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Autoparamétrage pour le calcul à très haute performance en couplage partitionné

Informatique et logiciels Mathématiques - Analyse numérique - Simulation Sciences pour l’ingénieur

Résumé du sujet

La prise en compte de physique multiples et couplées est au cœur de nombreux besoins applicatifs dans des domaines aussi variés que l'aéronautique, la défense ou la biologie. C'est également un domaine d'expertise fort pour la Direction des Energies du CEA, avec de multiples domaines tels que l'interaction fluide-structure, la neutronique couplée à la thermohydraulique et/ou à la thermomécanique ou encore la modélisation des accidents graves. L'émergence des architectures exascale ouvre la voie à de nouveaux niveaux de fidélités prometteurs pour la simulation, mais augmente également de manière significative la complexité de nombreuses applications logicielles en termes de réécriture totale ou partielle. Il encourage donc spécifiquement le couplage pour limiter le travail de développement. L'idée est de rechercher chaque physique d'intérêt dans un nombre nécessairement réduit de composants logiciels hautement optimisés, plutôt que d'effectuer des développements spécifiques, éventuellement redondants, dans des applications autonomes.
Une fois que le problème multiphysique couplé a été écrit avec les niveaux de précision et de stabilité attendus, le travail proposé se concentre sur les algorithmes de résolution pour permettre au couplage entre les applications supposées être elles-mêmes exascale-compatibles, d'être résolu efficacement à l'exascale. Il convient également de noter qu'en général, les couplages considérés peuvent présenter un niveau de complexité élevé, impliquant de nombreuses physiques avec différents niveaux de rétroaction entre elles et divers schémas de communication allant d'échanges aux frontières jusqu'à des domaines se recouvrant. Le stage post-doctoral proposé, à effectuer dans le cadre du projet collaboratif ExaMA, est en particulier consacré à l'identification et à la mise au point dynamique des paramètres numériques pertinents découlant des algorithmes de couplage et ayant un impact sur l'efficacité de la simulation globale.

Laboratoire

Département de Technologie Nucléaire
Direction du Département de Technologie Nucléaire
Direction du Département de Technologie Nucléaire
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