Brevet FR3030077A1 — publié le 20160617

- 1 - « Procédé d'ajustement de la précision d'un programme d'ordinateur manipulant au moins un nombre à virgule » L'invention concerne un procédé pour ajuster la précision d'un programme d'ordinateur manipulant au moins un nombre à virgule, et en particulier pour améliorer la précision d'un tel programme. Elle concerne également un programme d'ordinateur et un système mettant en oeuvre un tel procédé. Le domaine de l'invention est le domaine de la précision de calcul des programmes d'ordinateur manipulant des nombres à virgule. Etat de la technique Par précision on désigne l'écart, ou la valeur, (absolu ou relatif) entre le résultat « théorique » d'un calcul mathématique que l'on obtient dans le corps des réels et le résultat « effectif » de ce même calcul quand il est réalisé par une machine qui utilise l'arithmétique fixe ou flottante. La précision comprend d'une part les erreurs induites par la représentation informatique choisie par l'auteur du programme d'ordinateur pour les nombres et d'autre part, celles introduites par les instructions manipulant ces nombres. Dans tous les cas, il est difficile, voire impossible, pour un auteur de mesurer et d'ajuster de façon manuelle la précision d'un programme d'ordinateur manipulant des nombres à virgule. D'une part, il est très difficile de mesurer la précision d'un programme d'ordinateur lorsqu'il sera exécuté par une machine car les arithmétiques utilisées causent des problèmes de précision qui ne peuvent pas être anticipés facilement par un être humain. Un long travail d'analyse manuelle et de tests est nécessaire pour juger de la précision d'un calcul. D'autre part, l'amélioration ou l'optimisation de la précision est principalement combinatoire. En effet, il existe un nombre exponentiel (voire infini) de manières possibles d'écrire un même calcul (ou, en d'autres termes de formules mathématiquement équivalentes, par associativité, distributivité, etc.). Chaque manière d'écrire une formule peut avoir une mesure de précision différente des autres. 3030077 - 2 - Il n'existe actuellement aucun procédé automatisé permettant de prendre en compte les erreurs induites dans un programme d'ordinateur manipulant un nombre à virgule et d'ajuster ou d'optimiser la précision de ce programme d'ordinateur. 5 L'invention a pour but de pallier ces inconvénients. Il est un but de la présente invention de proposer un procédé pour ajuster de manière automatisée la précision d'un programme d'ordinateur manipulant au moins un nombre à virgule. 10 L'invention a également pour but de proposer un procédé permettant de personnaliser la précision que l'on souhaite obtenir lors de l'exécution d'un programme d'ordinateur manipulant au moins un nombre à virgule. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé permettant d'améliorer la précision d'un programme d'ordinateur manipulant au moins 15 un nombre à virgule, pour des ressources d'exécution données, et/ou un temps d'exécution donné. Encore, un autre but de l'invention est de proposer un procédé permettant de diminuer, pour une précision donnée, les ressources nécessaires à l'exécution, et/ou le temps d'exécution, d'un programme 20 d'ordinateur manipulant au moins un nombre à virgule. Exposé de l'Invention L'invention permet d'atteindre au moins l'un des buts précités par un 25 procédé d'ajustement de la précision fournie par un programme d'ordinateur, dit source, manipulant au moins un nombre à virgule, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - mesure, dite en précision initiale, d'au moins une valeur d'au moins un nombre à virgule dans ledit programme source ; 30 - mesure, dite en précision infinie, d'au moins une valeur dudit nombre à virgule dans ledit programme source dans lequel un format d'au moins un nombre à virgule, en particulier de tous les nombres à virgule, et/ou d'une opération primitive manipulant un nombre à virgule, en particulier de toutes les opérations 3030077 - 3 - manipulant des nombres à virgule, est préalablement remplacé par un format prédéterminé plus précis, dit format optimal ; - pour au moins une instruction manipulant, dans ledit programme source, au moins un nombre à virgule, une étape, dite 5 d'optimisation, comprenant les étapes suivantes : ^ écriture d'au moins une variante réalisant la même fonction que ladite au moins une instruction ; ^ pour chaque variante, mesure d'au moins une valeur dudit nombre à virgule obtenue avec ladite variante ; et 10 ^ sélection d'au moins une variante, dite optimale, en fonction de ladite valeur mesurée et desdites valeurs en précision initiale et en précision infinie ; et - modification dudit programme source par remplacement de ladite instruction par ladite variante sélectionnée. 15 Ainsi, le procédé selon l'invention permet d'améliorer, voire d'optimiser, la précision obtenue avec un programme d'ordinateur en identifiant une manière spécifique de coder ce programme d'ordinateur, et plus précisément en identifiant une combinaison particulière de variantes de codage pour différentes instructions manipulant des nombres à virgules dans 20 le programme d'ordinateur. Un programme d'ordinateur optimisé obtenu par le procédé selon l'invention ne consomme pas nécessairement plus de ressources d'exécution, et ne nécessite pas forcément un temps d'exécution plus long, comparé au programme source, tout en proposant des résultats plus précis que ceux 25 obtenus avec le programme source. En effet, dans le programme d'ordinateur optimisé, obtenu grâce au procédé selon l'invention, le type de données manipulées, et le type et la nature des fonctions, restent identiques à ceux utilisés dans le programme source. Par conséquent, le temps et les ressources nécessaires pour l'exécution du programme optimisé sont 30 similaires au temps et aux ressources nécessaires pour exécuter le programme source. Plus encore, le procédé selon l'invention permet de diminuer les ressources et le temps nécessaires à l'exécution du programme d'ordinateur pour une précision donnée. En effet, il est possible pour une précision 3030077 - 4 - donnée de sélectionner la ou les variante(s) qui nécessite(nt) un temps d'exécution et/ou des ressources d'exécution plus faibles, de sorte que le temps d'exécution du programme optimisé est diminué ou les ressources nécessaires à l'exécution du programme optimisé sont plus petites. 5 Dans la présente demande, les termes « initial » et « optimal » sont des appellations utilisées uniquement pour éviter des lourdeurs rédactionnelles. Ainsi, le terme « optimal » ne veut pas forcément dire qu'il s'agit de la meilleure variante ou du meilleur format. 10 Selon l'invention un format/type primitif peut être un des formats définit par la normes IEEE754 (par exemple « float » ou « double ») ou tout autre type défini par l'utilisateur se reposant en interne en partie ou en totalité sur un des format du standard IEEE754, ou se reposant sur un 15 format personnalisé de nombre à virgule (par exemple dans le cadre de l'arithmétique fixe). Selon l'invention un format optimal peut être le format MPFR (issu de la librairie GNU MPFR) présentant une précision plus grande dans la représentation des nombres à virgule et des opérations traitant ces nombres. 20 Ainsi, le format d'un nombre à virgule, par exemple le format « float x=0.1 ; » en langage C, peut être remplacé par le format MPFR correspondant, par exemple « mpfr_t x=new mpfr_t (0.1, PRECISION) ; », où « PRECISION » est une valeur entière bien plus grande que le taille du format initiale « float ». De plus, une opération primitive, par exemple 25 l'opération d'addition « + », peut être remplacée par l'opération réalisant la même fonction dans la librairie MPFR, par exemple mpfr_add(). Pour ce faire, une bibliothèque peut être définie de sorte que chaque format primitif soit associé à un format optimal. Ainsi, dès qu'un format primitif est détecté dans le programme source pour un nombre à virgule ou 30 une opération, le format optimal correspondant est simplement lu dans ladite bibliothèque. Selon une variante nullement limitative, l'étape de mesure en précision initiale et/ou l'étape de mesure en précision infinie d'une valeur 3030077 - 5 - d'un nombre peut comprendre un ajout dans le programme d'au moins une instruction, dite d'instrumentation, fournissant ladite valeur. Avantageusement, le procédé selon l'invention peut comprendre en 5 outre une étape d'analyse syntaxique, ou « parsing » en anglais, du programme source. Une telle analyse syntaxique permet de fournir une représentation, dite intermédiaire, dudit programme source, indépendamment du langage, qui a été utilisé pour coder le programme source. Par exemple la 10 représentation intermédiaire peut être en langage XML. Dans ce cas, au moins une, en particulier chacune, des étapes du procédé selon l'invention peut être réalisée, en fonction de ladite représentation intermédiaire, et plus particulièrement à partir de ladite représentation intermédiaire. 15 Par exemple, au moins une étape de mesure d'au moins une valeur, d'au moins un nombre à virgule, en précision initiale ou en précision infinie, est réalisée à partir de ladite représentation intermédiaire. En effet, la représentation intermédiaire peut être analysée pour détecter au moins une instruction manipulant au moins un nombre à virgule dans le programme 20 source. En fonction de la position de cette instruction dans le programme source, une nouvelle instruction est ajoutée dans le programme source au niveau ou juste après ladite instruction pour capter la valeur dudit au moins un nombre à virgule, et afficher et/ou mémoriser ladite valeur captée. De même, le remplacement d'un format primitif, d'un nombre à 25 virgule ou d'une opération, dans le programme source peut être réalisé à partir de la représentation intermédiaire fournie par l'analyse syntaxique. Par exemple, au moins un format primitif, d'un nombre à virgule ou d'une opération, et sa position, et en particulier son point de contrôle, dans le programme source peuvent être déterminés en analysant la représentation 30 intermédiaire du programme source. Après avoir déterminé le format primitif et sa position, et plus particulièrement le point de contrôle associé audit format primitif, dans le programme source, ce dernier est peut être modifié pour remplacer le format primitif par le format optimal. 3030077 - 6 - La position d'un format primitif renvoyé par l'analyseur syntaxique peut correspondre au point de contrôle associé audit format, éventuellement enrichi par au moins une donnée de mise en forme pouvant comprendre une donnée d'indentation, une donnée de mise en forme textuelle utilisée lors du 5 codage du programme source, etc. Plus encore, le procédé selon l'invention peut en outre comprendre avant l'étape d'écriture d'au moins une variante, une représentation, dite unifiée, du programme source dans un langage, dit unifié, quel que soit le 10 langage utilisé pour le programme source. Ainsi, l'étape d'optimisation peut être réalisée sur le programme source dans ledit langage unifié. Un tel langage unifié permet de représenter n'importe quel programme source dans n'importe quel langage de programmation dans un seul et 15 unique langage dans lequel il est alors aisé d'identifier une ou des variantes pour une ou un ensemble d'instructions. Plus particulièrement, la représentation du programme source dans un langage unifié peut prendre en entrée le programme source lui-même, ou une représentation intermédiaire fournie par une analyse syntaxique du 20 programme source. Selon un premier exemple de réalisation, au moins une variante d'au moins une instruction, ou d'un groupe d'instructions, peut être préalablement renseignée dans une base de données. Dans ce cas, lorsque ladite instruction 25 (ou ledit groupe d'instruction) est détectée, il suffit de lire dans ladite base de données la ou les variantes associée(s) à cette instruction (ou ce groupe d'instruction). Alternativement ou en plus, selon un deuxième exemple de réalisation, 30 au moins une instruction, ou un groupe d'instruction, est associé un ou plusieurs algorithmes de génération de variantes. Ainsi, lorsque ladite instruction, ou ledit groupe d'instructions, est détecté le ou lesdits algorithmes associés sont exécutés pour générer une ou plusieurs variantes pour ladite instruction ou ledit groupe d'instructions. Pour ce faire, une base de données peut mémoriser, pour une ou des opération(s) (ou une ou des 3030077 - 7 - combinaison(s) d'opérations) pouvant être détectée dans le programme source, par exemple à partir de sa représentation unifiée, un ou des algorithmes de génération de variante(s) associé(s) à ces opérations (ou combinaison d'opérations). Ainsi, lorsqu'une opération (ou combinaison 5 d'opération) est détectée, la base de donnée est lue pour déterminer l'algorithme de génération de variante. Ce dernier est ensuite exécuté pour générer les variantes pour cette opération (combinaison d'opérations). Selon un exemple de réalisation, lorsqu'une combinaison comprenant des opérations « + » et « x » est détectée, un algorithme de factorisation ou de 10 distributivité prédéterminé est appelé en fonction de la position et du nombre de ces opérations et des opérantes impliqués. Avantageusement, pour au moins une instruction, l'étape de modification du programme source peut comprendre les étapes suivantes : 15 - identification de l'instruction dans le programme source, par exemple en fonction d'une représentation dans un langage unifié dudit programme source et éventuellement en fonction d'une représentation intermédiaire fournie par une analyse syntaxique du programme source, 20 - codage de la variante optimale de ladite instruction dans le langage du programme source, et - remplacement de ladite instruction par sa variante optimale dans le programme source. Pour réaliser le remplacement de ladite instruction par sa variante 25 optimale, l'emplacement de l'instruction est identifié dans le programme source, par exemple à l'aide de la représentation intermédiaire ou la représentation unifiée, en prenant bien soin d'identifier le début et la fin de l'instruction. Puis l'instruction originale est effacée et remplacée par sa variante optimale. 30 Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, au moins une variante d'au moins une instruction manipulant au moins un nombre à virgule peut être écrite en fonction d'au moins une valeur en précision infinie 3030077 - 8 - dudit nombre, préalablement mesurée lors de l'étape de mesure en précision infinie. En effet, il peut arriver qu'une variante d'une instruction donnant les résultats les plus précis, soit celle dont la structure est adaptée aux valeurs 5 que peut(vent) prendre le(s) nombre(s) à virgule manipulé(s) par cette instruction. Une telle situation est particulièrement vraie lorsqu'une instruction manipule un nombre à virgule pouvant prendre différentes valeurs, telles qu'un intervalle de valeurs. 10 Selon un exemple de réalisation non limitatif, une instruction peut manipuler une variable x dont les valeurs sont comprises dans l'intervalle de valeurs [1-100000], avec 99% des valeurs comprises dans le sous intervalle [1-2[, la valeur optimale d'une telle instruction peut en réalité comprendre un ensemble de deux instructions, une première traitant le sous intervalle 15 [1-2[, et une deuxième traitant le sous intervalle [2-100000]. Ainsi, le procédé selon l'invention permet de tenir compte d'une ou des valeur(s) en précision infinie d'un nombre à virgule manipulée par une instruction en vue de déterminer la variante optimale de cette instruction. 20 La sélection d'une variante optimale peut en outre être réalisée en fonction d'au moins un autre paramètre préalablement renseigné, en particulier un paramètre relatif à une durée d'exécution du programme et/ou un paramètre relatif à une ressource nécessaire pour l'exécution dudit programme, etc. 25 Un tel paramètre relatif à une durée d'exécution du programme et/ou à une ressource nécessaire pour l'exécution dudit programme, peut être un paramètre concernant le parallélisme du programme source, le format des nombres à virgules en arithmétique fixe, ou encore le format d'un nombre à virgule dans au moins une partie du programme source. 30 Dans ce cas, le procédé selon l'invention peut en outre comprendre une mesure, pour chaque variante d'une instruction de la valeur dudit paramètre pour ladite variante, par exemple : - d'un temps total d'exécution de ladite variante ou de ressources nécessaires à l'exécution de ladite variante ; 3030077 - 9 - - un nombre de cycle (estimé ou réel) pour exécuter une variante ; - un nombre d'instructions exécutées par cycle (« IPC » en anglais) ; 5 - un niveau de parallélisme d'instructions (« ILP » en anglais) ; - le nombre d'occurrence d'une ou plusieurs opérations ; et/ou - etc. 10 Avantageusement, la mesure et l'ajustement de la précision peut porter sur la valeur elle-même d'une variable. Alternativement, ou en plus, la mesure et l'ajustement de la précision peuvent porter sur un critère calculé à partir de ladite valeur de la variable ou d'un groupe de variable, ou l'évolution de ladite valeur d'une ou plusieurs 15 variables tout au long du programme, à savoir : - un écart type de ladite valeur par rapport à celle mesurée en précision infinie ; - un écart maximal entre lesdites valeurs d'une même variable par rapport à celles mesurées en précision infinie tout au long 20 d'une exécution ; - la somme (en valeur absolue ou non) des écarts successifs entre lesdites valeurs d'une ou plusieurs variables par rapport à celles mesurées en précision infinie tout au long du programme ; 25 - l'évolution des écarts successifs entre lesdites valeurs d'une ou plusieurs variables par rapport à celles mesurées en précision infinie tout au long du programme. Cette évolution peut être caractérisée, par exemple, par le calcul d'une dérivée, d'une interpolation linéaire ou polynomiale, d'une régression ; et/ou 30 - etc Avantageusement, et de manière nullement limitative, au moins une instruction pour laquelle au moins une variante est écrite lors de l'étape d'écriture peut comprendre : 3030077 - 10 - - une opération mathématique, ou une relation comprenant plusieurs opérations mathématiques, mise en oeuvre dans le programme source, et/ou - un bloc fonctionnel formé par plusieurs instructions, - un bloc conditionnel formé par plusieurs instructions - un bloc itératif formé par plusieurs instructions ; - un appel de fonction, - une définition d'une variable ou d'une fonction, - etc. Selon une première variante, pour chaque variante de chaque instruction, le procédé selon l'invention peut comprendre une génération d'une variante du programme source en entier. 15 Alternativement, selon une deuxième variante préférée, l'étape d'écriture peut comprendre un enrichissement du programme par une ou plusieurs variantes d'une ou plusieurs instructions, en particulier dans une représentation unifiée ou intermédiaire dudit programme. Ainsi, le programme peut être exécuté et/ou analysé statiquement au 20 fur et à mesure avec toutes les combinaisons possibles en vue de déterminer les variantes permettant une plus grande précision du programme, dans son ensemble et non uniquement pour une partie seulement du programme. Plus particulièrement, l'étape de mesure de la valeur d'un nombre 25 obtenue avec une variante d'une instruction peut comprendre les opérations suivantes : - parcourir le programme avec ladite variante, éventuellement en combinaison avec chacune des variantes d'au moins une autre instruction, en particulier de chacune des autres instructions ; et 30 - faire propager l'erreur obtenue avec ladite variante au fur et à mesure du programme pour chaque combinaison, en particulier l'erreur est propagée dans un format optimal tel que par exemple le format MPFR. 5 10 3030077 Ainsi, pour une instruction donnée, il est possible de mesurer la précision fournie par ladite variante en combinaison avec au moins une, en particulier chaque, variante d'au moins une autre instruction, en particulier de chacune des autres instructions dudit programme pour lesquelles des 5 variantes sont déterminées. Prenons le cas non limitatif d'un programme source comportant cinq instructions, ou groupes d'instructions, à savoir les instructions (A, B, C, D, E) pour lesquelles il existe au moins une variante, par exemple ((Al, A2), (B1, B2, B3), (C1, C2, C3, C4), (D1, D2), (E1, ..., En)). Pour déterminer, la variante 10 optimale de « C », chacune des variantes (C1, C2, C3, C4) est testée en combinaison avec chacune des variantes des autres instructions, afin de déterminer la variante de « C » qui permet d'obtenir la meilleure précision, ou plus généralement la précision souhaitée, par l'ensemble du programme source. 15 Avantageusement, pour la mesure d'au moins une valeur d'au moins un nombre à virgule pendant l'étape d'optimisation, pour au moins une combinaison, la propagation de l'erreur peut être réalisée en utilisant le format optimal, par exemple le format MPFR. 20 Ainsi, il est possible de déterminer la précision réellement obtenue par la variante d'une instruction, indépendamment de la précision introduite par la représentation utilisée par dans le programme source. Selon un exemple de réalisation nullement limitatif, et tel que décrit 25 plus haut : - le format optimal pour au moins une variable peut être le format MPFR ou le format rationnel, de sorte qu'au moins une variable au format primitif est redéfinie au format MPFR ou au format d'un nombre rationnel ; et/ou 30 - le format optimal pour une opération peut être le format MPFR de sorte qu'au moins une opération mathématique au format primitive est redéfinie par un appel de fonction au format MPFR. 3030077 - 12 - L'étape de modification du programme source fournit, un programme dit optimisé. Le procédé selon l'invention peut en outre comprendre une étape de vérification de l'optimisation, comprenant les étapes suivantes : 5 - mesure en précision initiale, d'au moins une valeur d'au moins un nombre à virgule dans ledit programme source optimisé ; et - comparaison de ladite valeur mesurée à une valeur dudit nombre à virgule mesurée en précision initiale pour le programme source. 10 Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour mettre en oeuvre toutes les étapes du procédé selon l'invention, lorsque ledit programme est exécuté par un appareil électronique/informatique. 15 Un tel programme d'ordinateur peut être écrit dans tout langage de programmation, et en particulier en C, C++, JAVA, Fortran, Pascal, ADA, COBOL, etc. 20 Selon encore un autre aspect de la présente invention, il est proposé un système comprenant : - un programme d'ordinateur, et/ou - des moyens configurés pour mettre en oeuvre toutes les étapes du procédé selon l'invention. 25 Un tel système peut comprendre ou consister en un ou plusieurs ordinateurs munis d'instructions exécutables par un ou plusieurs processeurs pour mettre en oeuvre toutes les étapes du procédé selon l'invention. Un tel système peut être tout matériel électronique et/ou informatique capable d'exécuter des instructions informatiques. Un tel système peut 30 également se réduire à un processeur ou une puce électronique configurée matériellement et/ou avec des instructions informatiques pour mettre en oeuvre chacune des étapes du procédé selon l'invention. Un tel système peut, dans une version pratique, être mis en oeuvre ou correspondre à un ordinateur. 3030077 - 13 - D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée des exemples nullement limitatifs, et des dessins 5 annexés sur lesquels : la FIGURE 1 est une représentation schématique sous la forme d'un diagramme des étapes d'un premier exemple non limitatif d'un procédé selon l'invention ; la FIGURE 2 est une représentation schématique des résultats 10 fournis par le procédé de la FIGURE 1 sur un exemple non limitatif d'un programme source ; la FIGURE 3 est une représentation schématique sous la forme d'un diagramme des étapes d'un deuxième exemple non limitatif d'un procédé selon l'invention ; et 15 la FIGURE 4 est une représentation schématique d'un exemple non limitatif d'un système selon l'invention. Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer 20 des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique 25 de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur. En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation 30 décrits sont combinables entre eux si rien ne s'oppose à cette combinaison sur le plan technique. Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence. 3030077 - 14 - La FIGURE 1 est une représentation schématique sous la forme d'un diagramme des étapes d'un premier exemple non limitatif d'un procédé selon l'invention. 5 La FIGURE 2 est une représentation schématique des résultats fournis par les différentes étapes du procédé 100 de la FIGURE 1, sur un exemple non limitatif d'un programme source. Le procédé 100 représenté sur la FIGURE 1 comprend une étape 102 chargeant le programme source. Le programme source chargé peut être un 10 code source, c'est-à-dire dans le langage utilisé pour le coder, ou sous la forme d'un exécutable, c'est-à-dire dans le langage utilisé pour être exécuté dans un ordinateur ou une machine capable d'exécuter un programme en langage machine, tel qu'un automate par exemple. Lors de cette étape 102, le programme source est copié en au moins deux exemplaires, une copie du 15 programme source est mémorisée et l'autre copie est utilisée pour réaliser les étapes suivantes. Un exemple non limitatif d'un programme source 200 chargé lors de l'étape 102 est donné en FIGURE 2a. Ce programme source est codé en C++. L'exemple donnée en FIGURE 2a comprend une fonction appelée 20 polynôme qui a pour fonction globale d'évaluer le polynôme « x2+x » sur une série de points compris entre 4097 et 4105. Lors d'une étape 104, une analyse syntaxique du programme source est réalisée par un parseur. Cette étape 104 fournit une représentation 25 intermédiaire du programme source, par exemple en langage XML. Cette représentation intermédiaire comprend : chaque événement dans le programme source manipulant au moins un nombre à virgule, pour chaque événement, l'emplacement et en particulier le point de 30 contrôle éventuellement enrichi tel que décrit plus haut, dans le programme source, de l'instruction, ou du bloc/groupe d'instructions, réalisant cet événement. Chaque événement peut être une opération mathématique, une fonction informatique, une boucle conditionnelle, etc... 3030077 - 15 - En fonction de la représentation intermédiaire, une étape 106 ajoute dans une copie du programme source, une ou des instructions, dite(s) de sortie, pour mesurer la valeur d'un ou plusieurs nombres à virgule dans le 5 programme. Autrement dit, cette étape 106 réalise une instrumentation en précision initiale du programme source par ajout dans le programme source d'instructions d'instrumentation qui ont pour but de fournir la ou les valeurs d'un ou plusieurs nombres à virgule, manipulé(s) dans le programme source. Cette étape 106 fournit une version instrumentée du programme source en 10 précision initiale. Une version instrumentée en précision initiale 202 du programme source 200 de la FIGURE 2a est donnée en FIGURE 2b. On remarque que cette version instrumentée en précision initiale comprend à plusieurs reprises l'instruction d'instrumentation sauvegarder() qui permet de mémoriser la 15 valeur d'un nombre à virgule manipulée dans la fonction polynome(). Une étape 108, qui est réalisée après l'étape 106, réalise une instrumentation du programme source en précision infinie. Pour ce faire, cette étape 108 prend en entrée une copie de la version instrumentée en 20 précision initiale 202 fournie à l'étape 106. Dans cette copie de la version instrumentée en précision initiale 202, l'étape 108 replace : - chaque format primitif par un format de précision plus grande que le format primitif, tel que par exemple par un format MPFR. Par exemple lorsque le programme source est codé en C++, un 25 format primitif tel que « double », « float », « double double » est remplacé par les équivalents MPFR ; - chaque opération primitive par une opération de précision plus grande que l'opération primitive, telle que par exemple par une opération MPFR. Par exemple, lorsque le programme source est 30 codé en C++, opération primitive telle que l'addition, c'est à dire « + », est remplacé par l'opération mpfr_add(). Une version instrumentée en précision infinie 204 du programme source 200 de la FIGURE 2a est donnée en FIGURE 2c. On remarque que, dans la fonction « polynome() », le format de la variable « y » a été changé 3030077 - 16 - de « float » en « extend » et le format de la variable « calcul » a été changé de « float » en « extend ». De plus, l'opération d'addition primitive « + » a été remplacée par un appel de fonction « add » de précision supérieure, et l'opération de multiplication primitive « x » a été remplacée par un appel de 5 fonction « mult » de précision supérieure. Ensuite, une étape 110 exécute la version instrumentée en précision initiale 202 et la version en précision infinie du programme source. Les valeurs de la variable « calcul » obtenues avec chacune de ces versions sont 10 mémorisées. La FIGURE 2d donne dans un tableau 206 les valeurs de la variable « calcul » obtenues en précision initiale et en précision infinie ou idéale. La différence entre les deux valeurs est également signalée pour chaque valeur de départ. 15 Ensuite, lors d'une étape 112, le procédé réalise une représentation dans un langage unifié du programme source 200, et en particulier de la fonction « polynome() » du programme 200 qui manipule des nombres à virgule. Pour ce faire, l'étape 112 prend en entrée la représentation intermédiaire fournie par l'étape 104 et fournit la représentation unifiée 20 grâce à un programme informatique dédié au parseur utilisé lors de l'étape 104. Une telle représentation unifiée peut être réalisée dans un langage connu ou dans un langage propriétaire spécifiquement défini pour l'étape 112. Une version 208 dans un langage unifié du programme source 200 de 25 la FIGURE 2a, et en particulier de la fonction « polynome() » de ce programme source 200 manipulant les nombres à virgule, est donnée en FIGURE 2e. Le langage unifié dans cet exemple est un langage propriétaire dans lequel, les flèches avec deux traits représentent l'enchaînement des instructions, les flèches simples représentent l'arbre syntaxique mais aussi 30 d'évaluation de l'instruction. Ensuite, lors d'une étape 114, une fois la représentation dans le langage unifié construit, différents algorithmes de transformation syntaxique sont appliqués au programme dans le langage unifié, pour fournir un 3030077 - 17 - programme enrichi avec des variantes pour une ou plusieurs instructions manipulant des nombres à virgule, tel que par exemple des algorithmes de distributivité, de factorisation, de dépliement de bloc itératif, etc. Cette étape 114 fournit un programme source enrichi dans le langage unifié. 5 Une version enrichie dans le langage unifié 210 du programme 208 de la FIGURE 2e est donnée en FIGURE 2f. Les algorithmes appliqués lors de l'étape 114 conduisent à former des classes d'équivalence représentées par des ovales en pointillés sur la FIGURE 2f qui contiennent de nouvelles manières d'écrire ce programme. Entre autre ces algorithmes peuvent 10 conduire à former une expression où l'on substitue calcul 0 par sa définition dans la formulation de calcul 7. Par la suite d'autres algorithmes de transformation vont identifier que l'expression « y + (y x y) » peut être transformé avec la règle de factorisation de l'arithmétique réelle. Par exemple, l'expression « y + (y x y) » peut être transformée en « y x (y + 15 1.0) ». Lors d'une étape 116, pour chaque instruction, et pour chacune des variantes identifiées lors de l'étape 114 pour cette instruction, les valeurs du ou des nombres à virgule fournie par cette variante combinée à chacune des 20 variantes des autres instructions sont mesurées, par analyse statique ou par analyse dynamique. Cette mesure consiste, par exemple, à instrumenter le programme source enrichi dans le langage unifié obtenu à l'étape 114 en vue de fournir les valeurs du ou des nombres à virgule, par exemple de manière identique ou similaire à celle décrite en référence à l'étape 106. Lors de cette 25 étape, l'erreur est, de préférence, propagée en utilisant le format optimal par exemple le format MPFR. Une fois les valeurs mesurées lors de l'étape 116, pour chacune des variantes, ces valeurs sont comparées lors d'une étape 118 à celles obtenues 30 en précision initiale et en précision infini, lors de l'étape 110. Cette comparaison permet de déterminer/choisir la variante qui fournit la meilleure précision, ou la plus petite erreur. Dans l'exemple représenté sur la FIGURE 2f, c'est la variante « calcul 1 = y x (y + 1.0) » qui fournit la meilleure 3030077 - 18 - précision, c'est-à-dire la valeur qui se rapproche le plus de celle obtenue en précision infinie. Lors d'une étape 120, le programme source est modifié de sorte qu'au 5 moins une instruction manipulant un nombre à virgule est remplacée par sa variante optimale identifiée lors de l'étape 118. Pour ce faire, la représentation intermédiaire obtenue à l'étape 104 est consultée pour identifier la position, et en particulier le début et la fin, de l'instruction en question (ou des instructions ou encore du bloc d'instructions). Elle est 10 ensuite remplacée par sa variante dans le langage utilisé pour coder le programme source. Cette étape 120 fournit donc un programme source optimisé. Un exemple de programme optimisé 212 pour le programme source 200 de la FIGURE 1, et en particulier pour la fonction « polynome() » est 15 donné en FIGURE 2g. On remarque les lignes de code dont la fonction était de calculer la variable « var float calcul », à savoir les lignes de code suivantes : calcul = y X y ; // calcul du polynôme x2 calcul = calcul + y ; // calcul du polynôme x2 +x 20 ont été remplacées par leur variante optimisée, à savoir par la ligne de code suivante : calcul = y x (y + 1.0) Lors d'une étape 122, optionnelle, le procédé 100 permet de confirmer 25 que le programme source optimisé fournit des résultats plus précis. Pour ce faire, le programme source optimisé est instrumenté en précision initiale, de manière similaire ou identique à l'étape 106, puis exécuté. Les valeurs mesurées sont comparées à celles obtenues lors de l'étape 110, avec le programme source, en précision initiale et en précision infinie. 30 La FIGURE 3 est une représentation schématique sous la forme d'un diagramme des étapes d'un deuxième exemple non limitatif d'un procédé selon l'invention. 3030077 - 19 - Le procédé 300 représenté sur la FIGURE 3 comprend toutes les étapes du procédé 100 représenté sur la FIGURE 1. En plus, le procédé 300 comprend suite à l'étape 102, une étape 302 réalisant une exécution du programme source chargé pour mesurer et 5 mémoriser la valeur, dite initiale, d'au moins un paramètre relatif à l'exécution du programme source, à savoir par exemple : - un temps total d'exécution, - une quantité de ressources nécessaires pour l'exécution, - etc. 10 De plus, le procédé 300 comprend suite à l'étape 116, une étape 304, réalisant pour chaque variante la valeur du ou des paramètres relatifs à l'exécution. Ainsi, dans le procédé 300, lors de l'étape 118, le choix de la variante optimisée est réalisé : 15 - d'une part en fonction de la précision, et - d'autre part en fonction d'au moins une valeur mesurée pour au moins un paramètre relatif à l'exécution du programme, tel que par exemple : ^ un temps d'exécution du programme, ou 20 Ainsi, instruction, ^ une quantité totale de ressources nécessaires à l'exécution du programme. il est par exemple possible de choisir pour au moins une une variante qui fournit la même précision que l'instruction initiale, mais qui permet de diminuer le temps total d'exécution du 25 programme et/ou les ressources nécessaires à l'exécution du programme. Plus généralement, le procédé 300 représenté sur la FIGURE 3 permet d'ajuster la précision du programme d'ordinateur en fonction d'au moins un autre paramètre d'exécution du programme. 30 La FIGURE 4 est une représentation schématique d'un exemple non limitatif d'un système selon l'invention. 3030077 - 20 - Le système 400 représenté sur la FIGURE 4 comprend un ensemble de modules agencés ou configurés pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, tel que par exemple les procédés 100 ou 300 décrits plus haut. Le système 400 comprend : 5 - un module 402, dit parseur, pour fournir par analyse syntaxique d'un programme source, une représentation intermédiaire de ce programme source, - un module 404, dit d'instrumentation, pour insérer dans un programme source des instructions d'instrumentations pour 10 mesurer et fournir au moins une valeur d'au moins un nombre à virgule manipulé par/dans le programme source ; - un module 406, dit de précision infinie, permettant de modifier au moins un format (ou un type) d'au moins un nombre ou d'une opération du programme source, 15 - un module 408 d'exécution d'un programme d'ordinateur pour fournir : o une valeur d'au moins un paramètre relatif à l'exécution du programme tel que par exemple le temps d'exécution, et/ou o une valeur d'au moins un programme préalablement 20 instrumenté ; un module 410, dit de conversion, permettant de convertir le programme source dans un langage unifié, tel que par exemple le langage utilisé sur la FIGURE 2f ; - un module 412, dit d'enrichissement, configuré pour enrichir le 25 programme source par au moins une variante d'au moins une instruction et/ou d'au moins un bloc d'instructions ; et - un module 414 configuré pour gérer les autres modules et de choisir au moins une variante d'au moins une instruction, ou d'un bloc d'instructions en fonction des valeurs fournies par les autres 30 modules, et en particulier par le module 408. Le système 400 peut en outre comprendre un ou plusieurs moyens de mémorisation 416 pour y mémoriser une ou des valeurs mesurées par les autres modules, et en particulier par le module 408. 3030077 - 21 - Bien que représenté de manière séparée sur la FIGURE 4, plusieurs modules, et en particulier tous les modules, peuvent être intégrés dans un unique module. Le système 400 peut être un ordinateur, un processeur, une puce 5 électronique ou tout autre moyen configurable physiquement ou par logiciel pour réaliser les étapes du procédé selon l'invention. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent 10 d'être décrits. REVENDICATIONS1. Procédé (100;300) d'ajustement de la précision fournie par un programme d'ordinateur (200), dit source, manipulant au moins un nombre à virgule, ledit procédé (100) comprenant les étapes suivantes : - mesure (106,110), dite en précision initiale, d'au moins une valeur d'au moins un nombre à virgule dans ledit programme source ; - mesure (108,110), dite en précision infinie, d'au moins une valeur dudit nombre à virgule dans ledit programme source (200) dans lequel un format d'au moins un nombre à virgule et/ou d'une opération primitive manipulant un nombre à virgule est préalablement remplacé par un format prédéterminé plus précis, dit format optimal ; - pour au moins une instruction manipulant, dans ledit programme source (200), au moins un nombre à virgule, une étape (114-118), dite d'optimisation comprenant les étapes suivantes : ^ écriture (114) d'au moins une variante réalisant la même fonction que ladite au moins une instruction ; ^ pour chaque variante, mesure (116) d'au moins une valeur dudit nombre à virgule obtenue avec ladite variante ; et ^ sélection (118) d'au moins une variante, dite optimale, en fonction de ladite valeur mesurée et desdites valeurs en précision initiale et en précision infinie ; et - modification (120) dudit programme source (200) par remplacement de ladite instruction par ladite variante sélectionnée. 2. Procédé (100;300) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, une étape (104) d'analyse syntaxique (ou « parsing » en anglais) du programme source (200), fournissant une représentation, dite intermédiaire, dudit programme source ; au moins une, en particulier 3030077 - 23 - chacune, des étapes suivantes étant réalisées en fonction de ladite représentation intermédiaire. 3. Procédé (100;300) selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, avant l'étape (114) d'écriture, une représentation (112) du programme source (200) dans un langage, dit unifié, quel que soit le langage utilisé pour le programme source (200), l'étape d'optimisation étant réalisée sur le programme source dans ledit langage unifié (210). 10 4. Procédé (100;300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour au moins une instruction, l'étape de modification (120) comprend les étapes suivantes : - identification de l'instruction dans le programme source, 15 - codage de la variante optimale de ladite instruction dans le langage du programme source, et - remplacement de ladite instruction par sa variante optimale dans le programme source. 20 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une variante d'au moins une instruction manipulant un nombre à virgule est écrite en fonction d'au moins une valeur en précision infinie dudit nombre, préalablement mesurée lors de l'étape de mesure en précision infinie. 25 6. Procédé (300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sélection d'une variante optimale est en outre réalisée en fonction d'au moins un autre paramètre préalablement renseigné, en particulier un paramètre relatif à une durée d'exécution du programme 30 et/ou un paramètre relatif à une ressource nécessaire pour l'exécution dudit programme. 3030077 - 24 - 7. Procédé (300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que qu'au moins une instruction pour laquelle au moins une variante est écrite lors de l'étape d'écriture (114) comprend : - une opération mathématique, ou une relation comprenant 5 plusieurs opérations mathématiques, mise en oeuvre dans le programme source (200) ; - un bloc fonctionnel formé par plusieurs instructions ; - un bloc conditionnel formé par plusieurs instructions ; - un bloc itératif formé par plusieurs instructions ; 10 - un appel de fonction ; et/ou - une définition d'une variable ou d'une fonction. 8. Procédé (100;300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape d'écriture (114) comprend un 15 enrichissement du programme par une ou plusieurs variantes d'une ou plusieurs instructions. 9. Procédé (100;300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape (116) de mesure de la valeur d'un 20 nombre obtenue avec une variante d'une instruction comprend les opérations suivantes : - parcourir le programme avec ladite variante, éventuellement en combinaison avec chacune des variantes d'au moins une autre instruction, en particulier de chacune des autres instructions ; et 25 - faire propager l'erreur obtenue avec ladite variante au fur et à mesure du programme pour chaque combinaison. 10. Procédé (100;300) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, pour au moins une combinaison, la propagation de l'erreur est réalisée 30 en utilisant le format optimal. 11. Procédé (100;300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape (106,110) de mesure en précision 3030077 - 25 - initiale et/ou l'étape (108,110) de mesure en précision infinie d'une valeur d'un nombre comprend un ajout (106,108) dans le programme d'au moins une instruction, dite d'instrumentation, fournissant ladite valeur. 5 12. Procédé (100;300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que : - le format optimal pour au moins une variable est le format MPFR ou le format rationnel, de sorte qu'au moins une variable au format primitif est redéfinie au format MPFR ou au format 10 rationnel ; et/ou - le format optimal pour une opération est le format MPFR de sorte qu'au moins une opération mathématique au format primitive est redéfinie par un appel de fonction au format MPFR. 15 13. Procédé (100;300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape (120) de modification du programme source fournit, un programme dit optimisé, le procédé (100;300) comprenant en outre une étape (122) de vérification de l'optimisation comprenant les étapes suivantes : 20 - mesure en précision initiale, d'au moins une valeur d'au moins un nombre à virgule dans ledit programme source optimisé ; et - comparaison de ladite valeur mesurée à une valeur dudit nombre à virgule mesurée en précision initiale pour le programme source. 25 14. Programme d'ordinateur comprenant des instructions pour mettre en oeuvre toutes les étapes du procédé (100;300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, lorsque ledit programme est exécuté par un appareil électronique/informatique. 30 15. Système (400) comprenant : - un programme d'ordinateur selon la revendication précédente, ou 3030077 - 26 - - des moyens configurés pour mettre en oeuvre toutes les étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.