Prospective nationale sur les grilles de production Groupe de Travail Sciences de l’Ingénieur et Informatique 10/07/08

2 14/04/2007 Sommaire Le groupe de travail L’enquête Les besoins par communauté et les verrous Interactions grilles de production – recherche sur les grilles Au delà du calcul et du stockage

3 14/04/2007 Le domaine L’informatique et les sciences de l’ingénieur : au cœur de la problématique simulation comme troisième pilier de la recherche scientifique, avec la théorie et l’expérience « Early adopters » Interactions avec informatique, nano-sciences et nanotechnologies, sciences des matériaux, mécanique des matériaux et des structures, automatique et traitement du signal, electromagnétisme et ondes, le calcul scientifique étant transversal.

4 14/04/2007 Méthodes Constats  Exposition très inégale  Spécificités des communautés Composition du GT  Couverture des communautés  Couverture des utilisateurs potentiels L’enquête, un outil de diffusion autant qu’un outil de collecte d’information Entretiens individuels, contributions, etc.

5 14/04/2007 Le groupe de travail Philippe d’AnfrayCEA, ANR Véronique Donzeau-GougeDépartement ST2I Gaetan HainsEx- resp. programmes masses de données l’ANR, Directeur LACL Michel RiveillResp. GDR ASR Alain Denise Resp. GDR BioInfo Eric WalterReprésentant GDR MACS (Automatique), Directeur L2S Youssoufi Touré Représentant GDR MACS (Ondes), VP Recherche de l'U. d'Orléans Michel Beaudoin-LafonDirecteur LRI Christian SaguezEcole Centrale Paris Cécile Germain-RenaudLRI & LAL Xavier Pennec INRIA-Epidaure (projet health e-child) Frederic DesprezDirecteur LIP Johan MontagnatI3S (animateur GT G5K) Olivier RichardLIG Andre.De Lustracnano Stéphane Lantériinria sophia Georges Cailletauddir. Centre des matériaux Ecole des Mines paritech et Evry Olivier Allixdir. LMT Cachan piotr breitkopf

6 14/04/2007 Sommaire Le groupe de travail L’enquête Les besoins par communauté et les verrous Interactions grilles de production – recherche sur les grilles Au delà du calcul et du stockage

7 14/04/2007 Enquête Qualitative: le modèle de production est mal connu des utilisateurs potentiels Sensibilisation: document introductif Reste ouverte et active Diffusion  Page "actualités" et conseil des membres de l'ASTI (Association Française des Sciences et Technologies de l’Information et de la Communication)  Comités ANR  SYNTEC  La liste aristote/grilles  La liste aristote/info  ORAP (?)  Liste de diffusion ASR  Liste de diffusion GDR Macs  Liste de diffusion GDR Bio-info  Liste de diffusion SPECIF   Les autres listes des membres du GT

8 14/04/2007 Origine (1)

9 14/04/2007 Origine (2)

10 14/04/2007 L’information

11 14/04/2007 Les applications

12 14/04/2007 Les applications “phare” Diverses applications de bio-informatique sont naturellement présentes. Plusieurs applications relèvent du domaine de l’optimisation et de la validation de métaheuristqiues Méthodes Monte-Carlo en electromagnétisme Une autre partie de ces applications est de type parallèle fortement couplé.

13 14/04/2007 Les besoins (1)

14 14/04/2007 Les besoins (2)

15 14/04/2007 La demande d’information/formation

16 14/04/2007 Positionnement

17 14/04/2007 Sommaire Le groupe de travail L’enquête Les besoins par communauté et les verrous Interactions grilles de production – recherche sur les grilles Au delà du calcul et du stockage

18 14/04/2007 Informatique “utilisateur” Bioinformatique Apprentissage  Méthodes MCMC (Monte-Carlo Markov Chains) pour la création de modèles génératifs.  Nouveaux défis de l’apprentissage: grande taille à la fois en données et en dimensionnalité, bruités et ambigus. Optimisation  Méthaheuristiques  Validation Architecture ? Essentiellement sur cluster local et Grid’5000

19 14/04/2007 Automatique et traitement du signal Applications  Etudes muti-paramétriques, par exemple, pour des études de performances statistiques de systèmes de communication ou pour l’optimisation de performances avec des méthodes de recherche aléatoire.  Traitement d’images multispectrales ou de séquences d’images La disponibilité de Matlab + Toolboxes, dans une moindre mesure de logiciels de calcul symbolique est un pré-requis Le travail collaboratif pourrait être une motivation supplémentaire

20 14/04/2007 Nano-Sciences et nano-technologies Besoins croissant, académiques et industriels Développements à partir d’environnements logiciels  Commerciaux généralistes de type MATLAB  Commerciaux spécialisés, mono ou multi-physiques : HFSS, COMSOL, Microstripes, Silvaco, etc…  Propriétaires spécialisés développés par les laboratoires  Open source : ex. SCILAB Opportunités  Ressources  Mutualisation de logiciels commerciaux  Meilleure diffusion des logiciels développés dans les laboratoires, incitation à la robustification/ergonomie

21 14/04/2007 Calcul de structures Optimisation multidisciplinaire  Traiter en simultané plusieurs milliers de simulation lourdes (quelques heures à quelques dizaines d’heures de calcul)  Essentiel pour la viabilité de l’approche multi-physique : au premier degré, établissement des plans d'expérience numériques pour des quantités de paramètres raisonnables  Critique pour l’intégration des travaux de recherche en optimisation Abandon progressif de logiciels "maison" universitaires ou industriels au profit des solutions commerciales Forte composante de collaboration avec les grands acteurs industriels (aérospatial, automobile, énergétique, transformation des matières premières) Le prototypage académique doit pouvoir déboucher sur une exploitation industrielle, incluant les logiciels commerciaux

22 14/04/2007 Les verrous Logiciels métiers et environnements généralistes commerciaux Rapport spécifique développement /exploitation  L’investissement dans une technologie mal connue doit être incitée  L’expertise doit etre rapidement partageable  Exploration vs exploitation: poids des communautés S2I dans un environnement dominé par la production Formation et support élémentaires et de proximité Formation initiale dans les cursus appropriés

23 14/04/2007 Sommaire Le groupe de travail L’enquête Les besoins par communauté et les verrous Interactions grilles de production – recherche sur les grilles Au delà du calcul et du stockage

24 14/04/2007 Contextes Les grilles sont des systèmes complexes. La recherche et le développement sur les grilles doivent pouvoir  Observer des systèmes réels  Expérimenter et valider des solutions en maîtrisant les conditions expérimentales Synergies potentielles  Nouveaux sujets de recherche, données d’observation  Contribuer à la résolution des questions opérationnelles : passage à l'échelle, tolérance aux fautes, meilleure gestion des ressources, couplage de codes, déploiement en continu de logiciels,…  Interactions existantes : projets de recherche en informatique intégrant une forte dimension grilles de production, mais non intégrées Question ouverte – à l’échelle internationale -: comment  Valider et déployer les travaux réalisés sur les grilles de recherche  Alimenter des travaux initialement développés dans une grille de recherche par les caractéristiques d'une grille de production

25 14/04/2007 Objectifs (1) 1. Vers une grille de production autonomique  Auto-administration, auto-maintenance  Opérationnel: évolution du mode de financement  Recherche: autonomic computing 2. Vers une intégration extensible des infrastructures logicielles d’une grille de production  Rendre la grille de production plus agile dans le déploiement de composants logiciels  Opérationnel: besoin des utilisateurs, exploitation de l’environnement « pré-production » et de la procédure de certification (projet RESPECT).  Recherche: expérimentation en validation, certification et test de logiciel

26 14/04/2007 Objectifs (2) 3.Mettre en œuvre une procédure de migration de logiciel  D’un prototype de recherche vers service stable de production Prise en compte des contraintes fondamentales : mutualisation, sécurité,.. Expérimentations, incluant le test des services à une échelle réaliste Développements  Exploiter Grid'5000 à des fins d'étude de système de production: création d'images de différents services gLite sur les ressources de Grid'5000  Faciliter l'accès des informaticiens à l'infrastructure EGEE et à son environnement de pré-production (VO Grid’5000). 4.Travailler le passage à l’échelle  Convergence entre questions recherche et opérationnelles (gestion des tâches, système d’information) 5.Proposer des simulateurs réalistes  Données d’observation et modèles

27 14/04/2007 Sommaire Le groupe de travail L’enquête Les besoins par communauté et les verrous Interactions grilles de production – recherche sur les grilles Au-delà du calcul et du stockage

28 14/04/2007 Les nouveaux modes de calcul Cloud computing et business grids La grille comme support du travail collaboratif