Open TURNS Journée Utilisateurs #2

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1 Open TURNS Journée Utilisateurs #2
22 juin 2009

2 Journée Utilisateurs Open TURNS #2 Ordre du jour
La Communauté Open TURNS s’agrandit Projets ayant adopté Open TURNS Labelisation Debian Formations à Open TURNS Site de partage Nouveautés depuis la Journée Utilisateurs # 1 (avril 2008) Ajouts scientifiques Ajouts technologiques Ajouts pour développeurs Ajouts de documentation Et très bientôt, (sept 09) : portage Windows IHM graphique : EFICAS À venir … Exposés EDF : « Étude probabiliste d’un essai de fatigue sur la maquette FATHER » (R&D – MMC) EADS, Phimeca La parole est à vous ... Session Développeurs Session Métier toto

3 Communauté Open TURNS Projets nationaux et européens multi-partenaires
Projet ANR OPUS ( 04/2011): CEA, ECP, Supélec, Softia, EADS, Dassault Aviation, INRIA, Université Paris VI Objectif : élargissement de la communauté Open TURNS (développeurs et utilisateurs) Projet ANR de développement d’une plateforme technologique de gestion des incertitudes Open TURNS est une brique constitutive de cette plateforme Identification et développement de méthodes amont (bases réduites, méthodes d’analyse de sensibilité, calculs de quantile) Projet EHPOC (--> 08/2010): CEA, BERTIN, EADS, IFP, CEA, ECP, Dassault Aviation, CNES Objectif: test et validation de la méthodologie incertitudes. Développement de la communauté utilisateurs Dassault Aviation a choisi Open TURNS pour effectuer ses tests (cas de dimensionnement avec du couplage fluide – structure). Analyse et comparaison de fonctionnalités avec d’autres outils (COUGAR, URANIE, DAKOTA (?)) Benchmark proposé (cas poutre Open TURNS) Projet ANR CISSSI: UBP, ONERA, Phimeca, CEA Objectif: Développement de capacités HPC et métier (méta modèles (SVM) et champs stochastiques) Lien avec la communauté Séïsme MIRADOR (Fini): IOSIS, COB, EGIS, BOUYGUES, Armines, IFMA, Phimeca Implémentation du chaos polynomial dans Open TURNS  EDF R&D a développé le module chaos polynomial Applications des méthodes incertitudes (fiabilité) à des problèmes du Génie Civil. Projet ANR SISTAE (fin 09/2009) – FP7 PICASSO (début 07/2009  2012): PHIMECA, EADS, CEA, … Communauté mécanique en contrôle non destructif (lien avec la plateforme CIVA) – Développement de régressions par quantiles et d’approches Bayésiennes Validation et finalisation du portage Windows Projet FP7 CRESCENDO ( ) (62 partenaires: Airbus/Rolls Royce/Eurocopter + éditeurs de logiciels) Elargissement au niveau européen de la communauté utilisateurs Organisation de la simulation dans un cycle de conception. Lien avec les éditeurs de logiciel travaillant dans le secteur aéronautique. Qualité de la simulation basée en partie sur les méthodologies incertitudes (méthodologie et outils seront proposés au consortium) Projet CSDL (Complex System Design Lab) ( ): Dassault, Renault, EADS, C-S, Bull, Alcatel, ESI, Eurodecision, Enginesoft, ONERA, INRIA (SCILAB), C3S, ARMINES, (...)...and HPC Project. Intégration de la thématique Incertitudes et de l’outil Open TURNS dans une problématique de dimensionnement multi-disciplinaire

4 Communauté Open TURNS Groupes de travail thématiques
GDR MASCOT NUM ( GDR CNRS formé depuis 2008 animant la communauté de recherche française sur la thématique Journées 2010 prévues Prochains évènements à l’automne (Workshop + journée bourse aux stages (26 novembre) Rédaction d’une newsletter GT ImdR « Incertitudes »: Vue applicative de la problématique (lien avec les industriels). Un site de références bibliographiques est en cours de constitution GT ImdR « 3S : Sécurité et Sûreté des Structures » Groupe SfdS « Fiabilité et incertitudes »: groupe nouvellement créé centré sur les thématiques de fiabilité

5 Communauté Open TURNS Exemples de Projets internes EDF:
Etudes du réseau de distribution : client ERDF et RTE, code Mosard Etudes d'accidents graves : brèche sur le circuit primaire : client SEPTEN, code Code_Cathare Chaîne de calcul des coeurs nucléaires : plans de chargement / suivi et exploitation des tranches / méthodologies de calculs des études de gestion de combustible : client SEPTEN Problématique du transport des combustibles : code Syrthes Tenue mécanique de la cuve du réacteur nucléaire, code Code_Aster : client SEPTEN Projets internes EADS: Support aux études Airbus (maintenance, calcul de masse, acoustique, avant-projets, aérodynamique, mécanique des structures, essais en vol, contrôle non destructif) Support aux études Astrium (compatibilité électromagnétique, navigation/pilotage, mécanique des structures, propulsion…) Etudes PHIMECA: IOSIS, EDF Themis, EDF MRI PhimecaSoft 3.0 fera appel à Open TURNS

6 Labellisation Debian Open TURNS a été accepté dans debian/testing Migration effectuée en collaboration avec C. Prudhomme (Université Joseph Fourier – Grenoble) Intérêt: Elargissement de la communauté de développeurs et utilisateurs potentiels

7 Formations à Open TURNS
Formation initiale (~100 élèves): Université Claude Bernard (Lyon) Ecole Centrale Paris Université Paris XIII Formation continue (~200 personnes): Formation à la méthodologie : ImdR, EDF-ITECH et Phimeca Formation outil : EDF – ITECH et Phimeca Formation IW institute en cours de montage sur des méthodes avancées

8 Share.OpenTURNS.org Objectifs Comment contribuer ?
Lieu de partage d'informations Création d'une communauté d'utilisateurs Rendre plus accessible la création des scripts Lieu plus accessible que la mailing-list Espace plus libre que le site officiel openturns.org Comment contribuer ? Lire, tester, commenter... Poster : Obtenir un login pour poster : demander sur la mailing-list user Se loguer : suivre le lien write a post toto

9 Share.OpenTURNS.org toto

10 Ajouts scientifiques (1/2)
Depuis avril 2008, version > version : Modélisation probabiliste: nouvelles distributions (Laplace, ChiSquare, Rayleigh, NonCentralStudent, Student ND, Epanechnikov) nouvelles copules (SklarCopula, ClaytonCopula, FrankCopula, GumbelCopula) nouveaux mécanismes d’assemblage (RandomMixture, ComposedCopula, TruncatedDistribution) Modélisation non probabiliste: Intervalles suites à discrépance faible Analyse statistique: calcul d’indices de Sobol calculs de moments centrés et export CSV pour les échantillons Modèles: Fonctions python Polynômes Combinaison linéaire de fonctions Wrappers génériques -> voir le zoom technique Méta-modèles: Chaos Polynomial -> voir le zoom technique Moindres carrés génériques Plans d’expériences: Plans LHS, Sobol, Monté Carlo, Pondérés,

11 Ajouts scientifiques (2/2)
Depuis avril 2008, version > version , suite: Méthodes déterministes: Min/Max sur un interval ND (méthode TNC: Truncated Newton Constrained) Algorithmes de simulation: historique de simulation et de convergence, Quasi Monté Carlo Post Analytical Sampling (Importance Sampling, Controlled Importance Sampling) Méthodes analytiques: Algorithme SQP Transformation de Nataf généralisée Transformation de Rosenblatt Graphiques: Tracé d’iso-contours QQ-plot & dorite de Henry améliorés Tests statistiques: Statistique exacte pour le test de Kolmogorov

12 Share.OpenTURNS.org Les règles : Trucs d'écriture :
Espace de liberté : non (moins) administré que openturns.org Privilégier l'anglais A minima : Donner la version d'OpenTURNS utilisée Choisr une catégorie et/ou un tag adapté Trucs d'écriture : Coloration syntaxique du code : /// [python] from openturns import * /// Un jour /// [openturns] ... toto

13 Nouveautés depuis la Journée Utilisateurs #1
Ajouts technologiques : Mécanisme de cache pour les NumericalMathFunction Création de fonction python directement dans la TUI class calculDeviationPython( OpenTURNSPythonFunction ) : # the following method defines the input size (4) and the output size (1) def __init__( self ) : OpenTURNSPythonFunction.__init__( self, 4, 1 ) # the following method gives the implementation of calculDeviationPython def f ( self, x ) : E = x[0] F = x[1] L = x[2] I = x[3] return [ - ( F * L*L*L ) / ( 3. * E * I ) ] # Use the function defined in the script python with the openturns # library # Create a NumericalMathFunction from calculDeviationPython modeleOpenTURNS = NumericalMathFunction( calculDeviationPython() ) toto

14 Nouveautés depuis la Journée Utilisateurs #1
Ajouts technologiques (suite) : Pretty print pour les objets principaux En python : >>> p = NumericalPoint( [1.2, 3.4, 5.6] ) >>> print p [1.2,3.4,5.6] >>> print repr( p ) class=NumericalPoint name=Unnamed dimension=3 implementation=class=NumericalPointImplementation name=Unnamed dimension=3 values=[1.2,3.4,5.6] En C++ : NumericalPoint p( 3 ); std::cout << p << std::endl; [0.0,0.0,0.0] OStream fullprint( std::cout ); fullprint << p << std::endl; class=NumericalPoint name=Unnamed dimension=3 implementation=class=NumericalPointImplementation name=Unnamed dimension=3 values=[0.0,0.0,0.0] toto

15 Nouveautés depuis la Journée Utilisateurs #1
Ajouts technologiques (suite) : Mécanime de wrapper simplifié #include "WrapperCommon.h" #include "WrapperMacros.h" #define WRAPPERNAME exemple FUNC_EXEC( WRAPPERNAME, FUNC_EXEC_BODY_CALLING_COMMAND_IN_TEMP_DIR( "exemple" ) ) Wrapper multithreadé Ajout d’une macro FUNC_EXEC_SAMPLE_MULTITHREADED( WRAPPERNAME ) Utilise automatiquement la fonction func_exec_… Détermine automatiquement le nombre de CPU/cœurs présents Système de log simplifié >>> Log.Show( Log.USER + Log.INFO + Log.WARN + Log.ERROR ) toto

16 Nouveautés depuis la Journée Utilisateurs #1
Ajouts pour développeurs : Ajout d’un mécanisme de module : Accès simplifié au développement interne d’Open TURNS Cycle de développement plus rapide (compilation, tests, etc.) A réserver aux nouvelles fonctionnalités Démonstration Modularisation du code python : Gain en temps de compilation Gain en place mémoire Gain en développement de module Modification de certaines dépendances : XML ( Xercès  libXML2) BOOST supprimé Ajout d’un système de suivi de consommation mémoire Amélioration de la production de documentation Doxygen toto

17 Nouveautés depuis la Journée Utilisateurs #1
Ajouts Documentation : Contribution Guide : + étapes de développement et de déploiement d’un module + description des modalités d’interaction avec le serveur subversion d’Open TURNS Wrapper Guide (très prochainement) Mécanismes de couplage Traduction en cours Example Guide : Exemple de la poutre encastrée : démarche Incertitudes complète (tous critères) avec analyse des résultats toto

18 Et très bientôt : Open TURNS / Windows
Objectifs : Toucher plus d’utilisateurs Couplage avec des logiciels windows Iso-fonctionnalité Réalisation : Cross compilation Deux environnements de test Setup windows Conclusions toto

19 Et très bientôt : Open TURNS / Windows
Intéresser plus d’utilisateurs : Demande lors de la dernière Journée Utilisateurs Utile dans PICASSO (couplage CIVA) Besoin pour des projets internes des partenaires Facilité d’accès à la plateforme : Linux n’est plus une nécessité pour les utilisateurs toto

20 Et très bientôt : Open TURNS / Windows
Couplage Open TURNS / Logiciels Windows Actuellement 1 machine Windows, 1 machine Linux Connexions réseaux Mise en place complexe, lenteurs Nouvelle solution Wrapper Windows Compilation avec mingw32 toto

21 Et très bientôt : Open TURNS / Windows
Isofonctionnalité Principe Toutes les fonctionnalités sont présentes sous Windows Résultats identiques Linux/Windows Moyens Environnement de test Intégration du test de la plateforme Windows dans le processus de release toto

22 Et très bientôt : Open TURNS / Windows
Objectifs : Toucher plus d’utilisateurs Couplage avec des logiciels windows Iso-fonctionnalité Réalisation : Cross compilation Deux environnements de test Setup windows Conclusions toto

23 Et très bientôt : Open TURNS / Windows
Cross compilation Pourquoi ? Garder l’environnement de compilation sous Linux Faciliter le support Outils Mingw32: Les dll des dépendances d’Open TURNS : Lapack, pthreads, dlfcn, libxml2, regex Inconvénients Pas de compatibilité avec Visual C++ Environnement de compilation lourd toto

24 Et très bientôt : Open TURNS / Windows
Deux environnements de tests Linux Objectif: permettre aux développeurs de vérifier la compatibilité de leurs développements Outil: Wine Windows Objectif : Vérification pré-release Outil: msys toto

25 Et très bientôt : Open TURNS / Windows
Setup Windows Objectif Simplifier l’installation Assurer la compatibilité des dépendances Outils Innosetup: toto

26 Et très bientôt : Open TURNS / Windows
Objectifs : Toucher plus d’utilisateurs Couplage avec des logiciels windows Iso-fonctionnalité Réalisation : Cross compilation Deux environnements de test Setup windows Conclusions toto

27 Et très bientôt : Open TURNS / Windows
Où en est-on ? Iso-fonctionnalité Portage réalisé Mêmes résultats Linux/Windows Setup à venir très prochainement Questions restantes Environnement de tests lourds Incompatibilité MS Visual Performances dégradées toto

28 0.13.2 : IHM graphique EFICAS IHM graphique EFICAS :
Développé par EDF R&D, Logiciel open source, licence LGPL Catalogue présentant une grande majorité des fonctionnalités de la démarche incertitudes 3 critères : Min/Max, Tendance centrale, Dépassement de seuil Modélisation probabiliste : variables aléatoires indépendantes (version de juin 2009) Propagation : simulation ou FORM/SORM (+Tirage Importance) Hiérarchisation : coefficients de corrélation (SRC & Co), Facteurs d’importance et de sensibilité Génère le script python de l’étude (fichier.py) Catalogue pour la fabrication des wrappers  Génère le script du couplage (fichier.xml) EFICAS = aide à l’apprentissage de la TUI + à l’écriture des fichiers de couplage toto

29 0.13.2 : IHM graphique EFICAS - Démonstration
Exemple d’une poutre encastrée en un bord Déviation verticale : d = - FL3 / (3EI) Variables probabilisées : Module d’Young E  Beta ( r=0.9, t=3.2, a=2.8e7, b=4.8e7 ) Force F  LogNormale (E[F] = 3e4, [F] = 9e3, borne inf. = 1.5e4 ) Longueur L  Uniforme (250, 260 ) Inertie de flexion  Beta ( r=2.5, t=4.0, a=3.1e2, b=4.5e2 ) (unités adaptées pour avoir une déviation en cm) Critère probabiliste : Dépassement du seuil 30 cm : d < -90 cm Méthode : Monte Carlo (104 calculs) toto

30 A venir… Chantiers « techniques » envisagés HPC Bayésien
Séries chronologiques Estimation de quantiles v1.0 Macro-fonctions « utilisateurs » toto