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Le calcul scientifique

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Le calcul scientifique, allié incontournable de la recherche actuelle

Doter dix partenaires dont l’Université Pierre et Marie Curie de machines de calcul scientifique de pointe, tel est le but du projet d’équipement d’excellence EQUIP@MESO porté par la société GENCINouvelle fenêtre. Pascal Frey, mathématicien au laboratoire Jacques-Louis Lions et Anne Guillaume, chargée de mission pour le calcul scientifique, ont coordonné la réponse de l’UPMC, dans le cadre de l’Institut du calcul et de la simulationNouvelle fenêtre. Cette dernière expose l’importance du calcul scientifique dans la recherche d’aujourd’hui.

 

Qu’est-ce qu’un mésocentre de calcul intensif ?

Anne Guillaume : Il s’agit d’un regroupement de machines informatiques puissantes destinées au calcul scientifique. Le terme « mésocentre » se rapporte à la taille de l’équipement, intermédiaire entre des machines installées dans des laboratoires et celles de niveau national. L’UPMC souhaite se doter d’un mésocentre pour le mettre à disposition de l’ensemble de sa communauté scientifique. Le financement obtenu grâce à l’Equipex constitue la première pierre de l’édifice.

 

Quels types de problèmes peuvent résoudre ces ordinateurs ?

A. G. : Avant toute chose, il faut rappeler qu’une machine fait ce qu’on lui demande de faire, elle effectue des algorithmes. Toute l’astuce est de construire les algorithmes qui permettront d’obtenir les résultats avec efficacité. Si on compare au travail d’un écrivain, un ordinateur et de bons algorithmes c’est un super stylo, mais ce n’est pas le stylo qui fait le roman !

 

Le calcul scientifique donne aujourd’hui de nouvelles capacités de tests et de compréhension des phénomènes qui nous entourent. Grâce à des méthodes numériques, on peut par exemple analyser la circulation des fluides autour des ailes d’avion, ou encore découvrir des interactions entre molécules en appliquant des principes théoriques et ceci peut conduire à de nouveaux matériaux, de nouveaux médicaments. De nos jours, avant de construire un prototype de voiture et de tester sa solidité au crash test, on envoie plusieurs voitures fictives contre des murs fictifs, ce qui permet une mise au point plus rapide.

 

Quel est l’intérêt d’un réseau national ?

A. G. : Cela nous a donné plus de poids pour répondre à l’appel d’offre Equipex, mais au-delà de cet aspect pratique, la mise en réseau est véritablement structurante. Elle permet un échange d’expériences et de bonnes pratiques avec les autres partenaires. Nous sommes chacun à des stades différents de la mise en place de nos mésocentre. Et bien sûr, nous sommes confrontés aux mêmes problématiques sur la climatisation des salles, la réalisation d’appels d’offres ou encore les formations. Enfin, le réseau nous apporte une visibilité nationale tout en nous laissant la souplesse d’un équipement local.

 

Estimez-vous le calcul scientifique incontournable dans la recherche actuelle ?

A. G. : Tout à fait, l’ensemble des domaines est concerné. Ce que l’on voit à travers un microscope n’est plus une observation directe, mais le fruit d’un ou plusieurs traitements informatiques. De même, une modélisation est nécessaire pour transformer le signal enregistré par un satellite en donnée d’altitude ou de hauteur des vagues. C’est le cas pour la majorité des instruments actuels. Le calcul scientifique permet d’aller beaucoup plus loin, d’analyser, de simuler, de tester des hypothèses, de se poser de nouvelles questions. Pour reprendre l’exemple du cash test, chaque « crash numérique » permet d’avancer vers une voiture plus rapide, si tel est l’enjeu, ou vers une voiture qui passe mieux dans l’air à une vitesse normale, et donc plus économique en énergie.

 

Le calcul scientifique prend aussi de plus en plus d’importance pour de nombreux chercheurs, et pas seulement pour ceux et celles ayant une formation poussée en mathématiques ou en informatique. Mais ils ne parlent pas forcément tous le même langage. C’est pour cette raison que l’UPMC a créé l’Institut du calcul et de la simulation, et souhaité que le mésocentre lui soit adossé. De par son approche pluridisciplinaire, l’Institut permet de favoriser les échanges et le partage d’idées. Bien que tout jeune, nous avons déjà un séminaire mensuel régulier, CalSim et nous avons dans les cartons pour 2012 de nouveaux projets comme une école d’été à Roscoff sur le calcul scientifique en biologie.



03/05/12