Thèse Prise en Compte de l'Efficacité Énergétique dans le Génie Logiciel Tirer Parti des Modèles de Conception et d'Architecture Écologiques Tout au Long de l'Évolution des Logiciels H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Institut Polytechnique de Paris Télécom SudParis École doctorale : Ecole Doctorale de l'Institut Polytechnique de Paris Laboratoire de recherche : SAMOVAR - Services répartis, Architectures, Modélisation, Validation, Administration des Réseaux Direction de la thèse : Sophie CHABRIDON ORCID 0000000215916754 Début de la thèse : 2026-09-01 Date limite de candidature : 2026-04-30T23:59:59 La thèse proposée englobe des aspects techniques et comportementaux et se concentre sur la manière de faciliter le développement et la maintenabilité des logiciels verts.

Un premier objectif porte sur le défi de recherche n° 1 - Conception écologique et modèles architecturaux pour les logiciels distribués - et examinera les aspects techniques liés aux modèles et aux lignes directrices susceptibles d'avoir un impact et de réduire la consommation de ressources des logiciels. Cela concerne les phases de conception et de développement ainsi que la phase de déploiement, les logiciels devenant de plus en plus distribués. Des travaux récents existent sur les modèles de conception écologiques [6], notamment pour les applications web et mobiles [3], et nous sélectionnerons et évaluerons des modèles sur différentes applications. Les modèles architecturaux écologiques seront également pris en compte, car la manière dont les composants logiciels sont organisés, déployés puis interagissent a un impact significatif en impliquant des volumes variables de messages échangés, de mémoire consommée ou de ressources informatiques utilisées.

Un deuxième objectif porte sur le défi de recherche n° 2 - Favoriser l'adoption de modèles écologiques par les développeurs de logiciels - et visera à étudier comment encourager ces derniers à adopter des modèles écologiques, y compris des modèles de conception et d'architecture. Cela nécessite la mise en place de mécanismes tant techniques que comportementaux pour faciliter le travail des développeurs de logiciels, notamment les mécanismes intégrés aux environnements de développement intégrés actuellement disponibles qui offrent des outils de génération de code et d'assistance au développement [8]. L'objectif ici est de déterminer comment motiver, aider et faire évoluer les pratiques de codage et les comportements des développeurs de logiciels afin qu'ils adoptent des pratiques de codage écologiques de manière fluide et efficace.

Un troisième objectif porte sur le défi de recherche n° 3 - Garantir l'efficacité des ressources tout au long de l'évolution du logiciel - et sera consacré à la mise en place d'une trajectoire d'efficacité des ressources lorsque le logiciel est modifié et mis à jour. En particulier, nous visons à prendre en compte, pendant le développement, l'évolution du logiciel et les changements de l'environnement de déploiement, afin qu'un logiciel optimisé sur le plan énergétique puisse rester efficace tout au long de son cycle de vie. Des mécanismes permettant d'anticiper la consommation de ressources au moment de l'écriture du code seront étudiés, ainsi que la vérification après l'écriture du code, par exemple sous la forme de tests de non-régression.

Energy efficiency has already been considered for many years at the hardware level. However, powerful and cheaper computing resources have led to less resource optimization in software. Considering the planet resource limits and the increasing role of software in society, there is an urgent need to design software with energy awareness as a requirement.
Existing energy-optimization approaches in software development are scarce and less mature than hardware-based approaches. For instance, there are many approaches and tools capable of accurately measuring or estimating energy consumption at the hardware level, but only few approaches exist for software and for source-code levels [5, 7, 4]. The limited available software energy-optimization techniques either target instructions and micro-optimizations, or provide
alternative implementations for a selected number of pre-defined bad coding patterns in specific environments [1, 2, 3].
Recent works [9] show there are still important resource leaks in software and propose a debugging methodology for identifying and isolating energy consumption hotspots in software systems. As software is everywhere, this underscores the importance of considering energy efficiency in software development and library choices, particularly in large-scale deployments where cumulative energy savings can have substantial environmental and economic impacts.

Master 2 en informatique, spécialité génie logiciel et éco-conception.