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TISSU NUMÉRIQUE CELLULAIRE À ROUTAGE ETCONFIGURATION DYNAMIQUESOTHÈSE N 3226 (2005)PRÉSENTÉE À LA FACULTÉ INFORMATIQUE ET COMMUNICATIONSInstitut des systèmes informatiques et multimédiasSECTION D'INFORMATIQUEÉCOLE POLYTECHNIQUE FÉDÉRALE DE LAUSANNEPOUR L'OBTENTION DU GRADE DE DOCTEUR ÈS SCIENCESPARYann THOMAingénieur informaticien diplômé EPFde nationalité suisse et originaire d'Amden (SG)acceptée sur proposition du jury:Prof. E. Sanchez, directeur de thèseProf. G. De Micheli, rapporteurProf. D. Lavenier, rapporteurDr G. Sassatelli, rapporteurLausanne, EPFL2005iVersion abrégéeA l’instar des premiers concepteurs d’avions, l’homme a toujours observé la na-ture, qui lui a fourni des pistes lors de la création de nouvelles machines ou de nou-veaux concepts. Les circuits électroniques ne font pas exception, et les trois axes de lavie que sont l’évolution des espèces (Phylogenèse), le développement de l’organismeà partir d’une seule cellule (Ontogenèse), ainsi que l’apprentissage dont notre cerveauest capable (Epigenèse), ont vu nombre de réalisations s’en inspirer.Ces trois axes, qui forment l’acronyme POE, ont été, pour la plupart des réalisa-tions, exploités séparément : les principes de l’évolution permettent de résoudre desproblèmes pour lesquels il est difficile d’obtenir une solution de façon déterministe,des circuits électroniques tirent profit des concepts d’autoréparation du vivant, et lesréseaux de neurones artificiels sont capables ...
Publié le : samedi 24 septembre 2011
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THÈSE N
O
3226 (2005)
ÉCOLE POLYTECHNIQUE FÉDÉRALE DE LAUSANNE
PRÉSENTÉE À LA FACULTÉ INFORMATIQUE ET COMMUNICATIONS
Institut des systèmes informatiques et multimédias
SECTION D'INFORMATIQUE
POUR L'OBTENTION DU GRADE DE DOCTEUR ÈS SCIENCES
PAR
ingénieur informaticien diplômé EPF
de nationalité suisse et originaire d'Amden (SG)
acceptée sur proposition du jury:
Prof. E. Sanchez, directeur de thèse
Prof. G. De Micheli, rapporteur
Prof. D. Lavenier, rapporteur
Dr G. Sassatelli, rapporteur
Lausanne, EPFL
2005
TISSU NUMÉRIQUE CELLULAIRE À ROUTAGE ET
CONFIGURATION DYNAMIQUES
Yann THOMA
i
Version abrégée
A l’instar des premiers concepteurs d’avions, l’homme a toujours observé la na-
ture, qui lui a fourni des pistes lors de la création de nouvelles machines ou de nou-
veaux concepts. Les circuits électroniques ne font pas exception, et les trois axes de la
vie que sont l’évolution des espèces (Phylogenèse), le développement de l’organisme
à partir d’une seule cellule (Ontogenèse), ainsi que l’apprentissage dont notre cerveau
est capable (Epigenèse), ont vu nombre de réalisations s’en inspirer.
Ces trois axes, qui forment l’acronyme POE, ont été, pour la plupart des réalisa-
tions, exploités séparément : les principes de l’évolution permettent de résoudre des
problèmes pour lesquels il est difficile d’obtenir une solution de façon déterministe,
des circuits électroniques tirent profit des concepts d’autoréparation du vivant, et les
réseaux de neurones artificiels sont capables d’effectuer efficacement un grand nombre
de tâches. Leur réunion en un seul
tissu
électronique n’a en revanche pas encore vu le
jour.
Concernant la réalisation matérielle de tels systèmes, l’avènement des circuits re-
configurables FPGAs, dont il est possible de redéfinir un nombre quasi infini de fois
le comportement, en a facilité le prototypage. Ils permettent en effet d’accélérer l’exé-
cution d’une tâche, par le parallélisme matériel qu’ils offrent, et ont été grandement
exploités par les chercheurs. Toutefois, ils manquent de plasticité, leur comportement
ne pouvant facilement se modifier lui-même sans une intervention extérieure.
Cette thèse, qui s’insère dans le cadre du projet européen POEtic, se propose de
définir un nouveau circuit électronique reconfigurable, dans l’optique de fournir un
nouveau substrat aux applications bio-inspirées mettant en jeu ces trois axes. Ce cir-
cuit est composé d’un microprocesseur, et d’un tableau d’éléments reconfigurables,
ce dernier ayant été réalisé par nos soins. Les processus évolutifs sont exécutés par
le premier, alors que l’épigenèse et l’ontogenèse prennent place dans le deuxième,
sous la forme d’organismes artificiels multicellulaires. Relativement semblable aux
FPGAs commerciaux actuels, ce sous-système offre cependant de nouvelles caracté-
ristiques intéressantes. Premièrement, les éléments de base du tableau ont la capacité
de reconfigurer partiellement d’autres éléments. Des mécanismes d’auto-réplication et
de différenciation peuvent alors l’exploiter pour laisser un organisme artificiel croître
ou modifier son comportement. Deuxièmement, un niveau de routage distribué offre
la possibilité de créer des connexions entre différentes parties du circuit pendant son
fonctionnement. Les cellules qui y sont implémentées, notamment les neurones artifi-
ciels, peuvent alors initier de nouvelles connexions, de manière à modifier le compor-
tement global du système.
Ce routage distribué, qui constitue l’un des points importants de cette thèse, a vu
la réalisation de plusieurs algorithmes. Basés sur une implémentation parallèle de l’al-
gorithme de Lee, ils sont totalement distribués, c’est-à-dire qu’aucun contrôle global
n’est nécessaire à la création de chemins de données. Quatre algorithmes sont ainsi
définis et décrits matériellement sous la forme d’unités de routage reliées à leurs 3,
4, 6, ou 8 voisines, toutes identiques, qui gèrent les processus de routage. Une ana-
lyse de leurs propriétés nous permet de définir le meilleur algorithme à coupler au
plus efficace des voisinages, en terme de congestion, par rapport au nombre de tran-
ii
sistors nécessaires à leur réalisation. Nous terminons sur le routage en proposant un
cinquième algorithme, qui, contrairement aux quatre précédents, n’est construit que
sur des communications locales entre unités de routage. Il offre ainsi, au prix d’un
coût matériel supplémentaire, une meilleure scalabilité au système complet.
Finalement, le circuit POEtic, sur lequel un de nos algorithmes de routage a été im-
plémenté, a été physiquement réalisé. Nous présentons différents mécanismes POE qui
tirent profit de ses caractéristiques nouvelles et qui peuvent y être embarqués. Parmi
ces mécanismes, nous pouvons citer notamment l’auto-réplication, le matériel évolu-
tif, les systèmes développementaux, et l’autoréparation, qui ont été développés grâce
à un simulateur du circuit, également conçu durant cette thèse.
iii
Abstract
In the design of new machines or in the development of new concepts, mankind has
often observed nature, looking for useful ideas and sources of inspiration. The design
of electronic circuits is no exception, and a considerable number of realizations have
drawn inspiration from three aspects of natural systems : the evolution of species (Phy-
logenesis), the development of an organism starting from a single cell (Ontogenesis),
and learning, as performed by our brain (Epigenesis).
These three axes, grouped under the acronym POE, have for the most part been
exploited separately : evolutionary principles allow to solve problems for which it is
hard to find a solution with a deterministic method, while some electronic circuits draw
inspiration from healing process in living beings to achieve self-repair, and artificial
neural networks have the capability to efficiently execute a wide range of tasks. At this
time, no electronic
tissue
capable of bringing them together seems to exist.
The introduction of reconfigurable circuits called Field Programmable Gate Arrays
(FPGAs), whose behavior can be redefined as often as desired, made prototyping such
systems easier. FPGAs, by allowing a relatively simple implementation in hardware,
can considerably increase the systems’ performance and are thus extensively used by
researchers. However, they lack plasticity, not being able to easily modify themselves
without an external intervention.
This PhD thesis, developed in the framework of the European POEtic project, pro-
poses to define a new reconfigurable electronic circuit, with the goal of supplying a
new substrate for bio-inspired applications that bring all three axes into play. This
circuit is mainly composed of a microprocessor and an array of reconfigurable ele-
ments, the latter having been designed during this thesis. Evolutionary processes are
executed by the microprocessor, while epigenetic and ontogenetic mechanisms are ap-
plied in the reconfigurable array, to entities seen as multicellular artificial organisms.
Relatively similar to current commercial FPGAs, this subsystem offers however some
unique features. First, the basic elements of the array have the capability to partially re-
configure other elements. Auto-replication and differentiation mechanisms can exploit
this capability to let an organism grow or to modify its behavior. Second, a distributed
routing layer allows to dynamically create connections between parts of the circuit at
runtime. With this feature, cells (artificial neurons, for example) implemented in the
reconfigurable array can initiate new connections in order to modify the global system
behavior.
This distributed routing mechanism, one of the major contributions of this thesis,
induced the realization of several algorithms. Based on a parallel implementation of
Lee’s algorithm, these algorithms are totally distributed, no global control being ne-
cessary to create new data paths. Four algorithms have been defined implemented in
hardware in the form of routing units connected to 3, 4, 6, or 8 neighbors. These units
are all identical and are responsible for the routing processes. An analysis of their pro-
perties allows us to define the best algorithm, coupled with the most efficient neighbo-
rhood, in terms of congestion and of the number of transistors needed for a hardware
realization. We finish the routing chapter by proposing a fifth algorithm that, unlike the
previous ones, is constructed only through local interactions between routing units. It
iv
offers a better scalability, at the price of increased hardware overhead.
Finally, the POEtic chip, in which one of our algorithms has been implemented, has
been physically realized. We present different POE mechanisms that take advantage of
its new features. Among these mechanisms, we can notably cite auto-replication, evol-
vable hardware, developmental systems, and self-repair. All of these mechanisms have
been developed with the help of a circuit simulator, also designed in the framework of
this thesis.
Table des matières
Version abrégée
i
Abstract
iii
Remerciements
v
Table des matières
viii
1
Prolégomènes
1
1.1
Réflexions pré-introductives
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1.2
Motivations POEtiques . . .
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1.3
Contributions . . .
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4
1.4
Contenu de la thèse
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5
2
De la configuration des circuits électroniques
7
2.1
Processeur
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2.2
ASIC .
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A la demande
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9
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Prédiffusés
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9
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Pré-caractérisés . . .
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2.2.4
A réseau structuré
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2.2.5
Limitations
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2.3
Technologies de programmation
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Masque . .
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Fusible . .
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Antifusible
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EPROM . .
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EEPROM/Flash . . .
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SRAM . .
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5
2.3.7
Résumé . .
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6
2.4
Circuits logiques programmables
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SPLD . . .
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CPLD . . .
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9
2.5
FPIC . .
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2
0
2.6
FPGAs .
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2
0
ix
x
TABLE DES MATIÈRES
2.6.1
XC2000 . .
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2.6.2
XC6200 . .
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2
3
2.6.3
Architecture MUX versus LUT
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2
4
2.6.4
Technologies de programmation
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2
5
2.6.5
Accroissement de complexité
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2
6
2.6.6
Fabricants .
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2.6.7
Placement/Routage .
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3
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2.6.8
FPGA versus ASIC .
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3
2
2.7
Conclusion
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3
3
3
De la bio-inspiration
35
3.1
Le modèle POE . .
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6
3
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L
a
v
i
e
e
n
3
a
x
e
s
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3
7
3.2.1
Phylogenèse
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3
7
3.2.2
Ontogenèse
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4
2
3.2.3
Epigenèse .
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4
4
3.3
Les Systèmes artificiels en 3 axes
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4
5
3.3.1
Phylogenèse
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5
3.3.2
Ontogenèse
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Epigenèse .
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3
3.4
Combinaisons . . .
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0
3.4.1
PO
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0
3.4.2
PE
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3.4.3
OE
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2
3.4.4
POE
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3.5
Le projet POEtic .
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2
3.5.1
Nomenclature
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3
3.5.2
Architecture POEtic
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3
3.5.3
Pourquoi un nouveau circuit ? .
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6
5
4
Le routage au fil des ans
67
4.1
Pourquoi un plus court chemin ?
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7
4.2
Aparté naturel . . .
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8
4.2.1
Les fourmis
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6
8
4.2.2
Les bulles de savon .
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6
9
4.2.3
Le gaz, le son, la lumière
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7
0
4.2.4
De la ficelle
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.
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7
0
4.3
Les Bases théoriques
.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
7
1
4.3.1
Arbre de poids minimal
.
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.
.
.
.
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.
.
.
.
.
.
.
.
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.
.
7
1
4.3.2
Plus court chemin . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
7
3
4.3.3
Algorithme de Lee .
.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
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.
7
8
4.3.4
Variations sur Lee
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
8
1
4.3.5
A* et algorithmes évolués . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
8
7
4.4
Approches Matérielles . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
8
8
4.4.1
Routage de FPGA .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
8
9
4.4.2
Coprocesseur
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
8
9
4.4.3
Processeur
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
9
0
4.4.4
SIM
D
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
9
0
TABLE DES MATIÈRES
xi
4.4.5
MIMD . .
.
.
.
.
.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
.
.
.
9
0
4.4.6
Analogique
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
9
0
4.4.7
Tableau de cellules pour la réalisation de circuits . .
.
.
.
.
.
9
1
4.4.8
Tableau de cellules pour du matériel bio-inspiré . . .
.
.
.
.
.
9
4
4.5
Conclusion
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
9
5
5
Le routage distribué
97
5.1
Concept
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
.
.
.
.
.
9
7
5.2
Principes
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
9
9
5.3
Hypothèses
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
5.4
Premières solutions
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
5.4.1
Algorithme direct . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
1
5.4.2
Algorithme à adressage relatif direct . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
2
5.4.3
Algorithme à adressage relatif indirect . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
3
5.5
HIDRA
.
.
.
.
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.
.
.
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.
.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
4
5.5.1
Algorithme
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
6
5.5.2
Unité de routage . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
1
0
5.6
HIDRA-RC
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
2
5
5.7
HIDRA-RT
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
2
8
5.8
HIDRA-RTC . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
3
0
5.9
HIDRA-L
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
3
1
5.9.1
Algorithme
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
3
1
5.9.2
Implémentation . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
3
6
5.10 Voisinages
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
4
3
5.10.1 Switchboxs
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
4
4
5.10.2 Nombre total de transistors . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
4
5
5.10.3 4 versus 8 .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
4
5
5.11 Analyse
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
4
7
5.11.1 Expérience
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
4
8
5.11.2 Temps d’exécution .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
4
9
5.11.3 Longueur de chemins
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
5
1
5.11.4 Nombre de multiplexeurs
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
5
4
5.11.5 Congestion
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
5
6
5.11.6 Théorie de la percolation
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
6
4
5.12 Conclusion
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
6
7
6
Le Circuit POEtic
171
6.1
Structure globale .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
7
3
6.2
Le sous-système organique .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
7
4
6.3
Les Molécules . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
7
5
6.3.1
Mode 4-LUT
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
7
7
6.3.2
Mode 3-LUT
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
7
8
6.3.3
Mode Comm
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
7
8
6.3.4
Mode Shift Memory
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
7
9
6.3.5
Mode Input
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
8
0
6.3.6
Mode Output
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
8
1
6.3.7
Mode Trigger
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
8
2
6.3.8
Mode Configure
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
8
4
xii
TABLE DES MATIÈRES
6.3.9
Entrées/sorties . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
8
4
6.3.10 Communication intermoléculaire
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
8
7
6.3.11 Multiplexeurs d’entrée
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
9
0
6.3.12 Bits de configuration et reconfiguration partielle . . .
.
.
.
.
.
1
9
2
6.3.13 Enable moléculaire .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
9
5
6.3.14 Gestion de la bascule
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
9
6
6.3.15 Look-up table
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
9
8
6.4
Le routage distribué
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
9
8
6.4.1
Routage pseudo-statique
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
9
9
6.4.2
Entrées/sorties et systèmes multi-chip . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
0
0
6.4.3
Interface molécule/unité de routage . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
0
2
6.5
Le sous-système environnemental
. . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
0
3
6.6
L’interface du système . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
0
6
6.7
Fabrication du circuit
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
0
7
6.8
Implémentation de composants de base
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
0
8
6.8.1
Le registre à décalage
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
0
8
6.8.2
Le compteur
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
1
1
6.8.3
Le compteur-trigger
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
1
1
6.9
Les outils de développement
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
1
5
6.9.1
Design
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
1
5
6.9.2
Simulation
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
1
6
6.10 Conclusion
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
1
8
6.10.1 Comparaison
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
1
8
6.10.2 Améliorations
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
1
9
7
Mécanismes POE
221
7.1
Autoréplication . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
2
7.2
Développement . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
4
7.2.1
Stockage de génome
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
5
7.2.2
Croissance
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
6
7.2.3
Différenciation . . .
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2
3
0
7.3
Un exemple concret : le prototype PO .
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2
3
0
7.3.1
Implémentation physique
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2
3
1
7.3.2
Structure cellulaire .
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2
3
1
7.3.3
Mécanisme de développement .
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2
3
2
7.3.4
Evolution .
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2
3
4
7.3.5
Remarques conclusives
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2
3
6
7.4
Matériel évolutif non-contraint
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2
3
6
7.4.1
La look-up table . .
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2
3
8
7.4.2
Le switchbox
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2
3
8
7.4.3
Les entrées
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2
3
9
7.4.4
Représentation du génome . . .
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2
3
9
7.4.5
Caractéristiques de l’évolution .
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2
4
2
7.5
Autres exemples . .
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2
4
2
7.5.1
Autoréparation . . .
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2
4
2
7.5.2
Synthèse vocale . . .
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2
4
3
7.5.3
Neurone à impulsion
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2
4
4
7.6
Conclusion
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