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Numéro spécial HPC


Le projet CADMOS




Giorgio MARGARITONDO


CADMOS (Center for Advanced Modeling Science) est une initiative des universités de Genève, Lausanne et de l’EPFL, visant à une collaboration étroite dans le domaine des ordinateurs à haute puissance de calcul et de leur utilisation. Le plan CADMOS comporte l’acquisition et l’installation à l’EPFL d’un super-ordinateur Blue Gene/P doté d’une capacité de 57 TéraFLOPS.

Depuis quelques années, l’avenir de la modélisation par ordinateur interpelle le monde académique et industriel suisse ainsi que les leaders politiques. La simulation joue un rôle clé en science et technologie et est véritablement devenue la troisième voie de la recherche s’ajoutant aux expériences et à la théorie. Cette évolution exige, pour un pays avancé comme la Suisse, un accès adéquat aux ordinateurs les plus performants.
La réponse nationale est le plan stratégique (HPCN – high performance computing and networking) prévoyant un système central au CSCS (Tessin) dépassant 1 PétaFLOPS, plus quelques noeuds régionaux en réseau. Une décision finale par les responsables politiques est attendue prochainement.
La région lémanique a décidé de brûler les étapes de ce plan national et de constituer sans retard son noeud, atteignant ainsi une position d’avant-garde sur le plan tant suisse qu’international. Les Grands Conseils des cantons de Genève et Vaud, en coordination avec l’UNIL et l’UNIGE, ont lancé une collaboration avec l’EPFL appelée CADMOS ou Centre de modélisation scientifique avancée.
Les objectifs sont à la fois ambitieux et concrets. Au coeur de CADMOS se situe un ordinateur de haute puissance et grande capacité de stockage, l’IBM modèle Blue Gene/P qui est entré en fonction à mi-septembre. Mais CADMOS est beaucoup plus qu’un ordinateur : sa mission comprend l’expansion générale des activités HPCN au sein des trois institutions membres. Elle vise également l’extension de la modélisation avancée à des nouveaux domaines de recherche – notamment dans les sciences humaines et sociales et dans l’économie.
Des moyens financiers importants ont été décidés par les deux cantons, avec des contributions considérables des fondations Wilsdorf et Louis-Jeantet. Le total dépasse 20 millions de francs sur quatre ans. L’EPFL contribue au même niveau en finançant l’électricité, le personnel technique et la restructuration des locaux pour le système Blue Gene/P – plus de nouvelles chaires de modélisation. Les trois institutions s’engagent à mettre en commun les logiciels et les expériences pratiques, et à lancer des projets conjoints de recherche et de formation HPCN.
Cet esprit de collaboration ne constitue pas une nouveauté : les hautes écoles de l’arc lémanique ont multiplié ces dernières années leurs initiatives de coopération. On peut notamment citer le Centre d’Imagerie Biomédicale (CIBM) réunissant l’EPFL, l’UNIL, l’UNIGE, le HUG et le CHUV. C’est en partie grâce à ces actions coordonnées que la région se situe parmi les plus productives au monde en science et technologie. L’impact positif sur l’économie locale et nationale est déjà visible.
La structure légale de CADMOS, développée à partir du modèle CIBM, est celle d’une société simple. CADMOS est sous la responsabilité des recteurs de l’UNIGE et de l’UNIL et du président de l’EPFL, constituant le Conseil du centre. Ce Conseil peut compter sur l’appui du Comité de pilotage et du Comité de direction du CADMOS. A tous les niveaux, les institutions partenaires sont présentes paritairement.
Les premières étapes de CADMOS ont déjà mis en évidence un esprit constructif de collaboration et une série d’objectifs communs aux trois institutions. Quels sont ces objectifs ? En premier lieu, la modélisation avancée doit sortir du cercle des spécialistes pour assumer le rôle d’outil applicable à la grande majorité des problèmes scientifiques et technologiques. Il s’agit donc de dépasser les limites actuelles d’application – physique, chimie, science des matériaux, hydrologie, biologie, géophysique – pour atteindre de nouveaux domaines tels que l’économie et les finances, le traitement des langues, la modélisation climatique à grande échelle, l’analyse des problèmes environnementaux, la sismologie, les projets de l’ingénierie et l’architecture. Ce programme ambitieux exige des actions de promotion et de coaching à tous les niveaux, visant en particulier les unités des trois institutions qui n’ont pas encore été touchées par le calcul de haute puissance.
Il s’agit également de créer de nouveaux groupes de recherche par des nominations et des financements ciblés. Ces initiatives viseront notamment des modélisations scientifiques et technologiques n’existant pas dans cette région.
CADMOS doit aussi contribuer à augmenter le rôle de la modélisation avancée dans les formations dispensées par les trois institutions partenaires. Anciennement réservé à une petite élite, cet outil devient désormais indispensable pour une vaste gamme de disciplines. Reproduisant l’impact des ordinateurs portables, la modélisation avancée devient une composante essentielle des programmes d’enseignement d’une multiplicité de domaines.
CADMOS participera à cette évolution mettant à disposition des compétences, des instruments et des enseignants. Il sera aussi au coeur d’initiatives conjointes de formation sur le modèle, par exemple, du nouveau master de calcul numérique de l’EPFL.
Depuis quelques semaines, CADMOS n’est plus une vision mais une réalisation concrète. Les institutions partenaires ont décidé de profiter de l’expérience acquise à l’EPFL par l’exploitation du système Blue Gene/L, soutenant l’évolution au système Blue Gene/P actuel. L’EPFL a répondu à ce défi, notamment par l’action du DIT qui a permis la mise en fonction de Blue Gene/P dans un temps record.
Restent à régler des questions légales et administratives. Mais CADMOS, en tant que centre de coopération, est déjà une réalité : ses ressources informatiques sont ouvertes à tous les utilisateurs des trois institutions ; les premiers groupes de l’UNIGE et de l’UNIL ont récemment commencé à interagir avec Blue Gene/P.
La Suisse occidentale se situe ainsi, une fois de plus, à l’avant-garde de la science et de la technologie grâce à la force conjointe de ses remarquables institutions.



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