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  • Description de la thématique 1 : Modélisation et simulation de systèmes complexes

Cet axe couvre les efforts de recherche dans les domaines scientifiques où la modélisation et la simulation numérique jouent un rôle central, en privilégiant l'analyse et la mise en œuvre de modèles, d’algorithmes et de méthodes de calcul intensifs innovants.
Ces efforts concernent tant l’élaboration, l'étude des modèles et la formalisation de problèmes complexes motivés par les sciences que la mise au point, la validation de nouvelles méthodologies et algorithmes sur de nouvelles architectures de calcul parallèle massif. Les problèmes considérés, qui se prêtent tout particulièrement à une approche interdisciplinaire, couplent des notions variées, multi-physiques, multi-échelles et éventuellement stochastiques. Les outils mathématiques doivent aussi permettre d’évaluer l’impact des incertitudes sur les modèles et paramètres qui entrent en jeu, les erreurs de discrétisation, etc. Une attention particulière doit également être apportée à la validation des résultats que ce soit par l’élaboration d’une série de cas tests de référence, académiques ou expérimentaux, ou le traitement de situations représentatives d’enjeux industriels.

Les moyens de calcul modernes sont à la fois puissants et variés et leur bonne exploitation se révèle être une source de nouveaux challenges scientifiques. Ce programme prend donc en considération l’élaboration d’algorithmes, modèles de programmation, outils et méthodes pour l’optimisation de programme dédiés à ces nouvelles architectures, machines massivement parallèles, architectures hybrides, distribuées, gestion des transferts de données, équilibre des charges, tolérance aux pannes, gestion fine de l’énergie,....

Enfin, cet axe vise également à pérenniser et approfondir les connaissances développées dans des logiciels de simulation et favoriser leur exploitation et leur valorisation. Il cherche également à 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 les industriels de l’informatique, principe de la recherche intégrative ou co-design.

Mots clés : modélisation, simulation, multi-échelle, multi-physique, couplages, systèmes complexes, traitement des incertitudes, calcul intensif, petascale, exascale, grands défis applicatifs.

Programmes "STIC"

  • INFRA (Infrastructures pour la société numérique)
  • INS (Ingénierie Numérique et Sécurité)
  • CONTINT (Contenus Numériques et Interactions)
  • MN (Modèles Numériques)
  • CHIST-ERA (Long-term CHallenges in Information and Communication Sciences and Technologies)