Informatique distribuée et calcul haute performance

Fédération informatique de Lyon

Les séminaires IDCHP et...

Les demi-journées « IDCHP et... » mêlent exposés au cœur du thème et ouvertures à d'autres communautés.

Les exposés visent en général un public large et, si possible, jeune : la présentation des problématiques d'IDCHP va en effet de pair avec l'effort de formation et la motivation des vocations : la transmission d'une culture qui situe les compétences et offre les opportunités de collaboration. C'est l'ambition du thème.

Séminaire IDCHP et Physique

Matinée du 10 mai 2022  (enregistrement [ici])

L'inscription est gratuite mais obligatoire sur le formulaire accessible ici

Les informations de connexion pour les exposés et discussions seront transmises aux inscrits.

9h40 -- Yanick Ricard (Laboratoire de Géologie de Lyon) -- [présentation]

L'étrange convection d'un manteau solide
L'étude de l'intérieur de la Terre et celle des planètes se basent en large partie sur l'application de modèles physiques résolus par des méthodes numériques. Cela est vrai en minéralogie où les calculs ab-initio permettent de simuler des conditions de pression difficilement accessibles aux expériences et où les conditions d'équilibre de phases sont calculées par des codes de thermochimie. Cela est aussi le cas en sismologie où la tomographie sismique, c'est à dire les images tri-dimensionnelles de l'intérieur de notre planète utilisent des millions de données dans des problèmes inverses devant déterminer des millions de paramètres. Ces sujets pourraient faire l'objet de présentations spécifiques mais je vais ici me concentrer sur la mécanique des fluides appliquée au manteau terrestre. Le manteau est la couche de silicates solides qui constitue l'essentiel du volume de la Terre. Utiliser la mécanique des fluides pour décrire un milieu cristallin n'a rien d'évident. Les effets de compressibilité sont primordiaux car la densité n'y est « presque » que fonction de la pression, le nombre de Reynold y est infiniment petit bien que le nombre de Rayleigh y soit infiniment grand..., tout cela nous éloigne totalement des modèles « Boussinesq » de la convection expérimentale en laboratoire. La rhéologie de ce milieu est aussi complexe, non linéaire et à mémoire et nous ne savons pas quels ingrédients spécifiques font que la surface du manteau est divisée en « plaques » rigides pour la Terre ce qui n'est pas le cas des autres corps solides du système solaire. Enfin la présence de fusion partielle et donc de zones biphasées rajoute un autre niveau de complexités. Je montrerai quelques exemples de simulations et soulignerai les limitations théoriques ou numériques que nous devons affronter.  

10h30 -- Nathanaël Schaeffer (Institut des Sciences de la Terre, Grenoble) -- [présentation]

Simulations numériques du champ magnétique terrestre
Le champ magnétique terrestre est produit par les mouvements de fer liquide dans le noyau terrestre, à plus de 3000 km de la surface. Comprendre ce champ magnétique nécessite de comprendre la dynamique de ce noyau liquide, animé essentiellement par la convection thermo-chimique. Nous disposons de plusieurs code de simulations spécialisés pour étudier ce système. Après une première partie présentant le noyau et sa dynamique, je discuterai les méthodes numériques utilisées dans le code XSHELLS ainsi que les défis futurs tant numériques que scientifiques.  

11h20 -- Gaël Choblet (Laboratoire de Planétologie et Géosciences, Nantes) -- [présentation]

Modèles numériques pour la dynamique interne des « mondes océans » (planètes et lunes du système solaire externe)
Les mondes océans sont une classe d’objets planétaires (lunes des planètes géantes et planètes naines) qui peuplent le système solaire externe entre la ceinture d’astéroïde et la ceinture de Kuiper. Bien qu’ils offrent une grande diversité, on peut schématiser leur structure interne comme incluant une petite planète rocheuse (comme la Terre), surmontée d’une hydrosphère : croûte de glace en surface et océan enfoui. C’est la présence de cette couche d’eau liquide, parfois en contact avec des roches chaudes, révélée par les missions spatiales des systèmes de Jupiter (Galileo) et Saturne (Cassini-Huygens), qui rend ces habitats attractifs et motive un programme d’exploration fourni pour les décennies à venir. La connaissance de ces corps, fondée sur des observations lacunaires est tributaire de la modélisation numérique pour comprendre leur nature et leur histoire ; les méthodes de calcul et leurs résultats qui feront l’objet de cet exposé sont inspirées des approches consacrées à la Terre qui seront évoquées dans les deux autres exposés de cette matinée : ainsi, les outils numériques d'étude des couches solides (glace, roche) reprennent les principes de ceux qui furent créés pour l’étude de la convection du manteau de la Terre, et ceux consacrés aux couches liquides (océan interne, noyau de métal fondu) peuvent être dérivés des approches bâties pour l’étude de la géodynamo.  

Séminaire IDCHP et énergie

Après-midi du jeudi 1 juillet 2021  (enregistrement [ici])

L'inscription est gratuite mais obligatoire sur le formulaire accessible ici

Les informations de connexion pour les exposés et discussions seront transmises aux inscrits.

14h -- Gilles Sassatelli (LIRMM) -- [présentation]

Compute systems: architectures, infrastructures and energy efficiency
With forecasts arguing that by the end of the decade one fifth of the global electricity consumption could be consumed by datacenters alone, charting a path towards sustainable high performance computing is of utmost importance. Emerging workloads such as data science and AI are rapidly becoming mainstream in many areas and are calling for disruptive approaches across the board. This talk will first discuss and report investigations carried out across the years, aimed at understanding and proposing novel approaches from heterogeneous processor architectures to programming models and associated runtimes for bettering energy efficiency of compute systems. The second part of this talk will shift focus to the datacenter infrastructure power consumption and present existing approaches and emerging solutions towards carbon-neutral IT, i.e. rethinking the very concept of a compute infrastructure from the ground up beyond the mere use of renewable energies.  

15h -- Anne-Cécile Orgerie (IRISA) -- [présentation]

Comprendre et réduire la consommation énergétique des systèmes distribués
Les systèmes distribués tels que les Clouds offrent aux utilisateurs des capacités de calcul considérables. Ils reposent sur des ressources de calcul distribuées géographiquement dans des centres de calcul qui sont reliés par des réseaux de télécommunication. Cependant, la rapide expansion de ces infrastructures conduit à une augmentation inquiétante et non maîtrisée de leur consommation électrique. Il est urgent d'améliorer leur efficacité énergétique et de réduire leur dépendance aux sources d’énergie non renouvelables. Dans cet exposé, nous analyserons la consommation énergétique des systèmes distribués et nous étudierons les techniques actuellement déployées pour réduire cette consommation et la rendre plus verte.  

Séminaire IDCHP et biologie

Matinée du mercredi 31 mars 2021

L'inscription est gratuite mais obligatoire sur le formulaire accessible ici

Les informations de connexion pour les exposés et discussions seront transmises aux inscrits.

10h -- Emmanuel Godard

Panorama des Modèles de Calcul Distribué : Des réseaux sans-fil aux systèmes biologiques. (A Distributed Computing Models Panorama : From wireless networks to biological systems)
We present a panorama of modern distributed computing models. These models are highly diverse being introduced for many different application contexts : internet communication networks, HPC, manycores machines, vehicular networks, etc. We show that there exists common notions to organize this variety and that most models are fortunately computationnaly equivalent to (variant of) others. We will in particular focus on an elegant model that has been defined and redefined in many contexts, from highly dynamic networks to shared registers. We also expose how distributed models can escape the digital world, going eg from wireless networks to biological systems.  

11h -- Loic Paulevé -- [présentation]

Formal methods for capturing dynamics of biological networks
The prediction of behaviors of biological systems is a tremendous challenge at the intersection of multiple disciplines, including mathematics and computer science. Processes such as cellular differentiation involve many actors at the molecular and genetic level, and whereas global knowledge exists on their pairwise interactions, their observation provides limited information for devising a precise model. In this talk, I'll give an overview of formal methods around the /qualitative/ modelling of dynamics of biological networks which offers coarse-grained but robust predictions. Motivated by applications in cellular reprogramming, I'll focus on Boolean networks with questions related to the update schedule of nodes and its influence on reachability and stability properties.