Etude de generateurs aleatoires pour machines cellulaires. Integration d'une retine stochastique opto-electronique

Study of random signal generators dedicated to cellular architectures. Integration of an opto-electronic stochastic retina

• Auteur / Autrice : Antoine Dupret
• Direction : Patrick Garda
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Parmi differentes approches explorees pour le traitement d'images bas niveau, les algorithmes stochastiques presentent de fortes potentialites. Cependant, les enormes quantites de calculs qu'ils requierent les ont marginalises. Doublant tous les dix-huit mois depuis vingt, la capacite d'integration des technologies cmos ans permet le developpement d'architectures specialisees et par la meme d'accelerer les traitements. La retine electronique est l'une de ces architectures parfaitement adaptees au traitement d'image bas niveau. Dans ce contexte, l'objectif de cette these est d'etudier, de valider le concept de retine stochastique et particulierement de proposer des generateurs aleatoires permettant sa realisation. Dans le premier chapitre, apres une introduction au traitement d'image, la description d'algorithmes avances, en particulier stochastiques, puis d'architectures dediees, conduit a definir la retine stochastique. La generation des signaux aleatoires de facon massivement parallele apparait comme un point clef de cette architecture. Le second chapitre dresse un etat de l'art des retines deterministes puis des methodes electroniques ou optoelectroniques employees pour generer des signaux aleatoires. Le troisieme chapitre decrit un generateur de signaux aleatoires base sur la detection differentielle de speckle optique (dds). Cette approche est validee par des circuits de tests. Le quatrieme chapitre demontre la viabilite de la dds sur un circuit applicatif ; il presente l'algorithme stochastique choisi, la conception du prototype et les tests effectues. Les excellents resultats obtenus conduisent a realiser un circuit de grande dimension. Le chapitre cinq etudie une alternative electronique originale a la generation de signaux aleatoires basee sur un filtre permettant d'obtenir des signaux a distribution gaussienne a partir d'un flot de bits aleatoires. Il decrit egalement une methodologie de selection des automates cellulaires conduisant a des generateurs pseudo-aleatoires performants. La conclusion presente les evolutions potentielles de ces travaux