A compiler providing incremental scalability for web applications

International audienceTo develop a web application, one needs to choose between two programming models. The monolithic one favors features improvements, while the decentralized one favors performance improvements. To avoid this choice, we compile monolithic web applications into a high-level language compliant with a distributed model

Modeling and Parallel Computation for 3D WebGIS

Cette thèse est centrée sur l'affichage et la manipulation en temps interactif au sein d'un navigateur Internet de modèles 3D issus de Systèmes d'Informations Géographiques (SIG). Ses principales contributions sont la visualisation de terrains 3D haute résolution, la simplification de maillages irréguliers sur GPU, et la création d'une nouvelle API navigateur permettant de réaliser des traitements lourds et efficaces (parallélisme GP/GPU) sans compromettre la sécurité. La première approche proposée pour la visualisation de modèles de terrain s'appuie sur les récents efforts des navigateurs pour devenir une plateforme versatile. Grâce aux nouvelles API 3D sans plugin, nous avons pu créer un client de visualisation de terrains "streamés" à travers HTTP. Celui-ci s'intègre parfaitement dans les écosystèmes Web-SIG actuels (desktop et mobile) par l'utilisation des protocoles standards du domaine (fournis par l'OGC, Open Geospatial Consortium). Ce prototype s'inscrit dans le cadre des partenariats industriels entre ATOS Worldline et ses clients SIG, et notamment l'IGN (institut national de l'information géographique et forestière) avec le Géoportail (http://www.geoportail.gouv.fr) et ses API cartographiques. La 3D dans les navigateurs possède ses propres défis, qui sont différents de ce que l'on connaît des applications lourdes : aux problèmes de transfert de données s'ajoutent les restrictions et contraintes du JavaScript. Ces contraintes, détaillées dans le paragraphe suivant, nous ont poussé à repenser les algorithmes de référence de visualisation de terrain afin de prendre en compte les spécificités dues aux navigateurs. Ainsi, nous avons su profiter de la latence du réseau pour gérer dynamiquement les liaisons entre les parties du maillage sans impacter significativement la vitesse du rendu. Au-delà de la visualisation 3D, et bien que le langage JavaScript autorise le parallélisme de tâches, le parallélisme de données reste quasi inexistant au sein des navigateurs Web. Ce constat, couplé à la faiblesse de traitement du JavaScript, constituait un frein majeur dans notre objectif de définir une plateforme SIG complète et performante intégrée au navigateur. C'est pour cette raison que nous avons conçu et développé, à travers les WebCLWorkers, une API Web de calcul GP/GPU haute performance répondant aux critères de simplicité et de sécurité inhérents au Web. Contrairement à l'existant, qui se base sur des codes déjà précompilés ou met de côté les performances, nous avons tenté de trouver le bon compromis pour avoir un langage proche du script mais sécurisé et performant, en utilisant les API OpenCL comme moteur d'exécution. Notre proposition d'API a intéressé la fondation Mozilla qui nous a ensuite demandé de participer à l'élaboration du standard WebCL dans la cadre du groupe Khronos, (aux côtés de Mozilla mais aussi de Samsung, Nokia, Google, AMD, etc.). Grâce aux nouvelles ressources de calcul ainsi obtenues, nous avons alors proposé un algorithme de simplification parallèle de maillages irréguliers. Alors que l'état de l'art repose essentiellement sur des grilles régulières pour le parallélisme (hors Web) ou sur la simplification via clusterisation et kd-tree, aucune solution ne permettait d'avoir à la fois une simplification parallèle et des modèles intermédiaires utilisables pour la visualisation progressive en utilisant des grilles irrégulières. Notre solution repose sur un algorithme en trois étapes utilisant des priorités implicites et des minima locaux afin de réaliser la simplification, et dont le degré de parallélisme est linéairement lié au nombre de points et de triangles du maillage à traiter [etc...]GP/GPUThis thesis focuses on displaying and manipulating 3D models from Geographic Information Systems (GIS) in interactive time directly in a web browser. Its main contributions are the visualization of high resolution 3D terrains, the simplification of irregular meshes on the GPU, and the creation of a new API for performing heavy and effective computing in the browser (parallelism GP/GPU) without compromising safety. The first approach proposed for the visualization of terrain models is built on recent browsers efforts to become a versatile platform. With the new 3D pluginless APIs, we have created a visualization client for terrain models “streamed” through HTTP. It fits perfectly into the current Web-GIS ecosystem (desktop and mobile) by the use of the standard protocols provided by OGC Open Geospatial Consortium. This prototype is part of an industrial partnership between ATOS Wordline and its GIS customer, and particularly the IGN (French National Geographic Institute) with the Geoportail application (http://www.geoportail.gouv.fr) and its mapping APIs. The 3D embedded in browsers brings its own challenges which are different from what we know in heavy applications: restrictions and constraints from JavaScript but also problems of data transfer. These constraints, detailed in the next paragraph, led us to rethink the standard algorithms for 3D visualization to take into account the browser specificities. Thus, we have taken advantage of network latency to dynamically manage the connections between the different parts of the mesh without significantly impacting the rendering speed. Beyond 3D visualization, and even if the JavaScript language allows task parallelism, data parallelism remains absent from Web browsers. This observation, added to the slowness of JavaScript processing, constituted a major obstacle in our goal to define a complete and powerful GIS platform integrated in the browser. That is why we have designed and developed the WebCLWorkers, a GP/GPU Web API for high performance computing that meets the criteria of simplicity and security inherent to the Web. We tried to find a trade-off for a language close to the script but secure and efficient, based on the OpenCL API at runtime. This approach is opposite to the existing ones, which are either based on precompiled code or disregard performances. Our API proposal interested the Mozilla Foundation which asked us to participate in the development of the WebCL standard by integrating the Khronos Group (Mozilla, Samsung, Nokia, Google, AMD, and so on). Exploiting these new computing resources, we then suggested an algorithm for parallel simplification of irregular meshes. While the state of the art was mainly based on regular grids for parallelism (and did not take into account Web browsers restrictions) or on simplification and kd-tree clustering, no solution could allow both parallel simplification and progressive visualization using irregular grids. Our solution is based on a three-step algorithm using implicit priorities and local minima to achieve simplification, and its degree of parallelism is linearly related to the number of points and triangles in the mesh to process. We have proposed in the thesis an innovative approach for 3D WebGIS pluglinless visualization, offering tools that bring to the browser a comfortable GP/GPU computing power, and designing a method for irregular meshes parallel simplification allowing to visualize level of details directly in Web browsers. Based on these initial results, it becomes possible to carry all the rich functionalities of desktop GIS clients to Web browsers, on PC as well as mobile phones and tablet

Modélisation et calcul parallèle pour le Web SIG 3D

This thesis focuses on displaying and manipulating 3D models from Geographic Information Systems (GIS) in interactive time directly in a web browser. Its main contributions are the visualization of high resolution 3D terrains, the simplification of irregular meshes on the GPU, and the creation of a new API for performing heavy and effective computing in the browser (parallelism GP/GPU) without compromising safety. The first approach proposed for the visualization of terrain models is built on recent browsers efforts to become a versatile platform. With the new 3D pluginless APIs, we have created a visualization client for terrain models “streamed” through HTTP. It fits perfectly into the current Web-GIS ecosystem (desktop and mobile) by the use of the standard protocols provided by OGC Open Geospatial Consortium. This prototype is part of an industrial partnership between ATOS Wordline and its GIS customer, and particularly the IGN (French National Geographic Institute) with the Geoportail application (http://www.geoportail.gouv.fr) and its mapping APIs. The 3D embedded in browsers brings its own challenges which are different from what we know in heavy applications: restrictions and constraints from JavaScript but also problems of data transfer. These constraints, detailed in the next paragraph, led us to rethink the standard algorithms for 3D visualization to take into account the browser specificities. Thus, we have taken advantage of network latency to dynamically manage the connections between the different parts of the mesh without significantly impacting the rendering speed. Beyond 3D visualization, and even if the JavaScript language allows task parallelism, data parallelism remains absent from Web browsers. This observation, added to the slowness of JavaScript processing, constituted a major obstacle in our goal to define a complete and powerful GIS platform integrated in the browser. That is why we have designed and developed the WebCLWorkers, a GP/GPU Web API for high performance computing that meets the criteria of simplicity and security inherent to the Web. We tried to find a trade-off for a language close to the script but secure and efficient, based on the OpenCL API at runtime. This approach is opposite to the existing ones, which are either based on precompiled code or disregard performances. Our API proposal interested the Mozilla Foundation which asked us to participate in the development of the WebCL standard by integrating the Khronos Group (Mozilla, Samsung, Nokia, Google, AMD, and so on). Exploiting these new computing resources, we then suggested an algorithm for parallel simplification of irregular meshes. While the state of the art was mainly based on regular grids for parallelism (and did not take into account Web browsers restrictions) or on simplification and kd-tree clustering, no solution could allow both parallel simplification and progressive visualization using irregular grids. Our solution is based on a three-step algorithm using implicit priorities and local minima to achieve simplification, and its degree of parallelism is linearly related to the number of points and triangles in the mesh to process. We have proposed in the thesis an innovative approach for 3D WebGIS pluglinless visualization, offering tools that bring to the browser a comfortable GP/GPU computing power, and designing a method for irregular meshes parallel simplification allowing to visualize level of details directly in Web browsers. Based on these initial results, it becomes possible to carry all the rich functionalities of desktop GIS clients to Web browsers, on PC as well as mobile phones and tabletsCette thèse est centrée sur l'affichage et la manipulation en temps interactif au sein d'un navigateur Internet de modèles 3D issus de Systèmes d'Informations Géographiques (SIG). Ses principales contributions sont la visualisation de terrains 3D haute résolution, la simplification de maillages irréguliers sur GPU, et la création d'une nouvelle API navigateur permettant de réaliser des traitements lourds et efficaces (parallélisme GP/GPU) sans compromettre la sécurité. La première approche proposée pour la visualisation de modèles de terrain s'appuie sur les récents efforts des navigateurs pour devenir une plateforme versatile. Grâce aux nouvelles API 3D sans plugin, nous avons pu créer un client de visualisation de terrains "streamés" à travers HTTP. Celui-ci s'intègre parfaitement dans les écosystèmes Web-SIG actuels (desktop et mobile) par l'utilisation des protocoles standards du domaine (fournis par l'OGC, Open Geospatial Consortium). Ce prototype s'inscrit dans le cadre des partenariats industriels entre ATOS Worldline et ses clients SIG, et notamment l'IGN (institut national de l'information géographique et forestière) avec le Géoportail (http://www.geoportail.gouv.fr) et ses API cartographiques. La 3D dans les navigateurs possède ses propres défis, qui sont différents de ce que l'on connaît des applications lourdes : aux problèmes de transfert de données s'ajoutent les restrictions et contraintes du JavaScript. Ces contraintes, détaillées dans le paragraphe suivant, nous ont poussé à repenser les algorithmes de référence de visualisation de terrain afin de prendre en compte les spécificités dues aux navigateurs. Ainsi, nous avons su profiter de la latence du réseau pour gérer dynamiquement les liaisons entre les parties du maillage sans impacter significativement la vitesse du rendu. Au-delà de la visualisation 3D, et bien que le langage JavaScript autorise le parallélisme de tâches, le parallélisme de données reste quasi inexistant au sein des navigateurs Web. Ce constat, couplé à la faiblesse de traitement du JavaScript, constituait un frein majeur dans notre objectif de définir une plateforme SIG complète et performante intégrée au navigateur. C'est pour cette raison que nous avons conçu et développé, à travers les WebCLWorkers, une API Web de calcul GP/GPU haute performance répondant aux critères de simplicité et de sécurité inhérents au Web. Contrairement à l'existant, qui se base sur des codes déjà précompilés ou met de côté les performances, nous avons tenté de trouver le bon compromis pour avoir un langage proche du script mais sécurisé et performant, en utilisant les API OpenCL comme moteur d'exécution. Notre proposition d'API a intéressé la fondation Mozilla qui nous a ensuite demandé de participer à l'élaboration du standard WebCL dans la cadre du groupe Khronos, (aux côtés de Mozilla mais aussi de Samsung, Nokia, Google, AMD, etc.). Grâce aux nouvelles ressources de calcul ainsi obtenues, nous avons alors proposé un algorithme de simplification parallèle de maillages irréguliers. Alors que l'état de l'art repose essentiellement sur des grilles régulières pour le parallélisme (hors Web) ou sur la simplification via clusterisation et kd-tree, aucune solution ne permettait d'avoir à la fois une simplification parallèle et des modèles intermédiaires utilisables pour la visualisation progressive en utilisant des grilles irrégulières. Notre solution repose sur un algorithme en trois étapes utilisant des priorités implicites et des minima locaux afin de réaliser la simplification, et dont le degré de parallélisme est linéairement lié au nombre de points et de triangles du maillage à traiter [etc...]GP/GP

Modélisation et calcul parallèle pour le Web SIG 3D

Cette thèse est centrée sur l'affichage et la manipulation en temps interactif au sein d'un navigateur Internet de modèles 3D issus de Systèmes d'Informations Géographiques (SIG). Ses principales contributions sont la visualisation de terrains 3D haute résolution, la simplification de maillages irréguliers sur GPU, et la création d'une nouvelle API-navigateur permettant de réaliser des traitements lourds et efficaces (parallélisme GP/GPU) sans compromettre la sécurité. La première approche proposée pour la visualisation de modèles de terrain s'appuie sur les récents efforts des navigateurs pour devenir une plateforme versatile. Grâce aux nouvelles APIs 3D sans plugin, nous avons pu créer un client de visualisation de terrains "streamés" à travers HTTP. Celui-ci s'intègre parfaitement dans les écosystèmes Web-SIG actuels (desktop et mobile) par l'utilisation des protocoles standards du domaine (fournis par l'OGC, Open Geospatial Consortium). Ce prototype s'inscrit dans le cadre des partenariats industriels entre ATOS Worldline et ses clients SIG, au premier rang desquels se situe l'IGN (institut national de l'information géographique et forestière) avec le Géoportail (http://www.geoportail.gouv.fr) et ses APIs cartographiques. La 3D dans les navigateurs possèdent ces prôpres défis qui sont différents de ce que l'on connaît dans les applications lourdes : aux problèmes de transfert de données s'ajoutent les restrictions et contraintes du JavaScript. Ces contraintes définies plus précisément dans le paragraphe suivant nous ont poussé à repenser les algorithmes de référence de visualisation de terrain afin de prendre en compte les spécificités dûes aux navigateurs. Ainsi, nous avons su profiter de la latence du réseau pour gérer dynamiquement les liaisons entre les parties du maillage sans impacter significativement la vitesse du rendu. Au-delà de la visualisation 3D, et bien que le langage JavaScript autorise le parallélisme de tâches, le parallélisme de données reste quasi inexistant au sein des navigateurs Web. Ce constat, couplé à la faiblesse de traitement du JavaScript, constituait un frein majeur dans notre objectif de définir une plateforme SIG complète et performante intégrée au navigateur. C'est pour cette raison que nous avons conçu et développé, à travers les WebCLWorkers, une API Web de calcul GP/GPU haute performance répondant aux critères de simplicité et de sécurité inhérents au Web. Contrairement à l'existant qui se base sur des codes déjà précompilés ou met de côté les performances, nous avons tenté de trouver le bon compromis pour avoir un langage proche du script, mais sécurisé et performant en utilisant les API OpenCL comme moteur d'exécution. Notre proposition d'API a intéressé la fondation Mozilla qui nous a ensuite demandé de participer à l'élaboration du standard WebCL dans la cadre du groupe Khronos, (aux côtés de Mozilla mais aussi de Samsung, Nokia, Goole, AMD, etc.). Grâce aux nouvelles ressources de calcul ainsi obtenues, nous avons alors proposé un algorithme de simplification parallèle de maillages irréguliers. Alors que l'état de l'art repose essentiellement sur des grilles régulières pour le parallélisme (hors Web) ou sur la simplification via clusterisation et kd-tree, aucune solution ne permettait d'avoir à la fois une simplification parallèle et des modèles intermédiaires utilisables pour la visualisation progressive en utilisant des grilles irrégulières. Notre solution repose sur un algorithme en trois étapes utilisant des priorités implicites et des minima locaux afin de réaliser la simplification, et dont le degré de parallélisme est linéairement lié au nombre de points et de triangles du maillage à traiter. Nous avons donc mis en place au cours de cette thèse une approche innovante pour la visualisation 3D Web-SIG sans plugin, en concevant des outils conférant au navigateur une confortable puissance de calcul parallèle GP/GPU, et en proposant une méthode de simplification parallèle de maillages irréguliers permettant un affichage en niveaux de détails directement dans les navigateurs Web. Sur la base de ces premiers résultats, il devient possible de porter toute la richesse fonctionnelle des clients SIG sur desktop au sein des navigateurs Web, aussi bien sur PC que sur mobiles et tablettes

Agronomic taxon

International audienceIn this paper, we describe the development of the first ontology module for observation of pest attacks in crop production. We applied the NeOn methodology and more particularly the ontology engineering method based on Ontology Design Pattern

First Report of Ralstonia pseudosolanacearum Phylotype I Causing Bacterial Wilt in New Caledonia

International audienceBacterial wilt (BW), caused by the Ralstonia solanacearum species complex (RSSC), is a worldwide disease reported on a wide host range. RSSC strains belong to three species (Safni et al. 2014): R. pseudosolanacearum clusters in phylotypes I and III, R. solanacearum clusters in the phylotype II, and R. syzygii clusters in the phylotype IV. Each phylotype is subdivided into sequevars based on the endoglucanase gene (egl) partial sequencing (Fegan and Prior 2005). In New Caledonia, BW has been regularly encountered for decades around the island on solanaceous crops (Solanum lycopersicum L., S. tuberosum L., and S. melongena L.), but strains were never characterized except in 2015, when the quarantine IIB-1 (biovar 2 race 3) strains were reported from potato in La Foa and Bourail (https://www.ippc.int/​en/countries/new-caledonia/pestreports/​2015/08/ralstonia-solanacearum-bv2-race-3-in-new-caledonia/). Quarantine and eradication measures were then ordered by the New Caledonian authorities. In July 2017, during the cool season, BW-like symptoms were observed in two potato and two tomato plots in the Western and Eastern coasts of New Caledonia, respectively. Samples were collected into the four plots, and macerates from processed stem sections were plated for RSSC isolation on SM-1 semiselective medium (Granada and Sequeira 1983). Typical RSSC-like colonies, obtained from eight wilted plants, were characterized through phylotype-specific multiplex PCR (PMX-PCR) (Fegan and Prior 2005) as belonging to R. pseudosolanacearum phylotype I. By including international strains covering the current phylogenetic diversity reported for the RSSC, the phylogenetic maximum-likelihood tree approach (PhyML version 3.3 [Guindon et al. 2010] under Geneious R10.2.6 https://www.geneious.com) from partial egl sequencing (Fegan and Prior 2005) assigned them all with high congruence to the phylotype I sequevar 18. Three strains (RUN5565, RUN5570, and RUN5571 [GenBank MH880857, MH880862, and MH880863]) were isolated from the two potato plots in Pouembout. Four strains (RUN5564, RUN5567, RUN5568, and RUN5569 [GenBank MH880856, MH880859, MH880860, and MH880861]) were isolated from one tomato plot in Ponerihouen. The remaining strain (RUN5566 [GenBank MH880858]) was isolated from a tomato plot in Canala. Koch’s postulates were performed by inoculating the eight strains to the susceptible tomato accession L390 (Lebeau et al. 2011). Five plants per strain were inoculated by soil drenching with a Tris-buffer suspension of 108 CFU/ml, whereas negative control L390 plants were only drenched with sterile Tris-buffer. Plants were maintained at 28 ± 1°C at 95% relative humidity. All the inoculated tomato plants wilted within 7 days, whereas the negative controls remained asymptomatic. RSSC colonies, confirmed by the PMX-PCR, were only reisolated on SM-1 medium from symptomatic plants. This is the first report of R. pseudosolanacearum phylotype I in New Caledonia. Interestingly, IIB-1 strains were not isolated, suggesting that implemented eradication measures were effective. An extensive survey during the warm season, when climatic conditions are optimal for phylotype I, should be established to infer the prevalence and distribution of strains in New Caledonia including Loyalty Islands and to implement adapted control measures against BW

Simplification and Streaming of GIS Terrain for Web Clients

International audienceThe application needs in 3D visualization culminate today, in particular in the field of geographic information systems (GIS), as evidenced by the popularity of applications like Google Earth or Google Map. Meanwhile, the popular success of mobile devices like smartphones or tablets and the explosion of cloud computing directly related to ubiquitous networks accelerates the gradual shift from the traditional desktop application development to web andspecialized mobile application development. But if the latest technologies centered around HTML5 facilitate the development of rich internet applications (RIA), the gap in resources between a desktop computer and a smartphone requires still an important conceptual and algorithmic work when one aims to design web applications offering a user experience similar to desktop applications. In this paper, we propose a method of terrain simplification suitable for data compression and streaming, and therefore ideal for the GIS visualization in a web browser. Based on new parallel algorithms, this method was designed to exploit the multi-core architectures of the latest CPU and GPU, within the constraints of the latest HTML5API (WebGL, WebSockets, WebCL). It offers the main advantage of working on irregular grids, which allows to modelize highly nonuniform terrains (containing for instance roads and buildings) that may be unprojectable (plain 3D and not only 2.5D)

Simplification and streaming of GIS terrain for web clients

International audienceThe application needs in 3D visualization culminate today, in particular in the field of geographic information systems (GIS), as evidenced by the popularity of applications like Google Earth or Google Map. Meanwhile, the popular success of mobile devices like smartphones or tablets and the explosion of cloud computing directly related to ubiquitous networks accelerates the gradual shift from the traditional desktop application development to web andspecialized mobile application development. But if the latest technologies centered around HTML5 facilitate the development of rich internet applications (RIA), the gap in resources between a desktop computer and a smartphone requires still an important conceptual and algorithmic work when one aims to design web applications offering a user experience similar to desktop applications. In this paper, we propose a method of terrain simplification suitable for data compression and streaming, and therefore ideal for the GIS visualization in a web browser. Based on new parallel algorithms, this method was designed to exploit the multi-core architectures of the latest CPU and GPU, within the constraints of the latest HTML5API (WebGL, WebSockets, WebCL). It offers the main advantage of working on irregular grids, which allows to modelize highly nonuniform terrains (containing for instance roads and buildings) that may be unprojectable (plain 3D and not only 2.5D)

Surgical site infection after hip replacement due to a novel Peptoniphilus species, provisionally named ‘Peptoniphilus nemausus’ sp. nov.

International audienceWe report a case of surgical site infection after total hip prosthesis replacement due to an ofloxacin-resistant Peptoniphilus isolate belonging to an unknown species for which the name 'Peptoniphilus nemausus' sp. nov. is proposed. Follow-up was favourable under clindamycin and rifampin for 3 months in this patient whom had a Proteus mirabilis infection treated by fluoroquinolone

Genetic diversity of #Ralstonia solanacearum# strains that caused devastating potato bacterial will in the highlands of Madagascar : Poster 40

International audienceBacterial wilt, caused by Ralstonia solancearum (Rs) (Smith) Yabuuchi et al., is one of the most important diseases of potato crops worldwide, including Madagascar. From the literature, strains of Rs phylolypes III or 1 were pathogenic to Solanaceae in the highlands potato areas (1,2). From years these strains were managed through the deployment of resistant or tolerant potato cultivars thanks to joint 30-yeaTS of collaborative research undertaken by Fifamanor (3) and CIP (4). however, since the last five years severe epidemics of bacterial will were observed in the Vakinankaratra highlands. A quest ion arises about the durability of resistant or tolerant potato varieties. It was hypothesized that (i) highly aggressive strains may have emerged from the Rs populations or ( ii ) exotic strains could have been introduced. A large survey was organized to collect strains of Rs to investigate how diverse the actual Rs population was. A first approach focused on phylotype profiling (multiplex-PCR) and phylogenetic assignation (egl sequcncing) of a limited number of strains (n=32) isolated from highly diseased potato plots. Surprisingly, this first set of Rs strains were computed phylotype IIB - I based on egl-treeing including worldwide reference sequences that covered the known diversity. This is the first report of brown rot causing strains in Madagascar. From the survey, 763 strains have been collected from symptomatic plants in main representative potato growing areas of Vakinankaratra: 132 strains were phylotype III and 631 phylotype II B-I. Phylotype III strains were associated to sites with low bacterial will incidence. In contrast., phylotype IIB-I strains were always associated with severe outbreaks and found to be distributed over almost the entire area surveyed. Population structure and evolutionary dynamics o f lineages IIB-I and III are currently investigated by improving available MLVA (multilocus VNTR analysis) schemes (5.6) and by developing a specific MLVA scheme, respectively. (Résumé d' auteur