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ROMEO HPC Center
04/05/2015

Journée ROMEO le 11 juin 2015

Comme chaque année, la journée scientifique sera l'occasion d'échanges entre les utilisateurs ROMEO. Se succéderont des présentations de jeunes chercheurs, d'expériences industrielles, de méso-challenges et de projets scientifiques plus aboutis.

 

La journée aura lieu à partir de 9h00 dans l'amphi 5 de l'UFR Sciences Exactes et Naturelles, sur le campus Moulin de la Housse.


 

L'inscription gratuite et obligatoire :              Inscription

Pour une version numérique de l'affiche : pdf

Programme préliminaire :

  9h00 | Accueil autour d'un café, amphithéatre 5, bâtiment 4

  9h30 | Introduction : Retour sur les activités ROMEO de la dernière année

Michael Krajecki | URCA - CReSTIC - ROMEO

10h00 | Simulation de propagation d'incendies de forêts de la combustion à l'atmosphère par couplage de codes.

Jean-Baptiste Filippi et Frédéric Bosseur | Université de Corse | lauréats du second Prix Bull-Joseph Fourier

10h30 | Les mécanismes biomoléculaires vus par la simulation : la carte et le territoire.

Benjamin Bouvier, LG2A - FRE3517 CNRS / Université Picardie Jules Verne

11h00 |  Pause

11h15 | Optimisation d'un procédé d'emboutissage en contexte incertain

LAFON Pascal, Professeur des universités | LAURENT Daniel, Ingénieur d'étude | Laboratoire des Systèmes Mécaniques et d'ingénierie Simultanée | Université de Technologie de Troyes

11h45 | InfiniCortex: A Path to Reach Exascale Supercomputing

Dr Marek Michalewicz, CEO, A*CRC | Dr Gabriel Noaje, Senior Computational Scientist, A*CRC | Geok Lian Tan, Network Manager, A*CRC  A*CRC  : A*STAR Computational Resource Centre | A*STAR  : Agency for Science, Technology and Research - Singapore

12h15 | Visite de ROMEO suivi d'un déjeuner à salle 3-R08, bâtiment 3

14h00 | Présentation de la solution de stockage scientifique souverain

Christophe Cossou, URCA - ROMEO | Michael Krajecki, URCA - CReSTIC - ROMEO

14h30 | Record du monde de problèmes combinatoires cubiques sur architectures multi-GPU

Christophe Jaillet, François Alin, Julien Loiseau  | URCA - CReSTIC

15h00 | CFD as a Service : Optimisation du Sucre Champardennais

Sydney TEKAM, TECH-AM ing | Benjamin DEPARDON, SYSFERA | Arnaud RENARD, URCA - ROMEO

15h30 | Pause

16h00 | Acides sialiques et diabète : impact d’une désialylation sur la fonctionnalité du récepteur de l’insuline

GUILLOT Alexandre (1), BAUD Stéphanie (1,2), MARTINY Laurent (1), DEBELLE Laurent (1), DAUCHEZ Manuel (1,2), DURLACH Vincent (1,3), BLAISE Sébastien (1) | 1 Université de Reims Champagne-Ardenne, UMR CNRS 7369, Matrice extracellulaire et Dynamique Cellulaire, Reims. | 2 Plateau de Modélisation Moléculaire Multi-échelle, Reims. | 3 Pôle Thoracique-Cardio-Neuro-Vasculaire, CHU de Reims.

16h30 | CFD instationnaire autour de profils aerodynamiques

Jean-Marie LE GOUEZ (ONERA) | Jean-Matthieu ETANCELIN (ROMEO)

17h00 | Fin de la journée

 

 

Programme détaillé :

10h00 | Simulation de propagation d'incendies de forêts de la combustion à l'atmosphère par couplage de codes.

Aullene fire devastated more than 3000ha of Mediterranean maquis and pine forest in July 2009. Simulation of combustion pro- cesses as well as atmospherics dynamics represents a challenge for such scenarios because of the scale of the phenomenon. A coupled approach between Meso-NH (Non-Hydrostatic) LES (Large Eddy Simulation) meso/microscale scale atmospheric model and ForeFire area simulator is proposed for predicting fine to large-scale phenomenons involved in such wildfire, showing that such simulation is possible in a reasonable time using current supercomputers.

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10h30 | Les mécanismes biomoléculaires vus par la simulation : la carte et le territoire.

Les biomolécules qui implémentent la vie cellulaire se reconnaissent entre elles, s'assemblent et bougent à la façon de pièces dans un moteur. Au travers d'exemples étudiés au laboratoire, cette présentation montrera l'apport des simulations de dynamique moléculaire à la compréhension de ces processus. Elle présentera également les directions actuellement suivies pour contourner l'écueil que constituent les vastes gammes d'échelles de temps et d'espace sur lesquelles ces processus doivent être observés.

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11h15 | Optimisation d'un procédé d'emboutissage en contexte incertain

La prise en compte des incertitudes inhérentes à la réalité physique est une pratique courante dans l'ingénierie des produits, surtout dans la préparation et la conduite de la fabrication d'un produit. La prise en compte de ces incertitudes dans les phases initiales de conception et en particulier dans les outils d'ingénierie virtuelle pose encore de nombreux problèmes, de modélisation et de techniques de calculs et d'optimisation.
Cette présentation expose un démarche d'optimisation robuste en contexte incertain appliquée à un procédé d'emboutissage de tôle. L'objectif étant de fournir aux ingénieurs un moyen d'évaluer la pertinence et d'optimiser le choix de tolérances dimensionnelles d'une pièce emboutie en tenant compte des incertitudes inhérentes au matériau, à la géométrie de la pièce et aux paramètres du procédé.
La démarche proposée utilise un modèle numérique de simulation de l'emboutissage incluant le retour élastique de la pièce et met en oeuvre des techniques de métamodélisation afin d'optimiser de déterminer en des temps raisonnable l'ensemble des meilleurs compromis.
L'utilisation du calculateur ROMEO a permis de paralléliser massivement les calculs nécessaires à la construction du métamodèle utilisé pour l'optimisation.

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11h45 | InfiniCortex (Galaxy of Supercomputers)

A*STAR Computational Resource Centre (A*CRC) demonstrated a worldwide HPC collaboration project called InfiniCortex at the Supercomputing Conference (SC14) in New Orleans, USA, from the 16th to the 21st of November 2014.

This is the first project in the world where 100Gbps connections were established between partners on three continents, four countries (Australia, Japan, Singapore, USA), seven universities, and three research organisations distributed around the globe over a distance of more than 26,000km geographic distance, using hi-speed low-latency IB (InfiniBand) Technology.
 
This global high-speed lossless IB allows direct memory to memory access among different computers. Demonstration of applications in fusion energy, nanotechnology, cancer diagnostic and genomic research, was accomplished using Obsidian Strategics’ InfiniBand routing software to establish a geographical distribution of supercomputers located in Singapore, Tokyo, Canberra and New Orleans (Galaxy of Supercomputers).
 
The project is an ongoing effort to demonstrate Infiniband connectivity circumventing the globe. Several new partners such as Poznań Supercomputing and Networking Center and ICM Warsaw in Poland and ROMEO HPC Center University of Reims Champagne Ardenne and University of Lille in France are joining the project and will be bringing their own specific expertise and new applications. Current target is to feature the most extensive InfiniCortex demonstration at SC15 conference in Austin, US in November 2015 comprising the world's first circumnavigation by InfiniBand.

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14h30 | Record du monde de problèmes combinatoires cubiques sur architectures multi-GPU

As observed from the last TOP500 list (November 2014), GPUs-accelerated clusters emerge as clear evidence.
But exploiting such architectures for combinatorial problem resolution remains a challenge.
In this context, this presentation focuses on combinatorial problem resolution on massively parallel architectures, based on CSP formalism.
We first describe the general massively parallel resolution scheme and its multiGPU implementation, and validate it on the academic Langford benchmark.
This also gives good credit to the efficiency of the GPU scheduler in balancing irregular threads.
As dedicated algorithms may still have better computation efficiency we took advantage of the Godfrey algebraic method to solve the Langford problem and implement it using our multiGPU approach.
This allowed us to break the previous Langford limit and compute its next open instance, L(2,27), in less than 2 days best-effort computation on the ROMEO supercomputer using about 150,000 GPU cores.

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15h00 | CFD as a Service : Optimisation du Sucre Champardennais

Il y a quelques semaines, ROMEO, TECH-AM Ingénierie et SYSFERA ont mené une étude de CFD -Mécanique des Fluides- en dépassant toutes les limites habituelles dans ce domaine : la totalité du supercalculateur Romeo, 2048 coeurs de calcul, 2048 licences ANSYS-FLUENT, un modèle à 20 millions de mailles, des jours de calcul dans le cadre d'un mésochallenge ...  et toute cette puissance facilement accessible au sein d'un navigateur web. Retour sur ce cas industriel réel et inédit.

Permettant d'annoncer la disponibilité générale du service, ce projet est issu de la collaboration entre ROMEO, TECH-AM Ingéniérie et SYSFERA. Il a été possible grâce au soutien de PMS (http://processmixingsolutions.com ) et de Ansys-Fluent.

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16h00 | Acides sialiques et diabète : impact d’une désialylation sur la fonctionnalité du récepteur de l’insuline

Les acides sialiques sont des dérivés de sucres à onze carbones. Ils sont assemblés aux chaines de glycosylation présentes à la surface de certaines protéines. De récentes études ont mis en exergue l’importance de ces acides sialiques dans le fonctionnement de plusieurs récepteurs membranaires (PDGF-R, IGF-R…). En effet, la suppression des acides sialiques de ces protéines est susceptible de provoquer des changements variés dans leurs mécanismes : modification de l’affinité avec son ligand, inhibition ou auto-activation du récepteur, etc.

De la même façon, nous avons pu mettre en évidence que le clivage des acides sialiques du récepteur de l’insuline engendre une inhibition de ce dernier. L’insuline n’est donc plus capable d’exercer son rôle dans la régulation de la glycémie de l’organisme. Un diabète de type 2 est alors susceptible d’apparaitre. Cependant lien entre la suppression des acides sialiques et l’apparition d’un dysfonctionnement du récepteur reste à expliquer.

Par une approche in silico, nous avons donc entrepris la modélisation de chaines de glycosylations, pourvues ou dépourvues d’acides sialiques. Les structures ont été construites à l’aide du logiciel Avogadro, puis les paramètres de chaque atome ont été décrit au sein du champ de forces OPLSAA, utilisé par le logiciel GROMACS. Grace au supercalculateur ROMEO, des simulations de dynamiques moléculaires de 500 nanosecondes ont été produites. Nous avons ainsi pu explorer les différentes conformations adoptées par les chaines selon la présence ou l’absence d’acides sialiques. Il apparait alors que leur clivage induit des changements aussi bien au niveau des positions prises par les chaines que de leur stabilité générale. Par la suite, ces résultats devraient nous permettre d’identifier l’impact de ces chaines modifiées sur la structure du récepteur de l’insuline et de comprendre comment la suppression des acides sialiques peut engendrer des dysfonctionnements du récepteur.

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16h30 | CFD instationnaire autour de profils aerodynamiques

L'étude de la stabilité des écoulements autour de profils aérodynamiques et de la transition laminaire-turbulent fait appel de façon à des simulations LES sur des domaines de plus en plus étendus le long des profils, en particulier pour représenter les interactions entre les décollements et recompressions au bord d'attaque et au bord de fuite. Ce type d'étude permet également de quantifier l'amplitude des oscillations du champ de pression dans des géométries complexes telles que les profils d'ailes déployés pour l'hypersustentation, et la localisation des sources acoustiques qui en résulte.
Ces simulations et le niveau de précision à en attendre en fonction de la ressource CPU disponible sont maintenant bien maîtrisées par l'Onera sur des architectures de clusters de calcul X86 classiques.
L'installation sur ROMEO d'une maquette de CFD aérodynamique instationnaire écrite en FORTRAN / C / CUDA permet de comparer les performances des algorithmes sur cette architecture hardware TESLA et de réaliser des optimisations particumières, en terme de recouvrement des communications par des calculs au centre des partitions en mode asynchrone par exemple.
On présentera les grandes lignes du portage du solveur initial FORTRAN / MPI / Open-MP sur architecture TESLA, les raisons du choix du langage de programmation CUDA et la spécification de l'interface FORTRAN / CUDA, ainsi que des exemples chiffrés de performance comparée des soveurs X86 et TESLA.
On présentera le plan de travail en cours pour réaliser sur les processeurs CPU en mode asynchrone les co-traitements embarqués durant les calculs : transformées de Fourier spatiales des champs calculés, co-traitement graphique pour la visualisation.

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Merci à tous pour votre participation