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Guide pratique de l'informatique scientifique avec des logiciels libres
sous GNU/Linux

Version française du Scientific Computing with Free software on
GNU/Linux HOWTO

Manoj Warrier

<m_war CHEZ users POINT sourceforge POINT net>

Shishir Deshpande

V. S. Ashoka

Adaptation française: Philippe Wautelet

Relecture de la traduction française: Denis Berhaut

Version : 1.2.fr.1.0

2005-04-28

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| Historique des versions |
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| Version 1.2.fr.1.0 | 2005-04-28 | PW, DB |
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| Première traduction française. |
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| Version 1.2 | 2004-10-19 | MW |
|----------------------------------------------------------------|
| 1 correction et de nouveaux liens (1 Correction and new |
| additional links). |
|----------------------------------------------------------------|
| Version 1.1 | 2004-06-21 | MW |
|----------------------------------------------------------------|
| Mises à jour et évaluation de distributions (Updates and |
| evaluated distros). |
|----------------------------------------------------------------|
| Version 1.0 | 2003-11-18 | JP |
|----------------------------------------------------------------|
| Document revu par le LDP (Document Reviewed by LDP). |
|----------------------------------------------------------------|
| Version 0.0 | 2003-10-01 | MW |
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| Premier brouillon (first draft proposed). |
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Résumé

Le but de ce document est de montrer comment un PC tournant sous
GNU/Linux peut être utilisé pour le calcul scientifique. Il dresse
une liste des nombreux logiciels libres disponibles et donne des
liens internet vers des didacticiels permettant de commencer à
travailler avec ces outils.

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Table des matières

1. Préambule

1.1. Droits d'utilisation et licence

1.2. Copyright and License

1.3. Limitations de responsabilité

1.4. Disclaimer

1.5. Motivations

1.6. Remerciements / Contributeurs

1.7. Commentaires et corrections

1.8. Traductions

2. Introduction

3. Outils de développement de logiciels

3.1. Langages de programmation

3.2. Outils de débogage

3.3. Outils de contrôle de version

3.4. Environnements intégrés de développement

4. Outils mathématiques

5. Sous-routines et bibliothèques numériques

5.1. Entrepôts de logiciels

5.2. Autres bibliothèques numériques spécialisées

6. Graphiques et visualisation

7. Systèmes de programmation pour GNU/Linux

7.1. La station de travail GNU/Linux

7.2. 7.2. Traitement symétrique parallèle
multi-processeurs : introduction aux
super-calculateurs

8. Traitements de texte et outils de présentation sous Linux

8.1. Traitements de texte

8.2. Outils de présentation

9. Systèmes libres de gestion de bases de données pour Linux

10. Linux au laboratoire

1. Préambule

1.1. Droits d'utilisation et licence

[1][Important] Important
Le texte ci-dessous est la version française des
droits d'utilisation et de la licence de ce
document. Seule la version originale de cette
licence, présentée dans la section suivante, fait
foi.

Ce document, appelé Scientific Computing with free software on
GNU/Linux HOWTO dans sa version originale en anglais, est protégée
par copyright © 2002 par Manoj Warrier. Ce document peut être
copié, distribué et/ou modifié selon les termes de la GNU Free
Documentation License, version 1.1 ou plus publiée par la Free
Software Foundation; sans section invariante, ni texte de première
de couverture, ni texte de quatrième de couverture. Une copie de
cette licence en anglais est disponible ici
[http://www.gnu.org/licenses/licenses.html#FDL].

La version française de ce document a été réalisée par Philippe
Wautelet et relue par Denis Berhaut et est protégée par copyright
© 2004-2005 Philippe Wautelet. La version française de ce guide
pratique est publiée en accord avec les termes de la licence de
documentation libre GNU (GFDL), qui est ci-incluse par référence.

1.2. Copyright and License

[2][Important] Important
Le texte ci-dessous est la licence de ce document.
Ce texte fait foi. Il est composé de la licence en
anglais du document orignal, suivi de la licence en
français de sa traduction.

This document, Scientific Computing with free software on
GNU/Linux HOWTO, is copyrighted (c) 2002 by Manoj Warrier.
Permission is granted to copy, distribute and/or modify this
document under the terms of the GNU Free Documentation License,
Version 1.1 or any later version published by the Free Software
Foundation; with no Invariant Sections, with no Front-Cover Texts,
and with no Back-Cover Texts. A copy of the license is available
here [http://www.gnu.org/licenses/licenses.html#FDL]

La version française de document a été réalisée par Philippe
Wautelet et relue par Denis Berhaut et est protégée par copyright
© 2004-2005 Philippe Wautelet. La version française de ce guide
pratique est publiée en accord avec les termes de la licence de
documentation libre GNU (GFDL), qui est ci-incluse par référence.

1.3. Limitations de responsabilité

[3][Important] Important
Le texte ci-dessous est la version française des
limitations de responsabilité de ce document. Seule
la version originale de cette licence, présentée
dans la section suivante, fait foi.

Aucune responsabilité pour le contenu de ces documents ne pourra
être acceptée. Utilisez les concepts, exemples, liens et autres
informations à vos propres risques. Il peut y avoir des erreurs et
des imprécisions, qui peuvent endommager votre système, vous faire
perdre du temps,... Procédez avec précaution, et bien que ce soit
hautement improbable, l'auteur n'en acceptera aucune
responsabilité.

Tous les droits d'auteur sont détenus par leurs propriétaires
respectifs, sauf mention contraire expresse. L'utilisation d'un
terme dans ce document ne doit pas être vue comme affectant la
valeur d'une marque de fabrique ou d'une marque de service. Le
fait de citer un produit particulier, un logiciel ou une marque ne
doit pas être perçu comme une approbation.

Je n'ai pas utilisé toutes les applications logicielles vers
lesquelles des liens sont fournis. Il y a simplement tellement
d'applications faisant la même chose qu'on ne peut pas s'attendre
à toutes les avoir utilisées. Dans un livre sur le calcul
scientifique sous GNU/Linux, on mentionnerait l'outil favori pour
réaliser une tâche et on le décrirait en détails. Cependant, ceci
est un guide pratique fournissant des liens vers des outils libres
et variés pour faire du calcul scientifique et peut contenir des
liens vers des logiciels qui promettent beaucoup mais fournissent
peu et vice versa.

1.4. Disclaimer

[4][Important] Important
Le texte ci-dessous contient les limitations de
responsabilité de ce document. Ce texte fait foi.

No liability for the contents of this document is accepted. Use of
the concepts, examples, links and information is entirely at your
own risk. There may be errors and inaccuracies, that could damage
your system, waste your time, etc... Proceed with caution, and
although this is unlikely, the author takes no responsibility
whatsoever.

All copyrights are held by their respective owners, unless
specifically noted otherwise. Use of a term in this document
should not be regarded as affecting the validity of any trademark
or service mark. Naming of particular products, software or brands
should not be seen as endorsements

I have not used many of the software applications to which links
are provided. There are simply too many applications that do the
same thing, that one cannot be expected to have used all of them.
In a book on Scientific Computing using GNU/Linux, one would
mention ones favorite tool to carry out a task and describe it in
detail. However this is a howto providing links to various
available free tools for scientific computing and may contain
links to some software that promises much but delivers little and
vice versa.

1.5. Motivations

Ce guide consiste principalement en une collection de liens qui
étaient fournis sur le site http://Scilinux.sourceforge.net et qui
a dû être démantelé à cause d'un conflit de nom. La meilleure
alternative semblait être d'en faire un document Linux et de
l'héberger sur le site LDP [http://www.tldp.org]. Une autre raison
est qu'il y a souvent de nombreux logiciels libres faisant les
mêmes choses. Nous espérons fournir des liens vers les logiciels
existant afin de rendre plus facile pour la communauté
scientifique de faire un choix sans perdre trop de temps.

1.6. Remerciements / Contributeurs

Dans ce document, j'ai le plaisir de remercier :

o Linus Torvalds, Richard M. Stallman et ses joyeux lurons pour
Linux, GNU et aussi pour avoir élargi indirectement
différentes perspectives qui n'étaient pas si évidentes.

o Mes collègues et amis de l'Institut pour la recherche du
plasma en Inde pour de nombreuses discussions.

o Marcel Bose, Ivan Lamouret, K. Scott Hunziker, Livine
Christin, W. Herbert, Simon Pinches et de nombreux autres pour
avoir suggérés de nombreux liens mentionnés dans ce document.

o Vasudha, ma femme, pour m'avoir laissé faire ce que je voulais
et m'avoir encouragé avec des phrases comme « espérons que tu
finiras au moins ce projet ».

Shishir et Ashoka sont les co-auteurs de ce document parce qu'une
telle collection de liens était l'idée de Shishir et qu'Ashoka
contribue toujours en fournissant des liens, des suggestions et un
second point de vue. Ils m'aident également à maintenir ce guide
pratique.

1.7. Commentaires et corrections

Merci de faire parvenir en anglais à l'auteur vos questions,
commentaires et additions relatifs à la version originale de ce
document à l'adresse <m_war CHEZ users POINT sourceforge POINT
net>.

N'hésitez pas à faire parvenir tout commentaire relatif à la
version française de ce document à <commentaires CHEZ traduc POINT
org> en précisant son titre, sa date et sa version.

1.8. Traductions

Ce guide pratique est la traduction française du document original
Scientific Computing with Free software on GNU/Linux HOWTO.

Il n'y a, à ma connaissance, pas encore d'autres traductions.

2. Introduction

GNU/Linux est probablement la plateforme de choix pour le calcul
scientifique. En effet, il existe de nombreux langages de haut
niveau, outils de débogage et de développement de programmes, de
sous-routines numériques pour résoudre différents types
d'équations, d'outils de traçage et de visualisation, de logiciels
de traitement de texte qui peuvent afficher des équations et des
figures, ainsi que des logiciels de programmation parallèle
permettant de construire des super-ordinateurs avec de simples PC
et un peu de matériel existant. L'objet de ce document est de
fournir une liste de logiciels libres pour réaliser les tâches
citées précédemment ainsi que des liens vers des didacticiels et
autres documents expliquant la mise en place et l'utilisation de
ces logiciels.

Le but de ce document n'est pas de mettre à disposition un
ensemble de liens vers des logiciels libres pour des domaines bien
spécifiques, mais de montrer comment GNU/Linux peut être utilisé
au mieux pour effectuer du calcul scientifique. On peut espérer
que des personnes ou institutions, avec un intérêt dans un domaine
bien précis, rassembleront une liste des logiciels libres
disponibles pour ce sujet. Comme par exemple l'astronomie avec
Linux, la biotechnologie avec Linux et la chimie avec Linux sur le
site The Random Factory [http://www.randomfactory.com]. Un autre
site avec de nombreux liens vers des logiciels scientifiques
(commerciaux et libres) est Applications scientifiques pour Linux
[http://sal.jyu.fi/index.shtml]. Le répertoire des logiciels GNU
[http://www.gnu.org/directory/science/] a aussi des liens vers de
nombreux liens fournis dans ce guide, ainsi que de nombreux autres
vers des logiciels plus spécifiques. Vous pouvez aussi aller dans
la section science et ingénierie [http://freshmeat.net/browse/97/]
sur Freshmeat.net.

Les liens fournis vers les différents logiciels sont classés dans
les catégories suivantes :

o [5]Outils de développement de logiciels

o [6]Outils mathématiques

o [7]Sous-routines et bibliothèques numériques

o [8]Graphiques et visualisation

o [9]Systèmes de programmation pour GNU/Linux

o [10]Outils d'édition

o [11]Bases de données

o [12]Linux au laboratoire

Le simple fait d'installer GNU/Linux sur votre PC le transforme en
une puissante station de travail. Cependant, les distributions
populaires n'ont pas toujours tous les outils nécessaires pour en
faire la machine de calcul scientifique idéale. Ce guide tente de
satisfaire ce besoin en créant une liste de logiciels libres
utiles pour le calcul scientifique. On suppose que les lecteurs
disposent déjà d'un PC avec Linux et les utilitaires GNU
installés.

Ceux qui ne disposent pas d'une telle configuration mais qui
veulent installer GNU/Linux peuvent consulter ce [13]lien pour
trouver des liens vers des documents traitant de l'installation et
des premiers pas sous GNU/Linux.

Récemment, Dirk Eddelbuettel a lancé un projet pour créer un
environnement de calcul scientifique appelé Quantian
[http://dirk.eddelbuettel.com/quantian.html] ; c'est probablement
la première distribution GNU/Linux pour scientifiques. J'ai
vérifié la dernière version et elle contient pratiquement tous les
outils mentionnés dans ce document et de nombreux autres. On peut
dire que si vous utilisez une distribution linux dans laquelle les
paquetages sont des fichiers rpm ou si vous avez un système dérivé
de la debian, vous trouverez probablement des exécutables
précompilés de ces outils et vous ne perdrez pas beaucoup de temps
à les installer.

3. Outils de développement de logiciels

Le développement de codes nécessite principalement des langages de
programmation, des outils de débogage, des outils de contrôle de
version, des outils de compilation et des environnements de
développement intégré où tout ce qui précède est regroupé dans une
seule application.

3.1. Langages de programmation

Les liens fournis ici pointent vers différents compilateurs
utilisés dans le calcul scientifique tels que le FORTRAN, le C, le
C++, Java et plus récemment Python.

o Les compilateurs GNU [http://gcc.gnu.org/] (GNU Compiler
Collection), aussi appelés GCC : partie du projet GNU pour
produire un compilateur hautement optimisé Il fonctionne sur
de multiples architectures et environnements. Actuellement,
GCC comporte des interfaces utilisateur pour les langages C,
C++, Objective C, GNU Fortran-95, Java et Ada, ainsi que les
bibliothèques correspondantes (libstdc++, libgcj, ...).

Les manuels des compilateurs GCC sont disponibles sur le site
de GNU [http://www.gnu.org/software/gcc/onlinedocs/].

o [14]g77 : le compilateur FORTRAN 77 de GCC. C'est un très bon
compilateur FORTRAN77. Cependant, il n'a pas l'option -r8 qui
compile un programme en double précision. Ce peut être une
bonne politique de conception mais qui pose souvent des
problèmes lors du portage d'applications de stations de
travail SUN / DEC / HP vers des systèmes Linux. Le manuel de
g77 est disponible sur le site de documentation de GCC
[http://gcc.gnu.org/onlinedocs/g77/].

o gfortran [http://gcc.gnu.org/fortran/] : J'ai été heureux de
recevoir ce lien par email. Cela faisait 3 ans que j'utilisais
le compilateur C de GNU pour faire du développement
scientifique car il n'y avait pas de "vrai" compilateur
FORTRAN-95 libre jusque là. Je remercie Paul Thomas pour cette
information.

o g95 [http://g95.sourceforge.net] : gfortran (voir ci-dessus)
et g95 sont tous les deux des rejetons du même arbre CVS. Ce
compilateur possède une liste impressionnante de programmes
qui se compilent et fonctionnent avec lui.

o fort77 and f2c
[http://www.llnl.gov/casc/Overture/henshaw/install/node6.html] :
fort77 est un programme en langage perl qui invoque la
commande f2c (un traducteur de C vers Fortran) de manière
transparente. Il peut donc être utilisé exactement comme un
compilateur Fortran. Fort77 peut être utilisé pour compiler du
code Fortran, C et assembleur et peut lier le code avec les
bibliothèques f2c. Si vous voulez installer fort77, vous
devrez aussi installer f2c. fort77 ne pose pas le problème de
l'option "-r8", contrairement à g77. Vous pouvez télécharger
fort77 et f2c à partir du lien ci-dessus.

o lush [http://lush.sourceforge.net] : un langage de
programmation orienté objets qui combine la flexibilité d'un
langage interprété avec l'efficacité d'un langage compilé. Il
possède des interfaces complètes pour les bibliothèques
numériques (GSL, LAPACK, BLAS) et graphiques (OpenGL),
permettant la création de graphiques et d'animations 3D et de
beaucoup d'autres caractéristiques qui sont presque trop
belles pour être vraies. Je ne l'ai pas encore essayé, mais il
a l'air très prometteur.

o Python pour les scientifiques
[http://www.python.org/topics/scicomp/] : Python
[http://www.python.org] est une piste que vous pouvez vouloir
explorer pour vos besoins en calcul scientifique. Python est
un langage de programmation interprété, interactif et orienté
objet. Il possède de nombreuses extensions pour le calcul, le
traçage, le stockage de données et combiné avec Tk permet de
développer de bonnes interfaces graphiques pour vos codes. Son
aspect le plus intéressant est qu'il simplifie la
programmation car des modules pour pratiquement tout
(vecteurs, tenseurs, transformations, dérivées, algèbre
linéaire, transformées de Fourier, statistiques, etc...) sont
disponibles. Vous pouvez aussi utiliser des bibliothèques C et
Fortran à partir de Python. Finalement, si vous voulez écrire
votre propre programme numérique, vous pourriez découvrir que
c'est plus simple de le faire en Python. Il existe également
des interfaces vers netCDF (fichiers binaires portables), MPI
et BSPlib (programmation parallèle).

Vous trouverez d'autres informations sur l'usage de Python en
calcul scientifique ici :

o Science et Python
[http://starship.python.net/crew/hinsen/scientific.html] :
un ensemble de modules pour le calcul scientifique sous
Python. Ils peuvent tous être téléchargés soit comme
fichiers au format tar, soit comme fichiers au format
RPM. Le responsable, Konrad Hinsen, propose aussi un bon
didacticiel intitulé Scientific Computing in Python
(Calcul scientifique avec Python)
[http://starship.python.net/crew/hinsen/tutorial.ps].

o SciPy [http://www.scipy.org] Une bibliothèque d'outils
scientifiques libres pour Python. Elle inclut des modules
pour créer des graphiques et faire du traçage, des
modules d'optimisation, d'intégration, de fonctions
spéciales, de manipulation de signaux et d'images,
d'algorithmes génétiques, de solveurs d'équations
différentielles ordinaires, etc.

3.2. Outils de débogage

Dans cette section, je donne principalement des liens vers des
outils de débogage pour GCC et le langage FORTRAN. Je sais que
Python possède un module interne de débogage mais je ne m'en suis
jamais servi. L'utilité d'un débogueur est de vous permettre de
voir ce qui se passe à l'intérieur d'un programme lorsqu'il
s'exécute ou de savoir ce qu'il faisait lorsque celui-ci s'est
planté.

o Ftnchek [http://www.dsm.fordham.edu/~ftnchek] : c'est un
vérificateur pour FORTRAN conçu pour détecter des erreurs dans
un programme Fortran qu'un compilateur n'aurait probablement
pas vues. Il est donc conseillé d'utiliser ftnchek dans vos
programmes FORTRAN une fois qu'ils compilent sans erreur. Son
but est d'assister l'utilisateur à trouver des erreurs
sémantiques. Ces erreurs sont autorisées dans le langage
Fortran mais sont du gaspillage ou peuvent causer un
fonctionnement incorrect. Un manuel
[http://www.dsm.fordham.edu/~ftnchek/html/] en ligne est
disponible. Ce projet cherche des volontaires pour ajouter le
standard Fortran 90 à ftnchek.

o gdb [http://www.gnu.org/software/gdb/gdb.html] : Tous les
programmes écrits dans les langages supportés par GCC peuvent
être débogués avec gdb, qui est un excellent débogueur
interactif en ligne de commande. Vous pouvez compiler vos
programmes avec l'option -g pour insérer des informations de
débogage dans l'exécutable. Gdb peut démarrer, arrêter vos
logiciels lorsque des conditions ou des endroits spécifiques
sont atteints et examiner ce qui s'est passé lorsque votre
programme s'arrête. Dans un code de taille importante avec de
multiples appels en cascade vers diverses fonctions, il peut
retrouver la séquence d'appel des fonctions. Vous pouvez aussi
télécharger le document Comment déboguer avec GDB
[http://sources.redhat.com/gdb/current/onlinedocs/], ainsi
qu'une fiche reprenant les commandes principales.

o [15]xxgdb : c'est une interface graphique pour le débogueur
gdb. Elle est utile pour les débutants car elle présente la
liste de toutes les commandes de gdb sous forme de boutons,
une zone de visualisation du code source dans laquelle on peut
ajouter des points d'arrêts par un simple clic de souris, et
une zone pour visualiser les résultats du débogage.

o DDD [http://www.gnu.org/software/ddd/ddd.html] : Le GNU Data
Display Debugger, GNU DDD, est une interface graphique pour
des débogueurs en ligne de commande tels que GDB, DBX, WDB,
Ladebug, JDB, XDB, le débogueur de Perl ou le débogueur de
Python. En plus des caractéristiques "classiques" des
interfaces graphiques telles que la possibilité de visualiser
le code source, il permet aussi un affichage interactif et
graphique des données dans lequel les structures de données
sont représentées sous formes de diagrammes. Vous trouverez le
manuel de DDD aux formats PostScript, HTML ou PDF en suivant
ce lien [http://www.gnu.org/manual/ddd/].

3.3. Outils de contrôle de version

Si vous voulez faire sérieusement du développement de logiciels,
il pourrait être utile de passer un peu de temps à apprendre à
utiliser un des outils de contrôle de version décrit ci-dessous
(j'utilise CVS).

o CVS (Concurrent Versions System)
[http://www.cvshome.org/dev/codelinux.html] : CVS est un des
systèmes de contrôle de version les plus populaires
fonctionnant sous Linux. Des projets Linux populaires comme
Apache, EGCS, GIMP et d'autres utilisent CVS pour coordonner
leurs efforts. C'est ainsi que l'adresse donnée ci-dessus
décrit leur effort.

Un didacticiel sur CVS est disponible dans la documentation de
Gentoo Linux [http://www.gentoo.org/doc/cvs-tutorial.html] et
un livre gratuit sur CVS ici [http://cvsbook.red-bean.com/]

o Project Revision Control System
[http://www.xcf.berkeley.edu/~jmacd/prcs.html] : PRCS est une
interface vers un ensemble d'outils qui, comme CVS,
fournissent un moyen de traiter un ensemble de fichiers et de
répertoires comme une entité en préservant des versions
cohérentes de l'ensemble. PRCS a été conçu à l'origine par
Paul N. Hilfinger avec la contribution et les modifications de
Luigi Semenzato et Josh MacDonald. PRCS est écrit et maintenu
par Josh MacDonald. Son but est similaire à celui de SCCS, RCS
et CVS mais (selon ses auteurs en tout cas) il est bien plus
simple que tous ces programmes. Les informations sur les
développements les plus récents de PRCS peuvent être trouvés
en cliquant sur le lien ci-dessus.

o Gbuild [http://www.cryon.com/gbuild/] : gbuild est un script
écrit en langage Bourne shell dont le but est de simplifier la
maintenance de vos logiciels en vous permettant d'automatiser
leurs mises à jour à partir de CVS, leur compilation et la
construction des tar/rpms/srpms de ceux-ci. Certains scripts
externes dont dépendent certaines fonctions de gbuild sont
écrits en Perl. gbuild est sous licence GPL.

3.4. Environnements intégrés de développement

Les environnements de développement intégré (EDI) peuvent être
très utiles pour développer du code. Ils viennent idéalement avec
tous les outils cités précédemment (c-à-d un compilateur, un
débogueur et un outil de contrôle de version). En plus de cela,
les EDI fournissent généralement un générateur de makefile, de la
documentation, des manuels d'aide en ligne, etc.

o Kdevelop [http://www.kdevelop.org/] : un EDI facile à utiliser
pour Linux et supportant les langages C et C++. Il supporte
les projets KDE/Qt, GNOME, C et C++. Le site présente une
documentation détaillée ; c'est un très bon site pour les
développeurs de logiciels. Spécifiquement, KDevelop gère ou
fournit :

Tous les outils de développement utiles pour la programmation
en C++ comme un compilateur, un éditeur de liens, automake et
autoconf ; KAppWizard qui génère des exemples d'applications
complètes et fonctionnelles ; Class generator pour créer de
nouvelles classes et les intégrer dans le projet en cours ; un
gestionnaire de fichiers pour les fichiers sources, en-têtes,
la documentation, etc devant être inclus dans le projet ; la
création de manuels utilisateur écrits en SGML et la
génération de sorties en HTML avec le style KDE ; ; la
génération automatique en HTML de la documentation des classes
de votre projet avec les références croisées vers les
bibliothèques utilisées ; le support pour
l'internationalisation de votre application permettant aux
traducteurs d'ajouter facilement une langue au projet ;
KDevelop inclut aussi la création WYSIWYG (What You See Is
What You Get, ce que vous voyez est ce que vous obtenez)
d'interfaces utilisateur grâce à un éditeur interne de
dialogues ; le débogage de votre application grâce à
l'intégration de KDbg ; l'édition d'icônes relatives au projet
avec KIconEdit ; l'inclusion de n'importe quel autre programme
dont vous avez besoin pour le développement en l'ajoutant au
menu "outils".

o VDKbuilder [http://vdkbuilder.sourceforge.net/] : VDKbuilder
est un outil qui aide les programmeurs à construire des
interfaces graphiques, à éditer, compiler, éditer les liens et
déboguer dans un environnement intégré. L'utilisation de
VDKBuilder réduit fortement le temps de développement puisque
tout le code lié à la construction de l'interface graphique et
à la gestion des signaux est automatiquement généré, géré et
mis à jour. Il est distribué sous la licence publique générale
GNU. Visitez son site pour le télécharger.

4. Outils mathématiques

Tous les liens ci-dessous pointent vers des langages libres de
haut niveau et vers des outils mathématiques libres pour faire du
calcul scientifique sous Linux. Ces outils peuvent généralement
être vus comme des laboratoires mathématiques dans lesquels des
calculs numériques peuvent être réalisés ; ils possèdent
habituellement leur propre langage interprété. Ils utilisent un
outil de traçage répandu (et libre) ou ont leur propre moteur
graphique et de traçage. Ils fournissent également des
possibilités d'entrées/sorties et s'interfacent avec d'autres
langages de programmation tels le C, le C++, le Fortran,...
Actuellement, certains ont même la possibilité de faire du calcul
parallèle. Je n'ai pas inclus MuPAD [http://www.mupad.de/], qui
est un bon outil de calcul symbolique, car il n'est pas vraiment
libre. Jetez un ½il à leur licence pour vérifier si elle vous
convient.

o Octave [http://www.octave.org/] : un excellent environnement
de calcul numérique. Il utilise gnuplot pour les figures et
dispose d'une aide en ligne. Il est aussi très facilement
extensible (c-à-d que des nouvelles fonctions ou procédures
peuvent être écrites) soit en utilisant son propre langage,
soit en utilisant des modules dynamiques écrits en langage C,
C++, Fortran ou autre. Un manuel détaillé est disponible ici
[http://www.octave.org/doc/octave_toc.html]. Octave est
distribué sous la licence publique générale GNU.

o Scilab [http://scilabsoft.inria.fr/] : un autre superbe
environnement de calcul numérique avec une bonne interface
utilisateur et une très bonne aide en ligne. Ses possibilités
graphiques et de traçage sont également très impressionnantes.
Il peut aussi être interfacé facilement avec les langages
Fortran et C. Il a sa propre licence libre
[http://scilabsoft.inria.fr/license/licence.html].

o Yorick
[http://web.mit.edu/afs/athena/software/yorick_v1.5.12/yorick/1.5/doc/] :
Yorick est un langage interprété rapide conçu pour le calcul
scientifique et l'analyse numérique. Sa syntaxe est similaire
à celle du C, mais il n'est pas nécessaire de déclarer les
variables. Il offre un outil graphique interactif basé sur X
windows. Il supporte les figures X-Y, les maillages
quadrilatères, les maillages pleins, les tableaux de mailles
et les contours. Vous pouvez intégrer vos routines compilées
dans Yorick pour résoudre des problèmes pour lesquels
l'interpréteur est trop lent. Il peut aussi s'avérer utile
pour servir d'outil de pré et post-traitement pour les grosses
simulations physiques. Un didacticiel sous forme de manuel est
disponible ici
[http://web.mit.edu/afs/athena/software/yorick_v1.5.12/yorick/1.5/doc/manual/yorick.html].
Yorick est un logiciel libre sous copyright
[http://web.mit.edu/afs/athena/software/yorick_v1.5.12/yorick/1.5/doc/copyright.html]
de l'Université de Californie.

o Algae [http://algae.sourceforge.net/] : comme décrit dans le
lien ci-dessus, Algae est un langage interprété d'analyse
numérique. Il a été développé pour être rapide, polyvalent et
pour pouvoir manipuler des problèmes de grosses dimensions.
Algae est constitué d'un langage de programmation, Algae, et
d'un interpréteur, algae. Au nombre de ses caractéristiques,
un grande rapidité (généralement bien plus rapide qu'octave,
RLaB et Scilab), le stockage de matrices creuses et la
capacité de faire de l'analyse de code (pour voir où le code
passe son temps). Un manuel de l'utilisateur est disponible
ici [http://algae.sourceforge.net/algae.html]. Il est
distribué sous la licence publique générale GNU.

o YACAS [http://yacas.sourceforge.net/] : comme décrit dans le
lien qui précède : : « YACAS est un système de calcul
algébrique sur ordinateur généraliste et facile à utiliser, un
programme de manipulation symbolique d'expressions
mathématiques. Il utilise son propre langage de programmation
conçu aussi bien pour le calcul symbolique que pour les
calculs numériques en précision arbitraire ». Des liens vers
la documentation (manuel de l'utilisateur, didacticiel,
etc...) sont disponibles ici
[http://yacas.sourceforge.net/manindex.html]. Il est distribué
sous la licence publique générale GNU.

o RLAB [http://rlab.sourceforge.net/] : le lien ci-dessus le
décrit comme suit : « Rlab est un environnement de
programmation scientifique interactif et interprété. Rlab est
un langage de très haut niveau conçu pour produire des
prototypes et des développements logiciels rapides, une
visualisation aisée des données, ainsi que la réalisation
facile de calculs ». Il est distribué sous la licence publique
générale GNU. L'auteur Ian Searle a écrit un article dans The
Linux Journal [http://www.linuxjournal.com/] intitulé Une
introduction à Rlab [http://rlab.sourceforge.net/lj/lj.html]
qui est, nous rappelle-t'il, un peu vieille. Un manuel de
référence [http://rlab.sourceforge.net/html/rlab-ref.html]
existe aussi.

o Maxima [http://maxima.sourceforge.net] : Maxima est un
programme de calcul symbolique. Le lien ci-dessus le décrit
comme suit : « Maxima est un descendant de DOE Macsyma, dont
les origines remontent à la fin des années 1960 au MIT. C'est
le seul système basé sur cet effort qui soit encore disponible
publiquement et avec une communauté active d'utilisateurs,
grâce à sa nature de logiciel libre. Macsyma était le premier
d'une nouvelle génération de systèmes de calcul algébrique,
ouvrant la route à des logiciels tels que Maple et
Mathematica. Cette variante de Macsyma était maintenue par
William Schelter depuis 1982 jusqu'à sa disparition en 2001.
En 1998, il avait obtenu la permission de diffuser le code
source sous licence GPL. »

o Le projet "R" pour le calcul statistique
[http://www.r-project.org/] : R est un langage et un
environnement pour les calculs et graphiques statistiques. Il
fournit un nombre important d'outils d'analyse statistique
pour traiter de grandes quantités de données et possède aussi
des possibilités graphiques. R est aussi un langage de
programmation complet et efficace. Pour les tâches intensives,
du code en C, C++ et Fortran peut être lié et appelé lors de
l'exécution. Un ensemble complet de manuels traitant de
l'installation, de l'introduction à l'utilisation, de
l'écriture d'extensions, etc... est disponible ici
[http://cran.r-project.org/manuals.html]. Il est distribué
sous la licence publique générale GNU.

o gTybalt [http://www.fis.unipr.it/%7Estefanw/gtybalt.html] :
gTybalt est une étape vers un système libre de calcul
algébrique. Il est orienté objet, permettant de faire du
calcul symbolique à partir du C++. Il est efficace dans le
sens où les solutions développées avec gTybalt peuvent être
compilées avec un compilateur C++ et exécutées indépendamment
de gTybalt. Les formules mathématiques sont visualisées à
l'aide des polices TeX et peuvent facilement être converties
en LaTeX. Je n'avais pas réalisé qu'il avait de bonnes
possibilités graphiques jusqu'à ce que je consulte son manuel
[http://www.fis.unipr.it/%7Estefanw/gtybalt/gtybalt.html]. Il
est distribué sous la licence publique générale GNU.

o JACAL [http://www-swiss.ai.mit.edu/%7Ejaffer/JACAL.html] :
comme décrit dans le lien, « JACAL est un programme interactif
de mathématiques symboliques. JACAL peut manipuler et
simplifier des équations, des scalaires, des vecteurs et des
matrices composées d'expressions algébriques à valeurs simples
ou multiples contenant des nombres, des variables, des
racines, des dérivées algébriques et des fonctions
holônomes. »

o bc [http://www.gnu.org/software/bc/bc.html] : bc est un
langage de calcul numérique en précision arbitraire. Il
supporte l'exécution interactive d'expressions. Cliquez ici
[http://www.gnu.org/software/bc/manual/bc.html] pour un manuel
dans différents formats. C'est un logiciel GNU et il est
distribué sous la licence publique générale GNU.

5. Sous-routines et bibliothèques numériques

La meilleure chose qui pouvait arriver au calcul scientifique avec
des logiciels libres sous GNU/Linux est la bibliothèque
scientifique GNU GSL [http://sources.redhat.com/gsl]. Cependant,
son code source est exclusivement en C ; ainsi ceux qui
travaillent en FORTRAN trouveront qu'il s'agit d'une raison pour
ne pas l'utiliser. En saisissant cette opportunité, GSL est une
autre raison (en plus du compilateur C GCC couplé avec les
avantages de la programmation en C) pour commencer à apprendre
l'utilisation du C. En plus de cela, les deux meilleurs entrepôts
de code source et de bibliothèques pour les méthodes numériques
sont Netlib [http://www.netlib.org] et GAMS
[http://math.nist.gov/]. Il y a de nouveaux outils développés en
dehors de l'approche habituelle : "écrivez un programme FORTRAN et
obtenez les sous-routines numériques sur Internet". Les mérites et
inconvénients de cette méthode sont discutables, mais il existe
d'autres options comme la numérique orientée objet (Object
Oriented Numerics) [http://oonumerics.org/oon], GSL et GiNaC
[http://www.ginac.de/] qui sont des avancées intéressantes.

5.1. Entrepôts de logiciels

o Netlib [http://www.netlib.org/] : une quantité impressionnante
de codes sources libres pour des méthodes numériques. Netlib
est L'endroit où vous trouverez un nombre incalculable de
codes sources à vocation numérique. Il possède aussi un forum
de discussion [http://www.netlib.org/utk/discus] actif où vous
pouvez soumettre vos questions et obtenir de l'aide. Netlib a
aussi une bibliothèque d'outils parallèles
[http://www.nhse.org/ptlib] et des possibilités de recherche
thématique.

o GAMS : le Guide des Applications MathématiqueS
[http://math.nist.gov/] (Guide to Available Mathematical
Software) : GAMS a un outil de recherche très utile qui vous
permet de faire des recherches sur des mots-clés (par
exemple : ``diffusion'' pour chercher un solveur d'équation de
diffusion). Cependant, la navigation par logiciel révèle que
les logiciels fournis sont souvent des liens vers NetLib.

o Numérique orientée objet (Object Oriented Numerics)
[http://oonumerics.org/oon] : un site consacré au calcul
orienté objet. Il fournit une liste de discussion (en
anglais), une liste complète de liens vers des bibliothèques
disponibles gratuitement (OO bien sûr) et vers des outils
disponibles gratuitement pour le calcul scientifique orienté
objet.

o Bibliothèque scientifique de GNU
[http://sources.redhat.com/gsl] : La bibliothèque scientifique
de GNU (GSL) est une collection de routines numériques écrites
à partir de rien en C. Elle fournit une interface de
programmation d'applications (API) pour les programmeurs C et
permet également d'écrire des interfaces pour des langages de
très haut niveau. Elle couvre une grande gamme de sujets de
calcul numérique, est dotée d'un bon manuel, est très
facilement portable et est distribuée sous la licence publique
générale GNU.

o GiNaC [http://www.ginac.de/] : GiNaC est conçu pour permettre
la création de logiciels nécessitant de faire des
manipulations symboliques en interne. Un ensemble de capacités
algébriques lui permet d'étendre le C++ ; son acronyme
récursif (et en anglais) est « GiNaC is not a Computer Algebra
system ». Il est distribué sous les termes et conditions de la
licence publique générale GNU (GPL).

5.2. Autres bibliothèques numériques spécialisées

o FFTW [http://www.fftw.org/] : FFTW est un ensemble de routines
rapides pour calculer la transformée discrète de Fourier dans
une ou plusieurs dimensions. Elle inclut les transformées
complexe, réelle et parallèle et peut travailler efficacement
avec des tableaux de n'importe quelle taille. Cet ensemble
contient à la fois les bibliothèques FFTW monoprocesseur et
parallèle en simple et double précisions.

o LAPACK [http://www.netlib.org/lapack] : LAPACK (Linear Algebra
PACKage) est une bibliothèque standard d'algèbre linéaire
numérique. LAPACK fournit des routines pour résoudre des
systèmes d'équations linéaires, déterminer la solution aux
moindres-carrés de systèmes linéaires d'équations. Elle peut
également résoudre des problèmes aux valeurs propres et des
problèmes aux valeurs singulières. LAPACK est écrit en
Fortran77. Elle est bien documentée et largement utilisée (et
donc largement testée).

o SuperLU [http://www.nersc.gov/~xiaoye/SuperLU] : SuperLU est
une bibliothèque destinée à réaliser des décompositions LU
pour la résolution directe de grands systèmes non-symétriques
et de grands systèmes creux d'équations linéaires, ceci sur
des ordinateurs hautement performants. Il est écrit en C et
peut être appelé dans des logiciels en C ou en Fortran.

o ARPACK [http://www.caam.rice.edu/software/ARPACK/] : ARPACK
est un ensemble de sous-routines en Fortran77 conçu pour
résoudre de grands problèmes aux valeurs propres. Un manuel de
l'utilisateur
[http://www.caam.rice.edu/software/ARPACK/UG/ug.html#ARPACK]
est disponible. Le lien ci-dessus donne aussi des informations
à propos d'une version parallèle d'ARPACK : PARPACK et d'une
version orientée objet : ARPACK++.

o Logiciels de mécanique des fluides
[http://icemcfd.com/cfd/CFD_codes.html] : ce lien contient une
liste très complète de logiciels du domaine public, de
partagiciels et de gratuiciels traitant de la mécanique des
fluides et comprenant une description de chaque code.

6. Graphiques et visualisation

o Gnuplot [http://www.gnuplot.info] : Gnuplot est un utilitaire
interactif de traçage de fonctions en ligne de commande. Il
peut manipuler des courbes (2 dimensions) et des surfaces (3
dimensions). Les surfaces peuvent "flotter" dans l'espace en
coordonnées tridimensionnelles ou être représentées en
contours. Pour les graphiques en 2D, de nombreux styles de
tracés sont disponibles comme les lignes, les points, les
lignes avec points, les barres d'erreur et les histogrammes.
Vous pouvez ajouter sur les figures n'importe quelle étiquette
ou flèche, nommer les échelles, ajouter un titre, une date et
une heure ou une clé. Il peut également créer de multiples
types de graphiques. Les graphiques peuvent être sauvegardés
dans de nombreux formats et ainsi être récupérés dans des
traitements de texte. Vous pouvez l'utiliser pour générer des
figures de qualité dans vos publications.

o Graphiques NCAR [http://ngwww.ucar.edu] : un outil graphique
très populaire qui est très bien documenté et largement
utilisé. Il fournit les ingrédients de base pour créer des
figures complexes grâce à des fonctions / routines qui peuvent
être appelées depuis des programmes en Fortran ou en C. Une
interface de programmation pour l'outil de graphiques NCAR a
été développée : NCL (NCAR Command Language, langage de
commande NCAR). Les interfaces de programmation fournissent
l'accès à des utilitaires graphiques complexes comme la
détection de contours, la projection sur la carte de la terre
et le tracé de vecteurs vitesse. L'interface C est
majoritairement construite au-dessus de l'interface Fortran.
NCAR est distribué sous la licence publique générale GNU.
Cliquez ici [http://ngwww.ucar.edu/ng4.4/documentation.html]
pour accéder à la documentation et à ses nombreux éléments.

o OpenDX [http://www.opendx.org] : un très bon explorateur libre
de données (Open Source Data eXplorer). Il peut manipuler de
grandes quantités de données et créer de très belles
visualisations. C'est l'outil sur lequel je suis tombé lorsque
je cherchais une routine graphique libre pour réaliser des
figures 3D, zoomer, faire des rotations et vraiment explorer
les données de sortie de mes codes. Par contre, le compiler à
partir des sources est un vrai défi et commencer à l'utiliser
est difficile. Cependant, il dispose d'une excellente
documentation et une fois habitué, c'est le meilleur outil que
j'aie jamais utilisé.

o Gri [http://gri.sourceforge.net] : est un langage de
programmation graphique à but scientifique. L'affirmation que
Gri est similaire à LaTeX dans le sens que tous deux
fournissent des possibilités étendues comme récompense à un
apprentissage difficile me semble passionnant et je voudrais
l'essayer bientôt ! Allez voir cet article
[http://www.linuxjournal.com/article.php?sid=3743] dans The
Linux Journal. Si gri vous impressionne, allez sur sa page
d'accueil et téléchargez-y les manuels.

o MayaVi [http://mayavi.sf.net] : un visualisateur de données
scientifiques écrit en Python. Il est distribué sous licence
BSD [http://www.opensource.org/licenses/bsd-license.html]. Les
captures d'écran sont encourageantes. Suivez le lien pour de
plus amples détails.

o PGPLOT [http://www.astro.caltech.edu/~tjp/pgplot] : PGPLOT est
une bibliothèque de sous-routines pour les langages Fortran 77
et C pour tracer des figures en 2D ou des figures simples en
3D. On peut appeler ces routines durant l'exécution d'un
programme et en rediriger la sortie vers de nombreux
périphériques. Elle est bien documentée et la documentation
détaillée est disponible sur le site ci-dessus. Elle est
gratuite pour un usage non-commercial. Un manuel de
l'utilisateur est disponible ici
[http://www.astro.caltech.edu/~tjp/pgplot/contents.html].

o PLplot [http://plplot.sourceforge.net/] : c'est une
bibliothèque de fonctions de traçage scientifique qui peuvent
être appelées à partir des langages C, C++, FORTRAN, TCL et
PYTHON. Comme décrites dans le lien, les caractéristiques de
PLplot sont : « On peut l'utiliser pour créer des figures x-y
standards, des figures avec une ou deux échelles
logarithmiques, des tracés de contours, des figures en 3D, de
maillages, des histogrammes et des diagrammes en camembert. De
multiples graphiques (de tailles identiques ou différentes)
peuvent être placés dans une seule page avec plusieurs lignes
pour chaque graphique. Il y a presque 2000 caractères dans le
jeu étendu de caractères. Il comporte quatre polices
différentes, l'alphabet grec et de nombreux symboles
mathématiques, musicaux ou autres. Nombre de périphériques de
sortie sont supportés et de nouveaux peuvent facilement être
ajoutés en écrivant un petit nombre de routines spécifiques à
ces périphériques ». Pour le télécharger, cliquez ici
[http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=2915].

o Grace [http://plasma-gate.weizmann.ac.il/Grace/] : Grace est
un outil de traçage WYSIWYG 2D pour X Window et Motif. Grace
fonctionne sur pratiquement n'importe quelle version d'Unix.
Grace est un descendant de ACE/gr, aussi connu sous le nom de
Xmgr. Il est distribué sous licence publique générale GNU. Le
lien donne aussi un didacticiel et des informations sur le
téléchargement.

o SciGraphica [http://scigraphica.sourceforge.net/] :
SciGraphica est une application d'analyse des données et de
réalisation de graphiques techniques. Elle supporte
entièrement le traçage des figures 2D, 3D et en coordonnées
polaires. Le but est d'obtenir une application scientifique
très complète, multi-plateformes, facile à utiliser. Elle est
distribuée sous licence GPL.

o Plotutils
[http://www.gnu.org/software/plotutils/plotutils.html] : Les
outils plotutils de GNU contiennent des logiciels à la fois
pour les programmeurs et les utilisateurs techniques. Sa pièce
principale est libplot, une puissante bibliothèque de
fonctions en C/C++ pour exporter des graphiques vectoriels 2D
vers de nombreux formats de fichier soit vectoriels, soit
bitmap. Elle peut également réaliser des animations de
graphiques vectoriels. En complément de libplot, plotutils
contient aussi des programmes en ligne de commande de traçage
de données scientifiques. Nombre d'entre eux utilisent libplot
pour exporter des graphiques.

o DISLIN [http://www.dislin.de] : DISLIN est une bibliothèque de
traçage de haut niveau pour représenter des données sous forme
de courbes, de figures en coordonnées polaires,
d'histogrammes, de tableaux en camembert, de figures 3D en
couleurs, de surfaces, de contours et de cartes.

o ImLib3D [http://ImLib3d.sourceforge.net] : ImLib3D est une
bibliothèque libre écrite en C++ pour faire du traitement
d'image en 3D (volumétrique). Elle contient la plupart des
algorithmes basiques de traitement d'images, ainsi que
certains plus sophistiqués. Elle est fournie avec une
visionneuse optionnelle permettant les vues simultanées sur
plusieurs plans, les animations, la vue de champs de vecteurs
et les vues 3D sur plusieurs plans avec OpenGL.

o Ptplot [http://ptolemy.eecs.berkeley.edu/java/ptplot] : Ptplot
est un outil de traçage de figures 2D et d'histogrammes écrit
en Java. Ptplot peut être utilisé comme application ou comme
applet, ou être inséré dans vos propres applications ou
applets.

7. Systèmes de programmation pour GNU/Linux

Vous trouverez dans cette section des liens vers des didacticiels
et des documents pour installer Linux sur un PC, comment débuter
sur Linux et comment aller encore un peu plus loin : comment
optimiser votre PC pour en utiliser toute la puissance de
traitement, comment utiliser de multiples processeurs (traitement
symétrique multi-processeurs - SMP), comment créer un cluster
Linux bon marché et évolutif et finalement on vous donnera des
liens pour réaliser de la programmation parallèle sur Linux.

7.1. La station de travail GNU/Linux

Comme pour une grande partie de la documentation sur GNU/Linux, la
page web du projet de documentation de Linux [http://tldp.org] est
une source inestimable (vous pouvez également consulter son
équivalent francophone Traduc [http://www.traduc.org]). Vous
pouvez commencer par lire le guide d'installation de Linux
[http://www.traduc.org/docs/howto/lecture/Installation-HOWTO.html].
Pour ceux qui veulent installer Linux et Windows conjointement,
allez voir le guide Linux + Windows
[http://www.traduc.org/docs/howto/lecture/Linux+Windows-HOWTO.html].
Lorsque vous installez Linux assurez vous de choisir d'installer
toute la documentation. Après l'installation, un bon document,
très complet pour commencer à utiliser Linux est le The Rute Users
Tutorial and Exposition [http://www.icon.co.za/~psheer/book/] ;
c'est un guide pour ceux qui débutent avec les systèmes Linux et
UNIX. J'aimerais donner un lien moins intimidant (point de vue
taille) vers un petit guide pour débutants, mais vous le trouverez
utile une fois dans le bain. Vous pouvez aussi consulter le guide
de l'administrateur système Linux
[http://www.traduc.org/docs/guides/lecture/sag/html/] ou le guide
de l'administration Linux faite facile
[http://www.traduc.org/docs/guides/lecture/lame/linux-admin-made-easy/html/].
Il tente de décrire les problèmes d'administration et de
maintenance rencontrés au jour le jour par les administrateurs
système Linux.

7.2. 7.2. Traitement symétrique parallèle multi-processeurs :
introduction aux super-calculateurs

Il est possible d'effectuer de très grands volumes d'opérations
sans dépenser des millions de roupies dans un super-calculateur.
Vous avez seulement besoin de connecter entre-eux (via un réseau
rapide) le nombre requis de processeurs gérés avec GNU/Linux comme
système d'exploitation. Ajoutez à cela des logiciels de passage de
messages disponibles librement et vous obtenez une machine
parallèle efficace avec des possibilités étendues de calcul. De
telles grappes d'ordinateurs sont appelées "clusters Beowulf".
L'autre avantage d'une telle grappe, en plus de son faible coût de
construction, est la faiblesse de ses coûts de mise à jour. La
meilleure ressource pour ceux qui veulent construire un cluster
Linux est : la page web du projet Beowulf
[http://www.beowulf.org]. Ce site est mis à jour régulièrement
avec des informations utiles pour construire des grappes.

7.2.1. Liens vers des documents sur le calcul parallèle

Je vous propose de lire cet excellent article écrit par Joe
Greenseid, intitulé Linux Clustering Software, logiciels pour
grappes de calcul Linux [http://freshmeat.net/articles/view/458/],
et la grande quantité de liens qu'il fournit. Je compte visiter
ses différents liens et les ajouter dans ce guide.

D'autres liens vers des documents libres pour le traitement
parallèle sont donnés ici :

o Le guide de Beowulf
[http://www.traduc.org/docs/howto/lecture/Beowulf-HOWTO.html] :
ce document constitue une introduction à l'architecture des
super-ordinateurs Beowulf ; il fournit des informations de
fond sur la programmation parallèle, y compris des liens vers
d'autres documents plus spécifiques ainsi que des pages web.
Mais avant cela, si vous désirez comprendre le traitement
symétrique parallèle multi-processeurs sous Linux, allez voir
les documents suivants :

o Le guide du traitement parallèle sous Linux
[http://www.traduc.org/docs/howto/lecture/Parallel-Processing-HOWTO.html]

o Le guide du traitement symétrique multi-processeurs
[http://www.traduc.org/docs/howto/lecture/SMP-HOWTO.html]

7.2.2. Logiciels parallèles pour Linux

Maintenant, après avoir lu les documents précédents, vous avez une
idée de ce qu'est le calcul parallèle. Les bibliothèques
parallèles sont le coeur du traitement parallèle dans une grappe
de calcul Linux. Il y a plusieurs versions libres de bibliothèques
de calcul parallèle. Puisque le but de ce type de calcul est la
performance, elles ont de beaux outils fonctionnels pour analyser
la performance de vos programmes parallèles. Vous trouverez
ci-dessous une série de liens vers ces bibliothèques de programmes
et vers des outils.

o Message Passing Interface, interface de passage de messages
[http://www-unix.mcs.anl.gov/mpi] : MPI est un ensemble de
spécifications standards pour des bibliothèques de passage de
messages. Le document ci-dessus propose de nombreux liens vers
des documents sur le standard, etc. Une bibliothèque MPI pour
Linux, appelée mpich [http://www-unix.mcs.anl.gov/mpi/mpich],
est aussi disponible sur ce site. Il existe de nombreux
documents pour apprendre à utiliser MPI
[http://www-unix.mcs.anl.gov/mpi/tools.html].

o Local Area Multicomputer [http://www.lam-mpi.org/] : LAM
(calcul multi-stations pour réseaux locaux) est un
environnement de programmation MPI et un système de
développement pour réseaux d'ordinateurs hétérogènes. Avec
LAM, une grappe (de calcul) dédiée ou une infrastructure de
calcul en réseau existante peut agir comme un seul ordinateur
parallèle résolvant un problème. LAM fournit des possibilités
étendues de débogage dans le cycle de développement de
l'application et des performances de pointe pour les
applications de production. LAM met en oeuvre le standard de
communication MPI dans son intégralité. Vous pouvez
télécharger les sources (tar-zippées, rpm) ou les binaires ici
[http://www.lam-mpi.org/download/]. Une série de liens vers
des didacticiels pour MPI et aussi un manuel pour commencer à
travailler avec LMA sont disponibles ici
[http://www.lam-mpi.org/tutorials/].

o Parallel Virtual Machine, machine parallèle virtuelle
[http://www.epm.ornl.gov/pvm/pvm_home.html] : comme expliqué
sur la page web de PVM, c'est un outil logiciel qui permet à
une série hétérogène d'ordinateurs sous Unix et/ou sous
Windows NT reliés entre-eux par un réseau d'être utilisés
comme un seul gros ordinateur parallèle. Dès lors, de grands
calculs peuvent être effectués plus économiquement en
utilisant la puissance et la mémoire regroupées de nombreux
ordinateurs. Le logiciel est portable sur de nombreuses
plateformes. Les sources, qui sont disponibles sur netlib, ont
été compilées sur toutes sortes de machines depuis des
ordinateurs portables jusqu'à des CRAY.

o Ganglia [http://ganglia.sourceforge.net] : Ganglia est un
environnement libre de surveillance et d'exécution de grappes,
développé dans le département de science informatique de
l'Université de Californie de Berkeley. Comme décrit dans le
lien précédent : « Ganglia est aussi simple à installer et à
utiliser dans une grappe de 16 noeuds que dans une en
possédant 512, comme cela a été prouvé sur de nombreuses
grappes de plus de 500 noeuds ». Il peut non seulement lier
des noeuds dans une grappe, mais aussi lier des grappes entre
elles.

8. Traitements de texte et outils de présentation sous Linux

Ceux d'entre vous qui ne souhaitent pas utiliser LaTeX
[http://www.latex-project.org] ou qui le trouvent trop compliqué
et qui veulent un traitement de texte "Tel écran, tel écrit"
(WYSIWYG), peuvent utiliser OpenOffice [http://fr.openoffice.org].
Ses outils soutiennent la comparaison avec les meilleurs du
marché.

8.1. Traitements de texte

o LaTeX [http://www.latex-project.org] : LaTeX est un système de
composition de haute qualité conçu pour la production de
documentation technique et scientifique. LaTeX est le standard
de facto pour la communication et la publication de documents
scientifiques. Le document Getting Started with LaTeX
[http://www.maths.tcd.ie/~dwilkins/LaTeXPrimer/] (débuter avec
LaTeX) écrit par David R.Wilkin est une bonne introduction à
son utilisation. Pour ceux qui préfèrent un outil de
documentation WYSIWYG, essayez LyX [http://www.lyx.org]. C'est
une interface pour LaTeX. Il n'est pas aussi puissant que
LaTeX lui-même, mais est plus facile à utiliser grâce à une
bonne interface WYSIWYG.

o Lout [http://lout.sourceforge.net] : un système de formatage
de document similaire à LaTeX. Il est doté de caractéristiques
intéressantes ainsi que d'une bonne documentation. Il est
léger et génère du PostScript. Merci à Emiliano Gavilan pour
ce lien.

o Abiword [http://www.abisource.com] : comme dit sur la page web
d'AbiWord : « AbiWord est adéquat pour écrire des articles,
des lettres, des rapports, des mémos, etc ». Il a gagné de
nombreux prix et est probablement le meilleur traitement de
texte libre. Visitez son site pour en savoir plus et pour le
télécharger.

o kword [http://www.koffice.org/kword] : comme précisé sur la
page d'accueil de kword : « KWord est un traitement de texte
similaire à FrameMaker et une application de publication.
KWord est capable de créer des documents complexes et à
l'aspect professionnel. Que vous soyez un particulier ou un
professionnel, un artiste de production ou un étudiant, KWord
prouvera qu'il est un outil de qualité et facile à utiliser
pour tous vos besoins en traitement de texte et en mise en
page ». Visitez le lien ci-dessus pour en savoir plus et le
télécharger. Vous pouvez également en apprendre plus sur la
suite koffice [http://www.koffice.org] complète.

8.2. Outils de présentation

o KPresenter [http://www.koffice.org/kpresenter/] : KPresenter
est l'outil de présentation de la suite bureautique KOffice.
Il permet de réaliser des présentations sur écran avec toutes
les possibilités offertes habituellement par les outils de
présentation coûteux. Il permet aussi de créer des
présentations scientifiques correctes pour peu qu'on ne
veuille pas impressionner l'audience avec des effets n'ayant
rien à voir avec le sujet :-). La meilleure chose à son propos
est la possibilité de sauvegarder sa présentation sous forme
d'un fichier HTML. Il réalise des fichiers graphiques
portables sur le réseau avec chaque diapositive. Avec des
connaissances sommaires en HTML, vous pouvez ajouter une image
animée comme lien vers une image, permettant de ce fait de
montrer des animations quand c'est nécessaire.

o Xfig [http://www-epb.lbl.gov/xfig/] : bien que le manuel
prétende que c'est un outil interactif de génération
d'illustrations, xfig est en fait bien plus que cela. En plus
de générer des figures pour exprimer ce que vous voulez dire
dans une image, il vous aide à importer ou exporter des
figures dans de nombreux formats, à écrire du texte dans
plusieurs polices et tailles, à générer des symboles grecs, à
sauvegarder vos figures au format LaTeX ou dans n'importe quel
format supporté par votre traitement de texte pour les inclure
dans vos publications, à générer des images GIF de chaque page
de votre présentation pour les mettre sur votre site internet
et, finalement, il génère des fichiers *.fig qui prennent peu
de place. La seule chose qui pour moi manque dans xfig est la
possibilité d'éditer les figures importées qui ne sont pas au
format *.fig. Dès lors, pour une présentation avec
rétroprojecteur, vous avez besoin d'un navigateur supportant
les cadres ("frames"), avec le contenu dans un cadre et les
images générées par xfig (exportés au format *.png ou *.jpg à
partir de Xfig) dans l'autre.

9. Systèmes libres de gestion de bases de données pour Linux

Le calcul scientifique a besoin de deux types de données : tout
d'abord les valeurs physiques des données elles-mêmes et ensuite
les systèmes de bases de données pour gérer ces données. Dans ce
document, je ne fournis que des liens vers des ressources pour
bases de données sur internet et vers des systèmes libres de bases
de données. Personnellement, je n'utilise pas de bases de données
pour manipuler les données générées par mes codes. gawk, sed et
d'autres commandes Unix basiques comme grep, head et tail me
semblent suffisantes pour gérer mes données. Je pense que je
devais inclure cette section pour ceux qui génèrent de grandes
quantités de données. J'espère qu'une personne avec de
l'expérience dans les bases de données améliorera cette section.

o Liste des bases de données libres
[http://www.iam.unibe.ch/~scg/Archive/Software/FreeDB/].

o ACM SIGMOD [http://www.acm.org/sigmod/databaseSoftware/] : un
index des logiciels de bases de données disponibles
publiquement.

o MySQL [http://www.mysql.com] : un système de gestion de base
de données relationnelles.

o PostgreSQL [http://www.postgresql.org] : comme décrit dans le
lien, PostgreSQL est un système sophistiqué de gestion de
bases de données relationnelles, supportant pratiquement tous
les concepts SQL, y compris les sous-sélections, les
transactions et les types de données définis par
l'utilisateur.

10. Linux au laboratoire

Là encore, c'est un domaine dans lequel je n'ai aucune expérience
et j'espère qu'une personne expérimentée apportera sa contribution
pour améliorer ce document. Cependant, je fournis ci-dessous les
liens suggérés par Sambaran Pahari et Deepak Gupta. De mon point
de vue de néophyte, ces liens paraissent très bons.

o The Linux Lab Project, le projet de laboratoire sous Linux
[http://www.llp.fu-berlin.de] : un site sur Linux au
laboratoire, sur tous les procédés au laboratoire, sur le
contrôle des processus, sur l'automatisation et l'acquisition
de données avec Linux. Comme spécifié dans le lien ci-dessus :
« le projet de laboratoire sous Linux est destiné à favoriser
le développement de logiciels LINUX d'acquisition de données
et de contrôle de processus. Il est envisagé de fournir un
environnement de développement standardisé pour une grande
variété d'applications depuis le pilotage matériel jusqu'au
développement d'applications ».

o Pilotes Linux pour le port parallèle
[http://www.torque.net/linux-pp.html] : Ce lien dit : « Si
vous avez un périphérique sur port parallèle et que vous
voulez savoir si un pilote Linux existe, alors vous êtes au
bon endroit ». C'est une affirmation pleine d'assurance !