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Journée Calcul et Simulation de l'Université Paris Sud

Europe/Paris
Auditorium Lehmann (LAL)

Auditorium Lehmann

LAL

Université Paris Sud, Campus d'Orsay, Bat 200
Cécile Germain-Renaud (LRI & LAL)
Description
L’objectif de cette journée est de montrer la diversité des recherches concernant la simulation à Paris Sud et d’explorer concrètement les opportunités pour des synergies dont la nécessité est souvent exprimée.
La simulation numérique est devenue le « troisième pilier » de la science, à côté de la théorie et de l’expérimentation. Hier réservée à des secteurs précis et équipés d’une informatique spécialisée,  elle concerne maintenant tous les domaines scientifiques et toutes les échelles d’équipements.
La journée offrira un échantillon du spectre étendu de pratiques, de méthodes et de plateformes relatives à la simulation à l’Université Paris-Sud. Chaque session visera à mettre en rapport des réalisations et des méthodes. Au delà des réalisations, l’accent sera mis sur l’identification des facteurs limitants, qu’il s’agisse de méthodes numériques, de méthodes informatiques, d’infrastructures informatiques ou de structuration des données de la simulation.
Suite à ces échanges une réflexion sera menée lors d’une table ronde afin de voir si une structuration des acteurs du calcul via un réseau a un intérêt au sein de l’Université. Un tel réseau pourrait permettre par exemple l’organisation de journées scientifiques plus ciblées sur les verrous identifiés et plus généralement la mutualisation des expertises et des outils. 
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Participants
  • Arnaud Beck
  • Arnaud Chiron
  • Bertrand Maury
  • Besbes Mondher
  • Binet Sebastien
  • Charles Loomis
  • Cyril Falvo
  • Cécile Germain
  • Cédric Doucet
  • David Chamont
  • David Delavennat
  • David ROUSSEAU
  • DIMITRI LECAS
  • Edouard Audit
  • Eduardo Oliva
  • Elisabeth Brunet
  • emmanuel vazquez
  • Eric Chassefière
  • Eric Jourdanneau
  • Fabien Cailliez
  • Florian THAUNAY
  • Francois Courteille
  • François Trahay
  • georges Raseev
  • Gilles GRASSEAU
  • Gilles MAYNARD
  • Guy Barrand
  • Hermann Zeyen
  • Jean-Luc Bellon
  • Jean-Marie Teuler
  • Joel Falcou
  • Julien Nauroy
  • Lagaert Jean-Baptiste
  • Laurent Series
  • Lauvergnat David
  • Letournel Anne-Catherine
  • Loïc Gouarin
  • maire michel
  • Marc Baboulin
  • Marc Massot
  • Marc RUGERI
  • Marc Verderi
  • Maxime Sevelev
  • Michel Jouvin
  • Olga Roudenko
  • Olivier Brand-Foissac
  • Pascal PERNOT
  • Philippe BUSSON
  • Philippe Dos Santos
  • Philippe Gauron
  • Pierre Archirel
  • Pierre Désesquelles
  • Sylvain Faure
  • Thiên-Hiêp Lê
  • Yueyuan Gao
  • Yves Misiti
    • 09:00 09:30
      Café d'accueil 30m
    • 09:30 09:45
      Introduction 15m
      Speaker: Cécile Germain-Renaud (LRI & LAL)
      Transparents
    • 09:45 11:15
      Session I
      • 09:45
        Simulation de la spectroscopie d’absorption et d’émission de systèmes moléculaires d’intérêt astrophysique 30m Auditorium Lehmann

        Auditorium Lehmann

        LAL

        Université Paris Sud, Campus d'Orsay, Bat 200
        La présence d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dans le milieu interstellaire (ISM) a été proposé il y a une trentaine d’années suite à l'observation des bandes infrarouges non identifiés (UIB) dans le spectre d'émission d'une grande variété d'objets astronomiques. Ces bandes situées entre 3,3 et 11,3 μm, correspondent aux vibrations typiques CC et CH d'hydrocarbures aromatiques. Le mécanisme responsable de l'émission IR correspond à l’excitation visible/UV des HAP suivi par des processus intramoléculaires non-adiabatiques laissant la molécule dans un état vibrationnellement chaud. La molécule se refroidit alors par émission spontanée de photons infrarouges. L’obtention directe d’information physico-chimique sur ces molécules à partir d'observations reste une tâche très difficile, en particulier parce que les photons émis proviennent d'une famille de molécules plutôt que d'une molécule spécifique. Dans ce contexte, le développement d’outils théoriques pour d’une part prédire les structures des molécules responsables des UIB et d’autre part simuler leurs spectres d’émission IR est essentiel. Au cours de cette présentation, nous allons présenter nos récents développements pour simuler les spectres IR des HAP notamment en décrivant explicitement les processus de dissociation, d’isomérisation, d’émission et en incluant les processus de couplages anharmoniques vibrationnels. Notre approche repose sur une description où la dynamique vibrationnelle est décrite par la théorie des perturbations et où la cascade d'émission IR est décrite par des simulations de type Monte-Carlo cinétique.
        Speaker: Cyril falvo
      • 10:15
        Présentation de l'équipe Inria Postale et de ses activités HPC 30m Auditorium Lehmann

        Auditorium Lehmann

        Speaker: Marc Baboulin (LRI)
        Transparents
      • 10:45
        SMILEI, un code de simulation laser-plasma open-source collaboratif 30m Auditorium Lehmann

        Auditorium Lehmann

        LAL

        Université Paris Sud, Campus d'Orsay, Bat 200
        SMILEI est un code de simulation numérique d'interaction laser-plasma de type Particle In Cell (PIC). Ce code est initialement développé pour répondre aux besoins de la communauté des plasmaciens du plateau de Saclay. Il a pour vocation d'être open source et collaboratif. Plusieurs laboratoires et instituts particpent déjà à son développement. Il réuni autour d'un même projet des experts reconnus du calcul haute performance (Maison de la Simulation, IDRIS), des ingénieurs en calcul scientifique experts en simulations numériques (LLR, LULI) et des physiciens théoriciens ou expérimentateurs qui peuvent directement exprimer leurs besoins (LLR, LULI, LPGP). Cette synérgie devrait pouvoir conduire à la création d'un outil à la fois performant et qui répond aux besoins précis de la communauté.
        Speaker: Arnaud Beck (LLR)
        Transparents
    • 11:15 11:30
      Pause café 15m
    • 11:30 13:00
      Session II
      • 11:30
        Programmation Générique et Générative pour le Calcul Haute Performance 30m Auditorium Lehmann

        Auditorium Lehmann

        Speaker: Joel Falcou (LRI)
        Transparents
      • 12:00
        Mining for disease-causing genes in the other 98% of the human genome 30m
        Speaker: Daniel Gautheret (IGM)
        Transparents
      • 12:30
        Conception de systèmes à partir d'expériences numériques coûteuses 30m
        Le processus de conception d'un système est un processus itératif qui alterne des étapes de spécification de performances, de définition d’architectures, et d'évaluation des performances et des coûts associés, jusqu’à la définition d’un produit industriellement réalisable et compétitif d’un point de vue économique. Aujourd'hui, pour rendre un processus de conception le plus performant possible, l’utilisation d’outils de simulation numérique et de techniques d’optimisation performantes est essentielle. L’optimisation des performances globales d’un système à partir de simulations numériques est souvent une question délicate. Une situation où l’optimisation d’une performance est particulièrement difficile se rencontre lorsque les simulations numériques sont coûteuses. Il devient alors essentiel de considérer des méthodes d'optimisation qui utilisent aussi efficacement que possible l'information fournie par les simulations. L’approche appelée optimisation par méta-modèle consiste à construire un modèle numérique simplifié reproduisant le comportement du modèle complexe. Le méta-modèle est une approximation de la fonction à optimiser, construite à partir des résultats d’évaluation précédents, et servant à choisir les points d'évaluation suivants. Ce choix est guidé par un critère d'échantillonnage qui effectue un compromis entre recherche locale et recherche globale. L’un des critères les plus utilisés aujourd’hui est le critère d’amélioration moyenne (en anglais, Expected Improvement), et qui s’obtient comme l’espérance du dépassement de la valeur courante de l’optimum sous un modèle de processus aléatoire gaussien pour la fonction à optimiser. Ce type de méthode d'optimisation reçoit une interprétation naturelle dans le cadre général de la théorie bayésienne de la décision, et peut être généralisé à d'autres problèmes, notamment celui de l'estimation de la probabilité de défaillance d'un système à partir de simulations numériques.
        Speaker: Mr Emmanuel Vazquez (SUPELEC)
        Transparents
    • 13:00 14:00
      Déjeuner (Buffet) 1h
    • 14:00 15:30
      Session III
      • 14:00
        Physique des Particules : le retour du parallélisme 30m
        La physique des particules a été de longue date un gros consommateur de simulations. Les besoins sont sans cesse croissant, les ressources ne peuvent plus augmenter (près de 300.000 coeurs tournent en permanence pour les simulations des expériences LHC), et les nouvelles machines à nombreux coeurs sont de moins en moins adaptées aux logiciels actuels. Par ailleurs, l'utilisation des accélérateurs (GPU) est encore timide. Les physiciens et informaticiens de physique des particules amorcent donc une profonde mutation de leurs logiciels, pour embrasser le parallélisme qui avait disparu de leur horizon pendant une petite trentaine d'années. Après un tour d'horizon, les enjeux et les contours de cette mutation seront exposés.
        Speaker: Dr David Rousseau (ATLAS)
        Transparents
      • 14:30
        Simulations de mouvements de foules 30m
        Speaker: Bertrand Maury (Laboratoire de Mathématiques d'Orsay)
        Transparents
      • 15:00
        Utilisation en parallèle des logiciels de simulation quantiques et classiques sur la grappe du LCP 30m
        La plupart des calculs s'effectuant sur la grappe du LCP sont des calculs parallèles. Dans cette présentation, nous étudierons leur profil et leur efficacité, selon les types de logiciels et selon les systèmes étudiés.
        Speaker: Jean-Marie Teuler (LCP)
        Transparents
    • 15:30 15:50
      Pause Café 20m
    • 15:50 16:30
      Session IV
      • 15:50
        Structuration d'une communauté du calcul autour d'un mésocentre (2009-2014) 20m
        Lancé à partir de la volonté d'une petite communauté motivée dans le domaine du calcul scientifique, impliquant plusieurs laboratoires avec le soutien fort de la direction de l'établissement, le projet de mésocentre s'est mis en place autour d'un équipement mutualisé, d'une animation scientifique commune, et d'une équipe d'ingénieurs support expérimentée. Le mésocentre rassemble maintenant l'ensemble des laboratoires du centre de recherche de l'Ecole Centrale Paris, mettant ainsi en connection des disciplines scientifiques diverses et des expériences du calcul haute performance à plusieurs niveaux. Il a permis aux chercheurs de structurer et d'étendre leur activité dans ce domaine selon trois voies : amener de nouveaux acteurs au calcul scientifique, voire au calcul intensif, proposer un tremplin pour aller calculer sur les centre nationaux, voire européens et développer des méthodes numériques de nouvelle génération. Le retour d'expérience après trois ans de fonctionnement tend à montrer que la création de cette communauté, qui s'est naturellement instaurée autour de l'équipement de calcul qui remplit pleinement son rôle, a permis d'ouvrir de nombreuses perspectives au chercheurs qu'un laboratoire isolé n'aurait pas permis.
        Speakers: Laurent Séries (Ecole Centrale de Paris) , Marc Massot (Ecole Centrale de Paris)
        Transparents
      • 16:10
        Maison de la Simulation : un laboratoire de Paris-Sud dédié au calcul haute performance. 20m
        Speaker: Edouard Audit (Directeur de la Maison de la Simulation)
        Transparents
    • 16:30 17:30
      Table Ronde
      slides