( ( Curriculum vitæ détaillé Présentation synthétique MERLIN Armelle Née le 22 avril 1976 à Orléans Mariée, un enfant Adresse professionnelle Adresse personnelle LIFO Université d Orléans Les Rouches BP 6759 39 rue des Anguignis 45067 ORLEANS Cedex 2 45650 St Jean le Blanc Tél. : 02 38 41 72 68 Tél. : 06 63 60 80 08!"# Mel : '!,- Page Web : $ % %'& :( (*) )+) (.'/ 01 2+/'1.(3045 ( +6! ' 7 Fonction actuelle : 1 ATER à l Université d Orléans 2 Membre de l équipe Vérification, Parallélisme et Sécurité du Laboratoire d Informatique Fondamentale d Orléans Thèse : Modèles opérationnels communicants performances et algèbres de chemins Directeur : Gaétan Hains Laboratoire : Laboratoire d Informatique Fondamentale d Orléans Date de soutenance : 7 décembre 2004 Thèmes de recherche : Programmation parallèle et fonctionnelle (λ-calcul) Machines abstraites Algèbres de processus Modèle de coût, de performance (temps, ressource mémoire) Vérification de protocoles cryptographiques (Déni de Service) Enseignements en informatique : 3 années comme moniteur à l Université d Orléans (3 64h équivalent TD) 1 année comme ATER à l Université d Orléans (100h équivalent TD) 1 année comme demi-ater à l Université d Orléans (96h équivalent TD) Publications avec comité de sélection : 1 article dans un journal international : Computer Languages Systems and Structures (Special Issue on Semantics and cost models for high-level parallel programming) 2 articles dans des workshops internationaux : SFP 2001 (Scottish Functional Programming Workshop) et AVOCS 04 (Fourth International Workshop on Automated Verification of Critical Systems) 1 article dans un workshop français : JFLA2002 (Journées Francophones des Langages Applicatifs)
Cursus universitaire 1995 1997 : D.E.U.G. MIAS à l Université d Orléans 1997 1998 : Licence d Informatique à l Université d Orléans mention Bien 1998 1999 : Maîtrise d Informatique à l Université d Orléans major, mention Très Bien Second semestre en équivalence à Oakland University, Michigan. 1999 2000 : D.E.A. d Informatique à l Université d Orléans major, mention Bien 2000 2004 : Doctorat en Informatique à l Université d Orléans mention Très Honorable Fonctions 2000-2003 : Moniteur CIES à l Université d Orléans, Bourse MENRT 2003-2004 : ATER à l Université d Orléans (dont trois mois 1 2 de congé maternité). 2004-2005 : 1 ATER à l Université d Orléans 2 Doctorat d Informatique Date de soutenance : 7 décembre 2004 Lieu : Université d Orléans Titre de la thèse : Modèles opérationnels communicants, performances et algèbres de chemins Mention : Composition du jury Très Honorable Président du jury : Henri Thuillier, Professeur, Université d Orléans Rapporteurs : Roberto Di Cosmo, Professeur, Université Paris 7 Eric Violard, Maître de conférences HDR, Université de Strasbourg Examinateurs : Olivier Michel, Maître de Conférences, Université d Evry Quentin Miller, Professeur, Oxford University, Grande Bretagne Directeur de thèse : Gaétan Hains, Professeur, Université d Orléans
Résumé de la thèse Dans cette thèse, nous développons et étendons le modèle BSP (Bulk Synchronous Parallelism) qui permet une programmation data-parallèle explicite et un calcul de coût simple. Nous exposons d abord des machines virtuelles pour le langage BSML associant BSP, programmation fonctionnelle et estimation des performances. Nous proposons ensuite d associer concurrence et parallélisme. Ceci à l aide d une extension de l algèbre de processus CCS, nommée BSPA, qui préserve les caractéristiques de BSP. Nous associons à BSPA un modèle de coût basé sur les algèbres de chemins et fidèle au modèle de performance BSP. Nous montrons comment appliquer ce modèle aux problèmes d ordonnancement posés par l informatique globalisée ou meta-computing. Cette méthode de calcul de coût est générale et peut s appliquer à d autres algèbres de processus. Ainsi nous proposons un modèle de dépense de ressources mémoire pour l algèbre de processus SPPA dédiée aux protocoles cryptographiques et en particulier au protocole TCP. Mots clés : Modèle de performance, BSP, programmation parallèle, algèbres de processus, algèbres de chemins, machines abstraites, dépense de ressources mémoire. Activités de recherches Mes travaux de recherche ont débuté au printemps 1999 lors de mon stage de D.E.A. encadré par G. Hains et ont continué dans le cadre d une thèse encadrée également par G. Hains. Ils s inscrivent dans le cadre général de la programmation parallèle fonctionnelle et de la modélisation pour des systèmes parallèles répartis. 1. TRAVAUX EFFECTUÉS Dans un premier temps, j ai étudié le langage BSML. C est un langage qui associe la programmation fonctionnelle et le modèle BSP (Bulk Synchronous Parallel, Valiant). Ce modèle pour la programmation parallèle est structuré en super-étapes dont le coût est facilement évalué. Pour compléter ce langage, valider certaines propriétés et permettre de l implanter, j ai proposé des outils d analyse statique. J ai ainsi réalisé deux machines abstraites qui prennent en compte la notion de barrière du modèle BSP. La première est une extension de la machine SECD [7, 2]. J ai implanté cette machine et obtenu des coûts montrant le respect du modèle BSP. La deuxième, une extension de la CAM [4]), se base sur les combinateurs catégoriques. Elle permet une meilleure gestion des environnements. Dans un deuxième temps, dans le cadre du projet CARAML, j ai associé la théorie de la concurrence avec la programmation parallèle. J ai ainsi élaboré une extension de CCS (Calculus of Communicating Systems, Milner), pour modéliser les processus parallèles de type BSP, appelée BSPA ainsi que des systèmes à plusieurs machines parallèles, du type grid. L un des points essentiel de ce travail a été de différencier la simultanéité
(parallélisme) et l entrelacement (concurrence). J ai proposé une bisimulation forte et prouvé les lois d expansions pour cette algèbre de processus. Afin de modéliser des processus BSP, dont une des caractéristiques est de pouvoir évaluer le coût de façon simple, j ai proposé un modèle de coût pour BSPA à l aide d une algèbre de chemins. Ainsi, un semi-anneau de type max, + permet de calculer pour un processus BSPA son coût pire-cas. Ce modèle de coût peut être instancié par plusieurs semi-anneaux ce qui permet de réaliser différents calculs de coût (meilleur-cas, atteignabilité d états du processus...). Ce modèle de coût prend bien sûr en compte la différence entre concurrence et parallélisme. J ai montré comment appliquer ce modèle à des problèmes grid avec une première implantation d un logiciel de normalisation et évaluation des coûts [6, 3, 1, 5]. J ai effectué une collaboration avec Stéphane Lafrance et John Mullins au CRAC à Montréal au cours d un séjour d un mois sur place en juillet 2004. Cela m a permis d appliquer mon modèle de coût à une autre algèbre de processus nommée SPPA (Lafrance et Mullins), dédiée aux protocoles cryptographiques afin d étudier les dépenses en terme de ressources mémoires. J ai étendu cette étude à l affectation de mémoire du langage C. 2. TRAVAUX EN COURS DE RÉALISATION Actuellement, je travaille à appliquer BSPA et son modèle de coût à un outil de nanomanipulation temps-réel élaboré par le LVR, Bourges (Ammi, Ferreira et Fontaine) afin d analyser les coûts pour permettre une meilleure répartition du parallélisme dans leur outil. Avec l aide d un stagiaire de master I, je poursuis l amélioration de mon instanciation pour BSPA et son coût, afin d obtenir des résultats sur des exemples de grande taille. Nous recherchons en particulier à simplifier le graphe de transition, une approche est celle de transformer ce graphe à l aide de DAG pour limiter le nombre de processus à développer suivant les lois d expansion. Nous espérons pouvoir introduire des simplifications de notation pour écrire facilement des processus répliqués à grande echelle.
Liste des publications Journal International [1] A. Merlin and G. Hains A Bulk Synchronous Process Algebra Computer Languages, Systems and Structures, Special Issue on SEMANTICS AND COST MODELS FOR HIGH-LEVEL PARALLEL PROGRAMMING, éditions Elsevier, à paraître en 2005. Actes de Rencontres Internationales (avec comité de lecture) [2] A. Merlin, G. Hains and F. Loulergue An SPMD Environment Machine for Functional BSP Programs Scottish Functional Programming Workshop (SFP 2001 ), August 2001, Stirling. [3] A. Merlin and G. Hains A generic cost model for concurrent and data-parallel meta-computing Fourth International Workshop on Automated Verification of Critical Systems (AVOCS 04), September 2004, London (UK). Actes de Rencontres Nationales (avec comité de lecture) [4] A. Merlin et G. Hains La Machine Abstraite Catégorique BSP Journées Francophones des Langages Applicatifs (JFLA2002), Janvier 2002, Biarritz. Thèse de Doctorat [5] A. Merlin Modèles opérationnels communicants, performances et algèbres de processus Thèse de doctorat de l université d Orléans, Décembre 2004. Rapport de Recherche [6] A. Merlin and G. Hains Une algèbre de processus BSP RR-2004-06, Laboratoire d Informatique Fondamentale d Orléans, Avril 2004. Mémoire de DEA [7] A. Merlin BSλ simplement typé : Typage et Sémantique naturelle Rapport de DEA, Laboratoire d Informatique Fondamentale d Orléans, Septembre 2000.
Activités d enseignement J ai effectué mes enseignements au département d informatique de l UFR Sciences de l université d Orléans. Durant mes années de monitorat et ma première année d ATER, j ai enseigné à des étudiants de 1er cycle. Actuellement dans ma deuxième année d ATER, je m adresse également à des étudiants du 2nd cycle. J ai dispensé des travaux dirigés ou travaux pratiques pour les bases de la programmation en informatique : algorithmique (Pascal), approche du langage fonctionnel (OCaml), initiation au langage C. J ai enseigné les bases de données et quelques langages du web (html, php, mysql...). Je suis intervenue en travaux dirigés de réseaux (adressage, protocoles...) et je proposerai au 2nd semestre de cette année universitaire (2004-2005), un cours de parallélisme ainsi que les travaux dirigés et pratiques qui s y rapportent. J encadre actuellement deux stages de recherche, l un en Master 1 STIC, l autre en Master 2. Le tableau ci-dessous présente un résumé de mes enseignements. Le détail est donné ci-après. Organisation des enseignements Année Filière Intitulé Type Volume 2000/2001 Moniteur 2001/2002 Moniteur 2002/2003 Moniteur 2003/2004 ATER DEUG SM 1 ANNÉE 1 ANNÉE 1 ANNÉE 2 ANNÉE 2 ANNÉE 2 ANNÉE 2 ANNÉE IUP MIAGE 1 ANNÉE Bases informatiques 1 sem. TD 34 h Bases informatiques 2 sem. TD 34 h Bases informatiques 1 sem. TD 34 h Prog. fonctionnelle TD 34 h Prog. fonctionnelle TD 34 h Méthodologie de prog. TD 34 h Méthodologie de prog. TD 34 h Langage C TD ET PROJET 60 h 2004/2005 1 2 ATER LICENCE 2 MATH-STIC Prog. fonctionnelle TD ET TP 42 h LICENCE 3 INFO-MIAGE Bases de Données TD ET TP 34 h MASTER 1 STIC Parallélisme COURS TD ET TP 25 h MASTER 2 CCI Réseaux TD 28 h TOTAL 427 h Toutes les heures sont indiquées en heures équivalent TD
Détails des enseignements Bases informatiques 1 sem. : Algorithmique Structures de base (conditionnelles, boucles, tableaux...) en Turbo Pascal Concepts de base d un système d exploitation et initiation aux logiciels traitement de texte et tableur. (Responsable N. Andrianarivelo). Bases informatiques 2 sem. : Structures statiques (enregistrement, fichier), récursivité en Turbo Pascal (Responsable N. Andrianarivelo). Programmation fonctionnelle : Approche fonctionnelle de la programmation, à travers le langage Caml : récursivité, polymorphisme, structuration de données, traitement des exceptions. (Responsable G. Hains). Méthodologie de programmation en langage impératif classique : Introduction au langage C. Notion de pointeurs. Structures de données : listes, files, piles, arbres. (Responsable G. Ferrand) Langage C : Introduction au langage C. Notion de pointeurs. Structures de données : listes, files, piles, arbres et fichiers. (Responsable G. Ferrand) Bases de données : Entités associations, Algèbre et calcul relationnels SQL, Oracle (Responsable R. Rakotozafy) Parallélisme : Initiation au data-parallélisme (fold, scan...) Programmation MPI (Responsable G. Hains) Réseaux : Programmation Web : html, php et MySql. Couche réseau : protocoles, adressage... (Responsable A. Eddbali) La liste des matières où j ai la capacité d enseigner n est pas limitée à celles ci-dessus. Les activités menées dans le cadre de ma thèse me permettent d intervenir dans des enseignements de modèles formels, parallélisme et programmation fonctionnelle. En particulier, j aurais plaisir à enseigner dans le domaine de la compilation que j ai découvert et apprécié durant mon second cycle universitaire.
Vulgarisation, écoles et séminaires Exposé au Forum des Mathématiciennes et Informaticiennes, Paris, février 2002. Exposé à Sciences en Sologne, Orléans, mai 2002. Exposés aux Journées du LIFO, mai 2003 et mai 2004. Exposé à l Ecole des Jeunes Chercheurs en Programmation, Cargèse, juin 2001. Auditrice à l Ecole GRID 02, Aussois, décembre 2002. Auditrice à l Ecole de Printemps d Informatique Théorique, Marseille, avril 2004. Formation CIES et Ecole Doctorale Rapports : Cours : Séminaires : Rôle de l université, Discrimination dans l enseignement supérieur, Déontologie de l enseignement supérieur, L enseignement à l heure d internet, L évaluation des étudiants à l université. Compilation (DEA d informatique), Epistémologie des Sciences, Prise de parole en public, Animer une réunion. Approche du langage théatral, Les nouvelles attentes des étudiants, Droits et devoirs de l enseignant-chercheur. Autre : Membre du comité d organisation de Sciences en Sologne 2002. Charges collectives DocNet : Membre de l équipe de travail pour créer un noeud DocNet à Orléans en 2002. Fête de la Science : Animation d ateliers en 2002 et 2004. Portes ouvertes : Permanence, accueil et animation au LIFO en 2003, Permanence et accueil au département d informatique en 2005. Connaissances Informatiques et compétences Langages de programmation : Pascal, C, OCaml, OCamlyacc, OCamllex, Prolog, C++, Java, MPI, Php, html, SQL, MySql Utilitaires pour la publication scientifique : L A TEX, BIBTEX, Styles slides (Prosper, Beamer), Xfig Systèmes d exploitations : Windows, Linux (Mandrake), Unix (Solaris) Langues étrangères : Bonne maîtrise de l Anglais, Notions d Allemand
Activités extra-professionnelles Présidente de la FIFO (1997-1999), association des étudiants en informatique fondamentale d Orléans Secrétaire d Orléans Roller (2000-2003), organisation de randonnées roller hebdomadaires publiques d Orléans Animation et formation de jeunes (1997-2003), BAFA, BAFD