Contexte :

Le développement de codes de simulation pour le calcul haute performance est une activité complexe, fortement sujette aux erreurs, difficile à vérifier et à valider. Pour accompagner les mathématiciens et physiciens dans le développement de leur code de simulation, le CEA dispose d’une longue expérience dans le développement d’outils et de méthodes innovants. Dans ce contexte, le CEA a lancé deux projets basés sur la définition de langages spécifiques au domaine (DSL), en utilisant les
outils et les méthodes de l’ingénierie dirigée par les modèles. Les DSL devraient aider les utilisateurs dans le développement de leur code de simulation, grâce à la séparation des préoccupations et à l’augmentation du niveau d’abstraction. Le sujet de thèse proposé est issu de cette activité.

Objectif de la thèse :

Les principaux objectifs de cette thèse sont de compléter les environnements de modélisation actuels associés aux DSL avec des outils de débogage avancés. Nous proposons d’explorer la définition d’événements spécifiques à un domaine qui seront définis en tant que propriétés sur l’état d’exécution d’un modèle, et de déclencher divers comportements lorsqu’une propriété est activée. Les comportements possibles comprennent :

– la définition de points d’arrêt (c’est-à-dire faire une pause dans l’exécution), puis poursuivre l’exécution pas à pas (avant / arrière) ;

– l’exécution d’outils de visualisation spécifiques au domaine sur l’état actuel, l’historique associé ou le chemin d’exécution parcouru ;

– l’exécution de comportements spécifiques pour tracer, enregistrer et visualiser le reste de l’exécution.

Le (la) candidat(e) explorera la définition d’un nouveau méta-langage pour compléter la définition d’un DSL par la spécification des événements spécifiques au domaine. Il (elle) proposera également une approche efficace, mais non intrusive, pour interpréter ces événements lors de l’exécution.

Déroulement de la thèse :

La première année sera d’abord consacrée à l’état de l’art, à la compréhension des fonctionnalités de débogage actuelles fournies par le studio GEMOC, à la définition des principales études de cas pour la thèse, puis à la définition provisoire du
paradigme sous-jacent au méta-langage.

La deuxième année sera consacrée à la mise en oeuvre et à l’évaluation du méta-langage, y compris la compilation des événements, et leur interprétation à l’exécution (i.e. pendant la simulation). Différentes itérations seront nécessaires sur la définition du méta-langage, en fonction du résultat des évaluations.

Au cours de la troisième année, le (la) candidat(e) mettra en oeuvre des expérimentations utilisateur : il (elle) fournira le métalangage aux utilisateurs finaux, évaluera la pertinence de sa syntaxe, son expressivité et son efficacité au moment de l’exécution. Il (elle) fera évoluer le méta-langage pour s’adapter au résultat des expérimentations de l’utilisateur. La troisième année sera également consacrée à la rédaction du manuscrit de thèse et à la publication des résultats dans des revues et des conférences de haut niveau.

Directeur de thèse et école doctorale :

Benoît COMBEMALE – ED Mathématiques, Informatique, Télécommunications de Toulouse (MITT) – ED 475 – Université Toulouse III

Contact :

Benoît LELANDAIS – CEA/DIF – Bruyères-le-Châtel – 91297 Arpajon – 01 69 26 40 00