Assas Recherche | Méthodologie de recherche reproductible adaptée à la conception et à la conduite de simulations d'applications scientifique multitâche dynamiques

Méthodologie de recherche reproductible adaptée à la conception et à la conduite de simulations d'applications scientifique multitâche dynamiques (Document en Anglais)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Stanisic Luka

Stanisic, Luka

Nom

Stanisic

Prénom

Luka

Nationalité

Date de soutenance : 30-10-2015

Directeur(s) de thèse : Méhaut Jean-François

Méhaut, Jean-François

Nom

Méhaut

Prénom

Jean-François

- Legrand Arnaud

Legrand, Arnaud

Nom

Legrand

Prénom

Arnaud

Etablissement de soutenance : Université Grenoble Alpes (ComUE)

Université Grenoble Alpes (ComUE)

Nom

Université Grenoble Alpes (ComUE)

Laboratoire : LIG - Laboratoire d'Informatique de Grenoble

LIG - Laboratoire d'Informatique de Grenoble

Nom

LIG - Laboratoire d'Informatique de Grenoble

- Laboratoire d'informatique de Grenoble (Isère, France ; 2007-....)

Laboratoire d'informatique de Grenoble (Isère, France ; 2007-....)

Nom

Laboratoire d'informatique de Grenoble (Isère, France ; 2007-....)

Ecole doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 1995-....)

École doctorale Mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 1995-....)

Nom

École doctorale Mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 1995-....)

Informations générales

Discipline : Informatique
Classification : Informatique

Mots-clés libres : Évaluation de performances, Runtime, Hpc, Méthodologie, Recherche Reproducible, Simulation
Mots-clés :

Conception de systèmes informatiques

Résumé : L'évolution de l'informatique haute performance s'est réorientée au cours de cette dernière décennie. L'importante consommation énergétique des plates-formes modernes limite fortement la miniaturisation et l'augmentation des fréquences des processeurs. Cette contrainte énergétique a poussé les fabricants de matériels à développer de nombreuses architectures alternatives afin de répondre au besoin croissant de performance imposé par la communauté scientifique. Cependant, programmer efficacement sur une telle diversité de plate-formes et exploiter l'intégralité des ressources qu'elles offrent s'avère d'une grande difficulté. La tendance générale de conception d'application haute performance, basée sur un gros code monolithique offrant de nombreuses opportunités d'optimisation, est ainsi devenu de plus en plus difficile à appliquer en raison de la difficulté d'implémentation et de maintenance de ces codes complexes. Par conséquent, les développeurs de telles applications considèrent maintenant une approche plus modulaire et une exécution dynamique de celles-ci. Une approche populaire est d'implémenter ces applications à plus haut niveau, indépendamment de l'architecture matérielle, suivant un graphe de tâches où chacune d'entre elles correspond à un noyau de calcul soigneusement optimisé pour chaque architecture. Un système de runtime peut ensuite être utilisé pour ordonnancer dynamiquement ces tâches sur les ressources de calcul.Développer ces solutions et assurer leur bonne performance sur un large spectre de configurations reste un défit majeur. En raison de la grande complexité du matériel, de la variabilité des temps d'exécution des calculs et de la dynamicité d'ordonnancement des tâches, l'exécution des applications n'est pas déterministe et l'évaluation de la performance de ces systèmes est très difficile. Par conséquent, il y a un besoin de méthodes systématiques et reproductibles pour la conduite de recherche ainsi que de techniques d'évaluation de performance fiables pour étudier ces systèmes complexes.Dans cette thèse, nous montrons qu'il est possible de mettre en place une étude propre, cohérente et reproductible, par simulation, d'applications dynamiques. Nous proposons une méthode de travail unique basée sur deux outils connus, Git et Org-mode, pour la conduite de recherche expérimentale reproductible. Cette méthode simple permet une résolution pragmatique de problèmes comme le suivi de la provenance ou la réplication de l'analyse des données. Notre contribution à l'évaluation de performance des applications dynamiques consiste au design et à la validation de simulation/émulation hybride gros-grain de StarPU, un runtime dynamique basé sur un graphe de tâches pour architecture hybride, au dessus de SimGrid, un simulateur polyvalent pour systèmes distribués. Nous présentons comment notre solution permet l'obtention de prédictions fiables de performances d'exécutions réelles dans un large panel de machines hétérogènes sur deux classes de programme différentes, des applications d'algèbre linéaire dense et creuse, qui sont représentatives des applications scientifiques.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2015GREAM035
Type de ressource : Thèse