قسم الإعلام الالي

Permanent URI for this collection

http://localhost:4000/handle/123456789/6750

Browse

Browsing قسم الإعلام الالي by Author "Boutekkouk, Fateh"

Now showing 1 - 2 of 2
  • No Thumbnail Available
    Item
    Optimisation multiobjectif et son application aux problèmes bioinformatique
    (Université de Larbi Ben M’hidi-Oum El Bouaghi, 2021) Mahdi, Samir; Boutekkouk, Fateh
    L'activité de recherche de cette thèse s'inscrit dans deux thèmes principaux : l'optimisation multiobjectif et la bioinformatique. Nombreux problèmes rencontrés en bioinformatique peuvent être formulés comme problèmes d'optimisation. L'approche multiobjectif apporte de nombreux avantages aux biologistes en termes de qualité et de choix de la solution à retenir. Il s'agit d'une part, de tirer parti de l'aspect contradictoire des objectifs pour parvenir à un bon compromis (un équilibre) améliorant la qualité (biologique) des solutions et, d'autre part, la possibilité d'obtenir plusieurs solutions en une seule exécution donnant ainsi plus de choix au décideur pour des solutions biologiquement significatif. Dans cette thèse, nous allons établir un état de l'art décrivant l'avantage de l'application potentielle de l'optimisation multiobjectif dans différents problemes de bioinformatique. Comme étude de cas, nous avons choisi le problème le plus traité en bioinformatique : L'alignement multiple de séquences (MSA). Le but est de préciser les différentes problématiques, de proposer de nouveaux schémas de résolution et de valider les méthodes développées sur des benchmarks. La motivation principale de ce travail de recherche est de contribuer au développement des algorithmes d'optimisation multiobjectif de façon à rendre leur application aux problèmes bioinformatique la plus efficace possible en temps de calculs (raisonnable), en qualité de solutions produites et pouvant traiter des problèmes de grande tailles. Nous nous sommes intéressés au développement de méthode hybride méta-exacte. Nous avons conçu une méthode de recherche locale GPLS qui fonctionne sur les positions des gaps pour améliorer tous les descendants produits par NSGA-II : l'algorithme de référence d'optimisation multiobjectif. Pour augmenter la précision de l'algorithme produit M-NSGA-II, nous allons appliquer l'algorithme exact de Needleman et Wunsch sur des sous-alignements de quelques solutions du front de Pareto. يندرج النشاط البحثي لهذه الأطروحة تحت موضوعين رئيسيين: التحسين متعدد الأهداف والمعلوماتية الحيوية. يمكن صياغة العديد من المشكلات التي تمت مواجهتها في المعلوماتية الحيوية على أنها مشكلات تتعلق بالتحسين يجلب النهج متعدد الأهداف العديد من المزايا لعلماء الأحياء من حيث الجودة واختيار الحل الذي سيتم اعتماده. يتضمن ذلك، من ناحية، الاستفادة من الجانب المتناقض للأهداف للوصول إلى حل وسط جيد )توازن( تحسين الجودة )البيولوجية( للحلول، ومن ناحية أخرى، إمكانية الحصول على عدة حلول واحدة. وبالتالي، فإن الحلول تعطي مزيدًا من الخيارات لصانع القرار للحصول على حلول ذات مغزى بيولوجيًا. في هذه الأطروحة، سننشئ حالة من الفن تصف ميزة التطبيق المحتمل للتحسين متعدد الأهداف في مشاكل المعلوماتية الحيوية المختلفة. كدراسة حالة، اخترنا المشكلة الأكثر مناقشة في المعلوماتية الحيوية: محاذاة التسلسل المتعدد )MSA(. الهدف هو تحديد القضايا المختلفة، واقتراح مخططات حل جديدة والتحقق من صحة الأساليب التي تم تطويرها على أساس المعايير. الدافع الرئيسي لهذا العمل البحثي هو المساهمة في تطوير خوارزميات متعددة الأغراض لجعل تطبيقها على مشاكل المعلوماتية الحيوية بأكبر قدر ممكن من الكفاءة من حيث الوقت الحسابي )المعقول(، كحلول منتجة وقادرة على التعامل مع المشاكل الكبيرة. الأحجام. نحن مهتمون بتطوير الطريقة exacte-meta الهجينة. لقد صممنا طريقة بحث محلية لـ GPLS تعمل على مواضع الفجوات لتحسين جميع الأحفاد التي تنتجها II-NSGA: خوارزمية التحسين المعيارية متعددة الأهداف. لزيادة دقة خوارزمية منتج II-NSGA-M، سنطبق الخوارزمية الدقيقة لـ Needleman و Wunsch على المحاذاة الفرعية لبعض حلول .front Paret
  • No Thumbnail Available
    Item
    The Development of reliable routing algorithms for network on chip
    (Univérsité Oum El Bouaghi, 2020) Touati, Habib Chawki; Boutekkouk, Fateh
    With the ability to embed hundreds of cores on a single chip, solving communication related issues became of paramount importance. Bus-based architectures have been predominantly used as the principal interconnect for Systems on Chip, nonetheless, their complexity increases drastically with the integration of a large number of cores and traffic saturation happens rather quickly. Crossbars have equally served as on-chip interconnects, yet they still scale poorly, requiring a large area footprint while consuming high amounts of energy. To overcome the limited scalability of the aforementioned interconnects and in order to tackle the complex problems and demands of future System on Chip designs, as well as the numerous communication challenges such as wiring complexity, communication delays and power consumption, Network on Chip was proposed. Inspired by the great success of switch-based networks and packet-based communication, wherein cores are interconnected via bidirectional channels and exchange data in the form of packets, transmitted by means of routers. It alleviates some of the major issues of bus-based systems, such as scalability, modularity and reusability. The backbone of the communication fabric is the routing algorithm, which is in charge of forwarding data packets along the most appropriate routes to their eventual destination. It plays a vital role confronting numerous issues that contribute to performance deterioration. Congestion happens to be one of the predominant problems that contribute to the obstruction of data packets and the increase of communication delays. The most effective way to limit its impact is through the implementation of a reliable, congestion aware routing algorithm, capable of adapting to the ever-changing congestion conditions of the network and able to select the less congested routes for the transmission of data packets. In this thesis, we analyze and evaluate the performance of an extensive list of on-chip routing schemes and extract the features that we believe are most beneficial in the design of reliable, congestion-aware routing algorithms for Network on Chip. We then present our novel congestion propagation network, which enables a global view that will be exploited by our proposed minimal fully adaptive, congestion aware routing algorithms for mesh-based Network on Chip. The algorithms strike a balance between locally and globally congestion aware routing, in that they do not rely solely on local congestion information nor on irrelevant global congestion, while still offering a fair comparison along the entire way of data packets. For that, we propose a weight distribution technique as well as a categorization protocol based on the congestion levels of network nodes. The various experimental results highlight the proposed algorithms' effectiveness over state of the art on-chip routing algorithms with regard to average packet latency and average accepted packet rate, under the different system configurations. مع القدرة على دمج مئات النوى في شريحة واحدة، أصبح حل المشكلات المتعلقة بالاتصال ذا أهمية قصوى داخل الأنظمة القائمة على الرقاقة. تم في السابق استخدام العديد من البنى الأساسية للربط بين الأنوية، ولكن تعقيدها يزداد بشكل كبير مع تزايد عدد النوى حيث تتشبع بسرعة كبيرة، كما أنها تتطلب مساحة كبيرة وتستهلك كميات كبيرة من الطاقة. للتغلب على قابلية التوسع المحدودة للبنيات الأساسية المذكورة أعلاه ومن أجل معالجة المشاكل المعقدة ومتطلبات تصميمات الأنظمة المستقبلية، بالإضافة إلى تحديات الاتصال العديدة مثل تعقيد الأسلاك ووقت الاستجابة واستهلاك الطاقة، تم اقتراح الشبكات القائمة على الرقاقة. مستوحاة من النجاح الكبير للشبكات القائمة على التبديل والاتصالات القائمة على الحزم، حيث يتم ربط النوى عبر قنوات ثنائية الاتجاه ويتم تبادل البيانات في شكل حزم يتم إرسالها عن طريق أجهزة التوجيه. تقوم بالتخفيف من بعض المشكلات الرئيسية للأنظمة التقليدية، مثل قابلية التوسع والنمطية وإعادة الاستخدام. العمود الفقري لنسيج اتصالات الشبكة هو خوارزمية التوجيه، حيث أنها المسؤولة عن توجيه حزم البيانات على طول المسارات الأكثر ملاءمة إلى وجهتها النهائية. تلعب خوارزميات التوجيه دورا حيويا في مواجهة العديد من المشكلات التي تساهم في تدهور الأداء. يعتبر الازدحام أحد الأسباب الرئيسية لذلك، حيث يساهم في إعاقة حزم البيانات وزيادة زمن الوصول الإجمالي. الطريقة الأكثر فعالية للحد من تأثيرها هي من خلال تنفيذ خوارزمية توجيه موثوقة، قادرة على التكيف مع ظروف الازدحام المتغيرة باستمرار وقادرة على تحديد المسارات الأقل ازدحاما لنقل حزم البيانات. في هذه الأطروحة، نقوم بتحليل وتقييم أداء قائمة واسعة من خوارزميات التوجيه كما نقوم باستخراج الميزات التي نعتقد أنها الأكثر فائدة في تصميم خوارزميات توجيه موثوقة ومتكيفة تماما ومدركة للازدحام في الشبكات القائمة على الرقاقة. نقدم بعد ذلك شبكة نشر معلومات الازدحام الخاصة بنا والتي تتيح رؤية شاملة يتم استغلالها فيما بعد من طرف خوارزميات التوجيه المقترحة. هذه الأخيرة لا تعتمد على معلومات الازدحام المحلي فقط ولا على الازدحام الشامل الغير ذي الصلة وتوفر إلى حد ما حلا وسطا بينهما، مع ضمان مقارنة عادلة على طول الطريق الكامل لحزم البيانات. نقوم كذلك باقتراح تقنية لتوزيع الأوزان بالإضافة إلى بروتوكول تصنيف عقد الشبكة بناءً على مستويات الازدحام. تبين النتائج التجريبية المختلفة فعالية الخوارزميات المقترحة بالمقارنة مع الخوارزميات الأخرى بناء على متوسط زمن انتقال الحزم ومعدل الحزم المقبول.