Cosmologie et grille de calcul. Le projet ZEN. A. Tilquin (CPPM)

Outlook Introduction a la cosmologie. Les principales sondes cosmologiques ZEN et la grille. Exemple de résultat Retour d’experience. Conclusion

Some words about cosmology Cosmology based on: Homogenous and isotropic Universe General relativity: G = 8GT Energy content:  = /c Equation of state: w(z)=p/ Matter (m) : w =0 Radiation (r) : w = 1/3 Autre (X) : w(z) T = m + r + X (rc=10-29 g/cm3)

Probe I: Les Supernovae In 1998, the Supernova Cosmology Project and High-z team shown that high red-shift supernovae are fainter than expected: a new energy component is needed. Z Dark energy or cosmological constant caracterized by reduce density: W =r/rc For a flat Universe: Definition: W=r/rc (rc=10-29 g/cm3)

Probe II and software. The CMB temperature maps. WMAP 5 years data taking Latest version of CMBEasy (c++)

Probes III and software Baryonic Acoustic Oscillations: Space correlations of luminous red galaxies: from SDSS3 (Eisenstien et al. 2005) BAOfit (F99) (S. Lei 2009): Based on a set of fitting formulae (Hu and Eisenstein 1997)

Probes IV and software Weak lensing surveys (Benjamin et al. 2007): CFHTLS 57 degree2 (Fu et al. 2009) Garching-Bonn Deep Survey of 13 degree2 (Hetterscheidt et al. 2007) Red-Sequence Cluster Survey of 53 degree2 (Hoechstra et al. 2006) VIRMOS-DESCART of 8.5 d2 (Van Waerbeke et al. 2005) E-mode B-mode WLfit (IDL) (S. Lei 2009): Based on icosmo (Refregier et al. 2008)

Dark energy from observations SNe Ia CMB(WMAP) Weak lensing LSS Universe is mainly dark and accelerating ~70% DE and ~25% DM

What is dark energy? g + G = T Modified Gravity/GR ? Non minimal Couplings? Extra-Dimensions? Anisotropy/ inhomogeneity effects? Negative energy? Cosmological Constant. New form of « field/matter? » Quintessence? Unified Dark Matter? New constant of nature Acts like an anti-gravitational force : F-r w=p/r =w(z) LCDM w=p/r= cte=-1 w=p/r =/=cte= w(z) effectif How can we distinguish?

The ZEN program. Basé sur loglikelihood et statistique frequentist. Outil complet de combinaisons: Il peut utiliser n’importe quelle sonde. Dans n’importe quels langages (c++,idl,Fortran..) Utilisation intensive de la grille (EGEE-Euchina) Calcul en parallèle du meilleur loglikelihood. 1 contour = 4 years of CPU in 2 or 3 days Software public.

The Zen program Global Configuration file Fichier de Configuration CMB BAO Zen.cc Configurator CMB code CMB 2 Minimizeur BAO code BAO 2 Minimum 2 and parameters

Submission graphical interface A run is a set of n*n jobs (400) send in parallel. A graphical interface has been developed (thanks to Zuxuan Qian) to construct and submit them. Global configuration files Zen programs configuration Submit jobs on datagrid

Job control graphical interface Jobs monitoring and output data manager Get jobs status Kill or submit jobs Get log and error files Check output results and update jobs status Manage output file

Examples de resultats First results using datagrid within: ESR (Earth Science Research) VO (thanks to M. Petit-Didier) and Euchina Virtual organization Data CDM Diane Talon-Esmieu ESR:40000 hours of CPU 10000 heures de CPU en 2 jours

Retour d’expérience I. Mise en œuvre d’un nouveau projet: Plutôt fastidieux et long: Un CE n’est pas comme votre machine de bureau! Impossibilité de se connecter sur un CE pour vérifier l’environnement. Seule interaction possible: print et log files. Version des librairies différentes suivant les CE ou librairies inexistantes. =>Importer les librairies manquantes a travers les SE Debugging très difficile. Beaucoup plus de plantages avec 10000 heures de calcul que 10. =>Utilisation des codes robustes. Interface utilisateur indispensable!

Retour d’expérience (II) Utilisation de la grille Délicate au début: Certain sites sont inutilisables: bandwitdh trop faible, machines trop lentes, environnement indéterminé! =>gestion de listes noires Certain sites acceptent les jobs mais ne les exécutent jamais ou très tardivement: risque de timout de votre proxy! =>Relance automatiques des jobs en attente Disparition pur et simple de certain jobs! =>Relance automatiques des jobs. Interface utilisateur avec automate indispensable

Points positifs Disponibilités des « grid-master » A chaque problème j’ai obtenu des réponses concrètes. Lorsque la grille est stable (weekend) 20000 heures de CPU en moins de 2 jours est habituel (tant que LHC ne marchait pas!) Efficacité supérieure a 90% Avec un tel outil, le problème n’est plus le temps de calcul. En cosmologie, on est un des rares groupes dans le monde a pouvoir faire ce type d’étude en un click!

Conclusion La mise au point et le debugging du project ZEN a demandé 3 ans d’effort (~1FTE). L’outil de combinaisons des sondes cosmologiques sur la grille est opérationnel. Nos résultats confirment que nous vivons dans un Univers dominé par la constante cosmologique. Nous sommes prêt pour analyser les nouvelles données (Planck, Big Boss… et nouvelles sondes) Merci a Monique Petitdidier pour m’avoir accepter dans la VO ESR. Et aussi Edith, Sophie et David..