Simulation numérique haute performance en mécanique des fluides

La simulation numérique des écoulements requiert à l'heure actuelle des solutions numériques performantes pour répondre aussi bien aux besoins industriels qu'aux questions fondamentales. Le but de ce cours est de fournir aux étudiants des bases solides quand à l'utilisation de ce matériel de hautes performances. Le cours se déroulera en deux parties : la première est axée sur des notions théoriques inhérentes à ces méthodes particulières. Celle-ci traitera de différents aspects tels que :

• les architectures matérielles (notion de cache, accès mémoire, calcul en virgule flottantes, ...)
• l'utilisation avancés des systèmes UNIX/LINUX (notion de processus, pile d'exécution, mémoire virtuelle ...)
• la parallélisation sur des architectures à mémoires partagées (bibliothèques OpenMP) et distribuées (MPI)
• l'utilisation des centres de calculs (gestionnaires de tâches, files d'exécutions ...) La seconde partie du cours se fera sous forme de travaux pratiques durant lesquels les étudiants se familiariseront avec les bibliothèques de calculs parallèles au travers de problème simples. Ils devront réaliser un projet visant à paralléliser un algorithme en lien avec la mécanique des fluides (écoulements potentiels en géométrie quelconque, calcul de la rupture d'un barrage, équation d'advection diffusion en milieu inhomogène ...) ; les étudiants pourront également proposer leurs propres sujets d'études. Ce projet fera l'objet d'un suivi régulier et servira d'évaluation de cette UE suivant les points suivants : travail et implication tout au long des séances, écriture d'un rapport suivie d'une soutenance orale dans lesquels les étudiants exposeront leurs stratégies de parallélisation ainsi que les limitations atteintes.