Aurelien ESNARD
Aurelien Esnard Maître de Conférences (Université Bordeaux 1)

Équipe LaBRI : Supports et Algorithmes pour les Applications Numériques hAutes performanceS
Équipe projet commune INRIA-LaBRI : HIEPACS
Fonction administrative : Resp. C2I, correspondant université, correspondant com/web
Page personnelle : http://www.labri.fr/~esnard
Courrier électronique : aurelien.esnardarobaselabri.fr
Bureau : INRIA
Tél : +33 (0)5 40 00


Recherche

\underline{Mots-clés} : pilotage des simulations – simulation numérique – parallélisme – visualisation scientifique – couplage de codes – redistribution de données.\

Mes travaux de recherche ont été réalisés au sein de l'équipe SATANAS du LaBRI et de l'équipe-projet INRIA ScAlApplix, dirigé par Jean Roman. Ces travaux s'articulent autour de deux axes principaux, rattachés au domaine du HPC : le pilotage de simulations numériques et le couplage de codes.\

\underline{Pilotage de simulations numériques}\

Le domaine du pilotage (ou {\em computational steering}) a pour but d'améliorer le processus de simulation numérique (modélisation, calcul, analyse) en le rendant plus interactif. Dans cette approche, le scientifique n'attend plus passivement les résultats de la simulation ; il peut visualiser en ligne l'évolution des données calculées et peut interagir à tout moment en modifiant certains paramètres à la volée ou plus généralement en pilotant le déroulement des calculs. Un tel outil peut s'avérer très utile pour la compréhension des phénomènes physiques modélisés et nous collaborons à ce titre avec des équipes de recherche françaises dans d'autres disciplines (mécaniques des fluide, chimie, biologie, ...).

Mes travaux dans ce domaine ont été initiés lors de ma thèse, intitulée "Analyse, conception et réalisation d'un environnement pour le pilotage et la visualisation en ligne de simulations numériques parallèles" et soutenue à l'Université Bordeaux 1 en 2005.

Nous avons ainsi développé une plate-forme logicielle, appelée EPSN (Environnement pour le Pilotage des Simulations Numériques), permettant de piloter une application numérique parallèle en s'appuyant sur des outils de visualisation eux-mêmes parallèles. La mise en oeuvre d'un tel couplage efficace entre simulation et visualisation soulève deux problèmes majeurs, que nous avons étudié : le problème de la coordination efficace des opérations de pilotages en parallèle et le problème de la redistribution pour des données complexes (grilles structurées, ensembles de particules, maillages non structurés).

Ces travaux se poursuivent aujourd'hui en cherchant à piloter des simulations toujours plus complexes, notamment dans les deux cas suivants :

\begin{enumerate}
\item Tout d'abord, nous nous intéressons au cas de simulations manipulant des données volumineuses (4D ou 6D) et utilisant des schémas de compression hiérarchiques complexes, comme celles étudiées dans l'ANR MASSIM (physique des plasmas). Nous travaillons également pour étendre ces travaux afin de piloter des simulations AMR (Adaptative Mesh Refinment), largement répandues en mécanique des fluides.
\item Par ailleurs, nous nous intéressons au cas de simulations parallèles-distribuées (M-SPMD ou Client/Serveur). Ces travaux sont réalisés en collaboration avec la thèse de Nicolas Richart et trouveront une application dans le cadre de l'ANR NOSSI pour le pilotage d'une simulation QM-MM (couplage d'un code de chimie quantique et de dynamique moléculaire).
\end{enumerate}

\underline{Couplage de codes}\

Un autre aspect de nos recherches concerne le domaine du couplage de codes issues des simulations multi-physiques ou multi-échelles, une problématique de plus en plus cruciale aujourd'hui. En effet, on dispose de nos jours d'un ensemble de codes scientifiques parvenus à une bonne maturité. Afin de modéliser des phénomènes physiques toujours plus complexes, il n'est plus rares alors d'assembler plusieurs codes parallèles, chacun gérant une physique particulière. L'exemple certainement le plus démonstratif est celui du couplage océan-atmosphère-glace utilisé pour les simulations climatiques.

Dans ce contexte, notre objectif est de contribuer à la définition d'algorithmes efficaces pour ces simulations, notamment en travaillant sur l'équilibrage de la charge de la simulation couplée prise dans sa globalité. En effet, si ce problème est relativement bien étudié pour chaque code pris séparément, il n'en est pas de même lorsque ces derniers sont couplés. Ainsi, les techniques d'équilibrage utilisées actuellement ne prennent pas ou peu en compte l'influence du couplage. Pour remédier à ce problème, notre approche se base sur une modélisation du problème global à l'aide de graphe ou d'hypergraphe et sur l'adaptation des techniques de partitionnement classique pour prendre en compte les spécificités du couplage.

Le Master Recherche Informatique de Mohamed Amine El Afrit, intitulé "Equilibrage de charge et distribution de données pour des simulations parallèles irrégulières couplées", a été soutenu en 2009 sur ce sujet et constitue un point de départ pur nos travaux. Par ailleurs, cette thématique de recherche est inscrite dans la nouvelle proposition d'équipe-projet INRIA HiePACS.

Extrait de publications













Responsabilité pédagogique

Volume horaire annuel légèrement supérieur au 192h Eq TD dû. Pour l'année 2008-2009, service effectué de 213,50h Eq TD.

\begin{itemize}
\item Création et responsable d'un cours en 3ème année d'école d'ingénieur (ENSEIRB), intitulé "Systèmes Répartis" (UEs PG306 et IT343), 60h Eq TD.
\item Création et responsable de l'UE "Utilisation des Réseaux" (INF157P), MIAGE L3, 33h Eq TD.
\item Co-Encadrement du Master Recherche Informatique de Mohamed Amine El Afrit, intitulé "Equilibrage de charge et distribution de données pour des simulations parallèles irrégulières couplées", 2009.
\item Encadrement de nombreux projets étudiants en Master Informatique.
\end{itemize}

\noindent Tous les supports de cours disponibles en ligne : http://www.labri.fr/perso/esnard

Administration

\begin{itemize}
\item Depuis 2007, {\bf responsable des études du Master Informatique} de l'Université Bordeaux 1 (gestion de l'emploi du temps, création du site web http://dept-info.labri.fr/master, réunions diverses, ...).
\item Création et maintenance du site web de l'équipe-projet INRIA ScAlApplix.
\end{itemize}


Page mise à jour le 13/08/2010 à 10:56