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Evaluation AERES: présentation le Mercredi 25/11/09 de 17h à 18h

Rappels:

  • Présentation le Mercredi 25 Nov 2009 de 17h à 18h.
  • Rapport du quadriennal disponible sous

https://websecu.irit.fr/wiki/doku.php?id=ra-05-09:bilan:rapport-scientifique:theme5:apo:index(approve sites) login est ra0509 Password 05;09

  • Le projet est disponible sous:

https://websecu.irit.fr/wiki/doku.php?id=ra-05-09:projet:objectif:equipes:apo(approve sites) login est ra0509 Password 05;09

  • Durée de la présentation: 40-45 mn + 15-20 mn pour les questions
  • Présence souhaitée de tous les membres (permanents ou non) de l'équipe
  • Ronan doit verifier avec Michel ce qu'il en est de la présentation du projet GRID-TLSE
  • ce wiki a pour but de préparer la presentation pour avoir déjà l'essentiel du contenu pour notre prochaine réunion d'équipe du 3 Novembre
  • nous devons répondre aux remarques faites par les experts dans le quadriennal précédent

Bilan précédent (Mars 2006)

-Faire ressortir
        les collaborations scientifiques internationales 
        les relations industrielles
     ( ces deux points sont en partie dû à un manque de 
       clarté dans notre rédaction/présentation d'il y a 4 ans )     
-L'equipe APO doit regrouper toutes les activité du theme 5 (fait)
     ( ce point etait lié a l'equipe de Pierre Spiteri  jugee de
       trop petite taille )
  -Equilibre entre nb de permanents et nb de doctorants.
  -Compte tenu du travail en outils et composants logiciels,
   il faut renforcer l'equipe par des moyens notamment en ingenieur de recherche.
     ( ceci reste d'actualité)

Voici une liste non exhaustive des points qu'il nous faudra aborder dans la présentation.

Thèmes principaux

   Algèbre linéaire creuse et calcul parallèle
   Optimisation et contrôle optimal
   Investissement dans le projet GRID-TLSE

Mouvements d'effectifs

  • 09/05: Suite au départ de J. Noailles recrutement de Luc Giraud
  • 01/08: Arrivée du groupe Optimisation de la DSNA
    • Jean Marc Alliot (HDR) membre non publiant (actuellement chef du Domaine R&D de la DSNA/DTI)
    • Nicolas Durand (HDR) responsable du pôle POM
    • David Gianazza
    • Jean-Baptiste Gotteland
  • 03/08: J.B. Caillaud promu professeur à l'Université de Bourgogne
  • 10/08: Recrutement Alfredo Buttari, CNRS-CR2
  • 09/09: Arnaud Pêcher (MCF Bordeaux 1) recruté comme professeur
  • 10/09: Serge Gratton (ingénieur CNES) recruté comme professeur
  • 10/09: Luc Giraud recruté comme DR INRIA
  • Bilan des mouvements de doctorants, ingénieurs et post-doc.
    • Sandrine Mouysset: début thèse en 2006
    • Bilel Daoud: début de thèse en septembre 2008 - co-encadrement avec J.B. Caillau (Institut de Mathématiques de Bourgogne)
    • Pierre Martinon: Thèse soutenue en novembre 2005
    • Ahmed Touhami : Thèse soutenue le 25/11/2005
    • Carlos Balsa : Thèse soutenue en avril 2006 - cotutelle avec le FEUP au Portugal
    • Romain Dujol, Thèse soutenue en novembre 2006
    • Christophe Hamerling : Projet GRID-Tlse (-> avril 2006)
    • Frédéric Camillo : Projet GRID-Tlse
    • Chiara Puglisi : Projet GRID-Tlse
    • Victoria Moya-Lamiel : Projet GRID-Tlse (octobre 2006 - juillet 2008)
    • François-Henri Rouet et Olivier Cots début de thèse septembre 2009
    • Julien Fontchastagner : Thèse soutenue en décembre 2008 - co-encadrement Yvan Lefèvre (LAPLACE-ENSEEIHT)
    • Jordan Ninin : début de thèse septembre 2007.
    • Abdelkader Merakeb : début de thèse novembre 2009 - co-encadrement Mohamed Aïdène (Université de Tizi-Ouzou)
    • Cedric Joncour : début de thèse septembre 2007 (Arnaud Pêcher)
    • Petru Valicov : début de thèse septembre 2009 (Arnaud Pêcher)
    • Raphaël Deau : début de thèse septembre 2007 (Nicolas Durand, Jean-Baptiste Gotteland)
    • Cyril Allignol: début de thèse septembre 2008 (Nicolas Durand, David Gianazza)

Points forts de l'équipe

(faire ressortir les point forts/spécifiques des activité de l'équipe indépendamment des thèmes)

  • Forte activité contractuelle
    • projets institutionnels
      • BQR de site en collaboration avec l'IMFT et l'INSA-Toulouse, pour la simulation numérique des problèmes d'EDP en mécanique des fluides.
      • ANR Solstice
      • ANR LEGO
      • ANR jeune chercheur ARS en collaboration avec le LIX
      • Projet Région "DIAGNOTOUL" en collaboration avec l'INSA-Toulouse, pour l'aide au diagnostic des légionnelles par utilisation de biopuces
      • BQR Pres avec le LAPLACE
      • RTRA ...
    • collaborations industrielles
      • CNES, EADS, Thalès Alinéa Space, Technofan (Safran), Biopole et DendriS ...
      • Thalès AirTraffifManagement, Astrium
    • coopérations internationales (USA, UK, Japon, Arménie,....)
      • FEUP-Porto et IPB-Bragança au portugal
      • Univ. Berkeley - USA
      • RAL Oxford - Angleterre
      • Univ. Namur - Belgique
      • JAEA - Japon
      • GERAD - Montréal - Québec - Canada
      • Université d'Almeria (Espagne)
  • Investissement important dans le transfert technologique (logiciels réalisés dans chaque domaine et parfois utilisés en production dans des applications).
    • Bibliothèque numérique HSL : suite MC77 pour la mise à l'échelle de matrices creuses
    • Parallélisation de MC77 : intégré dans MUMPS

Par sous thème faisons ressortir une réalisation de ce dont on est fier durant ce quadriennal

  • Optimisation globale par intervalles
    • Développement d'un logiciel IBBA permettant la résolution exacte de de problèmes de design d'actionneurs électromécaniques comme par exemple les machines électriques.
    • Résolution numériques de problèmes ouverts en géométrie plane.
  • Optimisation globale par algo évolutionnaires (BILAN)
    • L'équipe Planification Optimisation et Modélisation modélise des problèmes de gestion du trafic aérien sur lesquels sont ensuite testés des algorithmes d'optimisation globale de type métaheuristiques. Elle a acquis une compétence importante en matière d'algorithmes évolutionnaires, notamment sur des problèmes partiellement séparables. Elle a également testés d'autres heuristiques (colonies de fourmis, méthodes de "fusion-fission") et développe également des méthodes hybrides (branch and bound et algorithmes évolutionnaires, branch and bound et réseaux de neurones).
    • Optimisation du roulage des avions à Roissy CDG
  • Contrôle optimal
    • Résolution fine du problème de transfert d'orbites à solution Bang-Bang
    • Etude des conditions du deuxième ordre et calcul des points conjugués
  • Algèbre linéaire creuse (Itératif)
    • Préconditionneurs spectraux pour les méthodes de Krylov (Ahmed et Carlos)
    • Algorithme parallèle de mise à l'échelle de matrices creuses (Bora)
  • Classification non supervisée (clustering)
    • analyse géométrique pour la paramétrisation de la matrice d'affinité Gaussienne
    • interprétation mathématique par les élément finis de l'approche "spectral clustering"
    • étude des influences ...
  • Algèbre linéaire creuse (direct)
   La plateforme de recherche et l'outil logiciel
    ont en 4 ans franchi un cap en visibilité et en fonctionalité
    (utlisation en production dans de très nombreux codes de simulation)
   Travail algorithmique spécifique autour des versions hors mémoire.
  • Calcul sur la grille
   Indépendamment d'une présentation grid-5000/grid-tlse 
     il faut faire ressortir l'investissement de l'équipe sur le projet TLSE et l'animation au sein de la communauté

toulousaine autour de tout ce qui est grille / HPC / ....

    + Courtage avancé (coopérations avec ACADIE) et collaboration de Michel avec Armenie / Japon / USA (UTK).

Illustrer la productivité

(publications, contrats, visibilité, investissement dans l'organisation de la recherche et dans les tâches administratives lourdes). Nombres de thèses passée, d'HDR Liste des responsabilités diverses et variées? (TICE, CA INPT, Directeur adjoint de l'IRIT, ...) temps consacré à l'enseignement?

Il faudrait avoir une présentation synthétique et originale. Toutes les idees sont les bien venues. Insister sur les logiciels et leur qualités numériques.

Projet pour le prochain quadriennal

Serge et Arnaud ont été pas ou peu solliciter pour bâtir le projet (qui devait être rédigé en Juin). Ils faudra par contre dans la présentation intégrer leur projet.

  • Arnaud: mise en place d'un groupe de travail (pour le moment informel) centré sur les thématiques "Graphes et Optimisation" avec un site web dédié, dont l'objectif est de fédérer les activités de recherches sur ces thématiques. Ce groupe devrait être formalisé (et visible) au sein de FREMIT, courant 2010.

On doit faire ici ressortir quelques axes forts et ou nouveaux si il y en a. On dira probablement aussi que l'on souhaite continuer dans nos thèmatiques.

Avec l'arrivée d'Alfredo et motivé par les applications et moyens du RTRA,

    nous comptons développer une
    plateforme de recherche (comparable à l'outil MUMPS) pour résoudre la 
    grande classe des problèmes aux moindre carrés linéaire pour architecture
    pétaflopiques (prenant en compte multicoeurs et mémoire distribuée).

Développer des algorihtmes capables de consommer moins de watt

    tout en ne sacrifiant pas trop le temps de réponse 
    (activité rentrant dans les thématiques du green computing) doit
    aussi être exploré. On peut par ailleurs penser que la performance
    en terme de nb d'operations n'est plus un critere aussi significatif
    que dans le passé; cela ouvre de nouvelles voies pour une algorithmique 
    différente, ainsi que pour le placement des ressources logicielles et des
    données manipulées (INRIA GRAAL - DIET)

Dans le cadre de la continuation de la collaboration avec le FEUP de porto

    et l'IPB de Bragança au portugal et avec l'université de Berkeleyaux USA,
    nous comptons poursuivre le développement de solveurs hybrides, mixant de
    manière fine l'itératif et le direct afin de gérer plusieurs niveaux de
    parallélisme dans la simulation numérique des problèmes d'EDP de grande taille.

En collaboration avec les équipes de l'INRIA de Lyon, nous poursuivons les activités

    relatives au prétraitement des systèmes linéaires, et en particulier le
    développement d'algorithmes parallèles distribués pour la mise à l'échelle et
    le réordonnancement de matrices creuses de grande taille.

Collaboration initiée avec l'Université de Namur, dans le cadre du suivi de la thèse

    de Charlotte Tannier, pour le développement de préconditionneurs spectraux adaptés
    au traitement de problèmes de type KKT en optimisation numérique.

Collaboration avec l'Institut de Mathématiques de Bourgogne dans le cadre du co-encadrement de deux thèses: une sur la résolution numérique du problème de trois corps (transfert Terre-Lune), l'autre sur le suivi de chemin, via les méthodes d'homotopie différentielle avec application u transfert orbital et au contrôle quantique.

Dans le cadre de l'arrivée de Serge Gratton, nous allons commencer à étudier les méthodes directes en contrôle optimal.

<<<<<<< Etude de techniques d'optimisation pour des problèmes (souvent inverses) de grande taille.

     Il s'agit de travailler sur des solveurs pour l'optimization non convexe pour des problèmes 
      à plusieurs millions/milliards de variables.  Les algorithmes exploitent les 
      structures des problèmes (séparabilité partielle, existance de modèles réduits), et
      utilisent des techniques de globalisation quadratique, ou cubique. Les poins clés
      sont la détection de la convergence, le préconditionnement, la prise en compte de 
      modèles à fidélité variable et les analyses de sensibilité (pour la robustesse)
      et les techniques de régularisation. Une application est le problème d'assimilation 
      de données, pouvant être vu comme un problème de contrôle (collaboration 
       avec J.Gergaud en vue). Collaboration avec le CNES, Météo France, 
      le CERFACS, l'université de Namur et TOTAL (problème inverse en sismique).

Développement d'algorithmes d'optimisation pour les problèmes à peu de variables (<200)

      ou l'évaluation de la fonction coût est très chère en opérations. Il s'agit d'exploiter
      sans ces algorithmes des modèles de fonction de type interpolation et régression 
      pour obtenir des algorithmes globalement convergent avec le plus petit nombre
      d'évaluation de fonction. Un point clé est le maintient de la géométrie de l'ensemble
      de points participant à la régression. Le coté novateur de ce travail est le traitement 
      de contraintes non convexes. Applications avec Airbus (projet RTRA OSYCAF).
      Collaboration avec Airbus, université de Namur, université de Coimbra. 
      Organisation d'un atelier international sur le sujet en Février 2010.

En collaboration avec le LIX de Polytechnique, nous poursuivrons des activités

    dans le domaine de l'impact des reformulations en optimisation locale et globale.

En collaboration avec le LAPLACE de l'ENSEEIHT, nous poursuivrons des activités

    dans le domaine de la conception d'actionneurs electromécaniques innovants : notamment pour 
    le design de pompes cardiaques et de moteurs ioniques de satellite. Une activité au sujet de 
    l'optimisation de la consommation d'un véhicule électrique sur un parcours imposé démarrera.

En collaboration avec le GERAD de Montréal (Québec), nous poursuivrons des activités

    dans le domaine de l'optimisation globale et leur application à la résolution de problèmes 
    de géométrie plane ouverts.

En collaboration avec l'Université d'Almeria (Espagne), nous démarrerons des activités

    dans le domaine de l'optimisation globale pour la résolution de problèmes partiellement 
    séparables. Ainsi que le développement d'arithmétiques simpliciales.

En collaboration avec le LAAS, nous démarrerons des activités au sujet de couvertures de faisceaux de satellites.

En collaboration avec Thalès ATM, nous démarrerons un projet de transfert de technologie (Projet Genèse) des algorithmes de résolution de conflits aériens (application directe d'algorithmes évolutionnaire) en vue d'une implantation future sur un système opérationnel. .