Modèles Numériques

Modèles Numériques

Le programme MN vise à développer la modélisation, la simulation et l’optimisation numériques pour la recherche scientifique, l’industrie et les services.

Le développement et l’utilisation de modèles numériques liés au traitement de grandes masses de données et adossés au calcul intensif, jouent un rôle primordial pour :

Comprendre et prédire : la modélisation et la simulation jouent un rôle essentiel pour la conception, l’analyse et l’évaluation des systèmes complexes ainsi que pour l’approfondissement de la connaissance scientifique. Elles interviennent dans tous les secteurs de l’industrie et des services, dans l’ensemble des grands défis scientifiques actuels et dans des enjeux de société critiques comme l’environnement et le changement climatique, la biologie ou encore la santé.

Concevoir et piloter : qu’il s’agisse du monde de la recherche ou de celui de l’industrie, la simulation et l’optimisation numériques sont devenues incontournables pour assister la conception de produits, de procédés, d’infrastructures de production, de surveillance et plus généralement pour le contrôle de systèmes complexes.

Décider et agir : la simulation et l’optimisation sont des outils d’aide à la prise de décision stratégique, permettant de réduire les cycles de conception, optimiser et conduire les procédés industriels et estimer les risques et attendus avant toute prise de décision. Enfin, elles sont le seul élément global permettant d’intégrer et visualiser toutes les informations et interactions disponibles, factuelles ou inhérentes au contexte extérieur et permettre ainsi les meilleures prises de décisions possibles.

Dans ce contexte, les objectifs sont :

Faire progresser les connaissances scientifiques notamment à travers la résolution de problèmes disciplinaires frontières.

Démontrer l’intérêt pratique de ces recherches en favorisant leur mise en œuvre dans des domaines d’application prioritaires (cf. « Impact espéré »), qu’ils soient scientifiques (énergie, combustion, matériaux, sciences de la terre et de l’univers, climat, mécanique des fluides, santé…) ou plus appliqués (ingénierie, gestion du cycle de vie de produits (PLM), usines numériques, finance…).

Capitaliser et pérenniser les connaissances développées dans des logiciels de simulation et favoriser leur exploitation et leur valorisation dans un contexte industriel sous forme de logiciels commerciaux ou de logiciel libre, en visant la maîtrise des systèmes numériques de conception de biens et de services ; assurer une plus grande réutilisabilité des modèles (par exemple, géométriques) en définissant des standards et des passerelles entre logiciels ; diffuser largement les résultats dans l’industrie de la conception pour donner un avantage compétitif aux acteurs nationaux du secteur, et ce dans tous les domaines d’application.

Accompagner et encourager les utilisateurs pour l’accès et l’utilisation d’infrastructures massivement parallèles de calcul et de traitement de données dont la mise en place s’effectue en France et en Europe. Cela doit se produire en exploitant au mieux les capacités permises par le massivement parallèle. Sʹagissant dʹun saut important en termes de puissance, de capacité et d’architecture, l’effort se doit d’être global donc multidisciplinaire : modélisation, méthodes numériques, optimisation…

Créer, dynamiser, renforcer des communautés nationales de développeurs et d’utilisateurs, autour des problématiques de modélisation et leur donner les moyens de participer aux grandes coopérations européennes et internationales. Ces communautés, réunies autour de grandes thématiques ou transdisciplinaires regroupent des membres issus de la recherche publique ou de la R&D privée. Il s’agit plus généralement de contribuer au développement de l’écosystème de la modélisation et de la simulation en France et en Europe en y intégrant les développeurs, les utilisateurs et, aussi, les industriels de l’informatique (matériel, logiciel, service). En effet, la pérennisation de cet écosystème doit nécessairement s’appuyer sur un tissu de recherche en matière d’architectures et de technologies logicielles innovantes et en rupture pour les nouveaux défis technologiques de calcul comme celui de l’exascale computing.

Axes thématiques

AXE 1 : Modélisation et simulation de systèmes complexes

AXE 2 : Conception et optimisation

AXE 3 : Masses de données

AXE 4 : Visualisation et simulation interactive

AXE 5 : Usages et Applications

Contacts scientifiques

Responsable de programme

Nicolas Paparoditis - Nicolas.Paparoditis@nullagencerecherche.fr

Chargé de mission scientifique

Cyril Demange - Cyril.Demange@agencerecherche.fr

Dernier appel à projets du programme

Pour consulter le dernier appel du programme Modèle numérique 2011, cliquez ici.

Articulation avec d'autres programmes actuels

MN a des interfaces avec les autres programmes du département STIC. Sur la thématique du calcul intensif, le programme INFRA traite les aspects « matériels et couches logicielles de base » des architectures hétérogènes et massivement parallèles, et des grilles de machines jusqu’à l’échelle de l’internet. MN n’aborde pas directement la thématique de sécurité, tant au niveau des parties matérielles que de l’information traitée et stockée ainsi que la sûreté de fonctionnement et la performance via leur optimisation comme l’économie d’énergie, thèmes que l’on retrouve dans le programme INS. Enfin la thématique de la réalité virtuelle/augmentée dans sa généralité est traitée par le programme CONTINT, MN n’abordant cette thématique que sur les aspects liés aux visualisations et interactions avec les simulations.

MN a des interfaces avec d’autres programmes de l’ANR; le programme « Matériaux Fonctionnels et Procédés Innovants » traite du calcul intensif et de la simulation des matériaux pour leur dynamique moléculaire par exemple, leur analyse visuelle… L’innovation réside donc plus dans l’utilisation avancée de connaissances en calcul haute performance/simulation appliquées aux matériaux (briques STIC connues et éprouvées) que de la recherche en STIC directement ; le programme « Production (renouvelable) et gestion électriques » dans lequel la production contrôlée et le stockage d’énergies hétérogènes imposent la conception de systèmes idoines et l’appréhension de systèmes multi-physiques. Ce programme sous-entend des avancées en STIC pilotées par le domaine de l’énergie en général.