https://veri-bbb.imag.fr/b/mic-1x2-b8m-ama
14 janvier 2021 - 14h00
Limite de Landauer et calcul réversible : une introduction
par Olivier RIDOUX de IRISA, Université de Rennes I
Résumé : Le calcul réversible est une idée développée d’abord sur un plan physique par des chercheurs comme Landauer, Bennet, et Feynman, puis sur un plan informatique par des chercheurs comme Lutz, Baker, Yokoyama et Glück, puis plus récemment Demaine. Dans le même temps, l’ingénierie informatique s’efforçait d’offrir la réversibilité au niveau des applications et des systèmes avec des fonctionnalités comme UNDO, ROLLBACK, RESET, etc. Ces travaux vont donc dans le sens d’abolir la flèche du temps.
D’un point de vue théorique, un calcul réversible est capable en principe d’atteindre la limite de Landauer de consommation d’énergie pour effectuer un calcul, à condition que le calcul soit suffisamment lent. À l’opposé, la mise en oeuvre de la réversibilité au niveau des applications est plutôt génératrice de coûts supplémentaires : journaux, sauvegardes, gestion de version, etc.
D’autres pratiques informatiques, comme la récupération de la mémoire telle que réalisée par les glaneurs de cellules vont plutôt dans le sens de renforcer la flèche du temps en rendant plus difficile l’exhumation d’un état ancien. On voit que sans que ce soit un sujet classique de l’informatique, la réversibilité éclaire et relie d’une façon singulière des aspects de la discipline qu’on étudie d’habitude de façon séparée.
Dans ce séminaire il sera donc question d'informatique de physicien, avec une approche du calcul qui va à l'encontre du graal habituel des informaticiens : faire toujours plus vite quitte à consommer plus. Il sera aussi question d’informatique d’ingénieur qui cherche souvent sans le savoir vraiment à faire avancer la flèche du temps sans vouloir renoncer à la remonter.
Mais le séminaire est donné par un informaticien : Olivier Ridoux est Professeur d'informatique à l'Université de Rennes I. Il s'intéresse à la logique, la compilation, la calculabilité avec des applications pratiques en programmation logique (lambda-prolog) et les systèmes d'informations logiques. Il est également membre du GDR EcoInfo du CNRS qui étudie l'impact écologique du numérique.
Quelques références pour aller plus loin avant d'avoir vu l'introduction :
- Richard Feynman, Lectures on Computation de 1982-83
[http://cse.unl.edu/~seth/434/Web%20Links%20and%20Docs/Feynman-future%20computing%20machines.pdf]
- Christopher Lutz, Howard Derby, « Janus: A Time-Reversible Language », vers 1985
- Henry G. Baker, « NREVERSAL of Fortune - The Thermodynamics of Garbage Collection », 1992
- Tetsuo Yokoyama, Robert Glück, « A reversible programming language and its invertible self-interpreter », 2007
- Mehdi Saeedi, Igor L. Markov, « Synthesis and Optimization of Reversible Circuits - A Survey », 2012
- R. Drechsler, R. Wile, « Reversible circuits: Recent accomplishments and future challenges for an emerging technology », Progress in VLSI Design and Test, Springer, pp. 383-392, 2012
- Jayson Lynch, Erik Demaine, « Faster, Cheaper, Cooler, Longer : Energy Efficient Algorithms », 2013
- Jayson Lynch, Erick Demaine, Geronimo J. Mirano, Nirvan Tyagi, « Energy Efficient Algorithms », 2016
Le séminaire aura lieu en visio :
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