Workshop d émergence de projets du GT OCDS. 26 Septembre 2012 TERATEC-TGCC

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1 Workshop d émergence de projets du GT OCDS 26 Septembre 2012 TERATEC-TGCC Systematic 2012

2 Session workshops 11 Projets PARASOL / SIRDEY Renaud / CEA / MoNoGe / Philippe DESFRAY / MECASIF / Philippe Ravier / SILKAN / Virtual Engineering / Fouad El-Khaldi / ESI/ Autoclave simulation / Fouad El-Khaldi / ESI/ Procédé de Surmoulage / Fouad El-Khaldi / ESI/ ImaTRAC / Frédéric Nataf / UPMC / ERM-System 2.0 / Pierre MIEHE / Actuaris International / The "big picture" / Jean-Marc Vanel / Déductions / EulerGUI / Jean-Marc Vanel / Déductions / ECOPERFS / Eric Mahe / Minds-Planet / Systematic 2011

3 Préciser l AAP: FUI 15 ParASol (Parallelism Analysis Solution ) Leader Entité : CEA Contact : Durée et financement du projet : Durée du projet Coût du projet Coût de R&D en IDF Aide envisage 3 ans 6-7M 5-6M ~2M

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11 15 AAP FUI MoNoGe Outil de MOdélisation de NOuvelle GEnération Leader: SOFTEAM Entité : ETI Contact : Philippe DESFRAY Durée et financement du projet : Durée : 30 mois Budget provisoire: 4,2 M Aide envisagée : 1,32 M

12 Objet du projet Ateliers de modélisation : Les limitations Ateliers génériques : impossibilité d évolution d un méta-modèle, une fois des modèles créés (absence d évolutivité) ; reprise difficile des morceaux de standards utiles. Ateliers ciblés : cloisonnés sur leur standard de modélisation, difficiles à adapter au contexte des projets. Interopérabilité entre ateliers : fonctionne au mieux, au sein d un même standard. Grandes entreprises : possèdent plusieurs ateliers, selon les équipes, les contextes, la nature du travail. Les modèles et ateliers sont cloisonnés en «silos de modèles» et figés face aux évolutions des besoins de modélisation. Le «Référentiel de modèles» est ainsi un idéal impossible à atteindre sur les systèmes complexes. Systematic 2010

13 Objet du projet Verrous Acteurs Concepteurs Architectes DSI Analystes Partitionnement Multiplicité Hétérogénéité Silos Extensibilité Agilité Intéropérabilité Evolutivité Contraintes Domaines Outillages Langages Niveaux d abstraction Systematic 2010

14 Objet du projet «Modélisation de Nouvelle Génération» vise à définir des technologies génériques pour améliorer significativement l agilité des langages de modélisation et de leurs outils associés. Prototype d outil dédié à des modèles spécifiques (UML, BPMN) extensible - solution industrielle sur étagère ; Prototype d outil générique basé sur le framework open source EMF ; Outil assurant la compatibilité entre plusieurs ateliers ; Mécanisme de contrôle de cohérence, supporté par les outils mentionnés ; Des mécanismes assurant les propriétés d agilité de modélisation (extensibilité, combinaison de métamodèles), qui seront associés au futur standard MEF ; Une preuve de concepts, à travers le cas d utilisation concernant la DCNS, mais répondant à une problématique générale concrète, notamment sur le plan de l interopérabilité. Contribution au Standard OMG MEF Evolution du Framework EMF Systematic 2010

15 PME/ETI Les partenaires SOFTEAM : ETI spécialisée en méthodes et ateliers de modélisation - Modelio Open Source - BPM, UML, TOGAF Contact : Philippe Desfray. Rôle : Leader, outilleur pour la réalisation des Use Cases, travaux d étude amont, dissémination (MEF) MIA SOFTWARE : PME filiale de Sodifrance, spécialisée en ateliers de développement fondés sur l ingénierie des modèles. Contact : Vincent HANNIET. Rôle : Spécification des mécanismes cible, prototypes d outils Grand groupe DCNS : Le groupe conçoit et construit des navires armés, des systèmes de combat, des infrastructures portuaires. Contact : Dominique SUEUR. Rôle : Use cases, utilisation de l outillage sur ses modèles industriels, feedbacks. Systematic 2010

16 Académiques Les partenaires LIP6 : l Equipe MoVe participe activement à faire avancer la recherche dans le domaine de l ingénierie dirigée par les modèles. Contact : Reda BENDRAOU. Rôle : lever les verrous scientifiques concernant la gestion de l impact sur les référentiels de modèles instances existants due à l évolution/extension de méta-modèles Atlanmod : Spécialisée en IDM avancée et son application à des cas d utilisation concrets. Contact : Jordi CABOT. Rôle : Recherche et transfert industriel dans le domaine de l ingénierie dirigée par les modèles. Réponses aux problèmes liés à l interopérabilité et aux mécanismes d extension de métamodèles/modèles Systematic 2010

17 Résultats attendus Atelier générique Agile de modélisation Pour le consortium : Bâtir un pont entre ateliers ciblés sur standards, et ateliers génériques Elargir sa base de modèles supportés, et s ouvrir au marché de la méta-modélisation et des utilisateurs EMF en leur donnant une voie de modernisation. Offrir une architecture et un support des standards les plus sophistiqués, anticiper MEF Offrir une architecture flexible de modélisation, permettant à l utilisateur de combiner, de filtrer et d étendre les standards Garantir une qualité de service : tenue en charge & performance sur grands modèles. Absence ou faible effort de migration (modèle modèle étendu) Pour l utilisateur final : Atelier adaptable à l évolution du métier et des standards Assurer une cohérence d ensemble à tous les ateliers de l équipe Disposer de briques sur étagère pour configurer rapidement un (méta)modèle dédié. Systematic 2010

18 Silos de modélisation ; Verrous technologiques Rigidité des méta-modèles: Mécanisme générique d extension dynamique de modèles, inexistant ; Interopérabilité entre méta-modèles hétérogènes ; Interopérabilité entre anciennes (avant MoNoGe/MEF) et nouvelles architectures ; Mise à niveau d architecture existantes, (notamment EMF) ; Permettre l interopérabilité de ce nouveau mécanisme avec l existant. Ex: nombreux modèles utilisant des profils UML ou DSLs ; Fournir le support pour définir et implémenter des librairies d extensions partageables, réutilisables et combinables selon les cas d utilisations souhaités. Systematic 2010

19 Besoins : Marché Surcoûts économiques et pertes éventuelles au niveau de la qualité du résultat final : Perte fréquente d information, Frein à la mise en œuvre d une cohérence d ensemble des modèles, Manque de traçabilité globale, Dédoublement possible des travaux de modélisation, Directions des systèmes d information sont désormais soumises aux mêmes contraintes d optimisation voire de réduction des coûts que les autres services de l entreprise. Marché : Architecture d entreprise : 500M /an UML : 250M /an. Modélisation des systèmes techniques complexes : marché plus petit, mais rémunérateur. Cibles : Domaines industriels (aéronautique, l automobile, le naval, ) mais aussi les sociétés de service en ingénierie informatique Systematic 2010

20 Le Pôle et ses projets sont soutenus par Pour en savoir plus :

21 MECASIF Porteur : SILKAN Systematic 2010

22 MECASIF - Motivation L'importance pratique des modèles (numériques) réduits pour la maîtrise d'espaces de fonctionnement (surfaces de réponse) de systèmes dynamiques multiphysiques est reconnue Pour la conception optimale multicritères ou le contrôle temps réels de systèmes physiques complexes, les subrogés purement phénoménologiques (ACP, etc.) sont limités, en ce qu'ils ne possèdent pas les propriétés formelles des modèles EDP physiques auxquels on les substitue. Des méthodes de réduction de modèle respectant la structure intrinsèque des modèles formels (stabilité, controlabilité, symétries internes, etc...) commencent à faire leurs preuves (au moins en mécanique linéaire), mais la technologie n est pas encore assez mature pour l industrie. Systematic 2010

23 MECASIF - Objectifs Explorer et qualifier le potentiel (en particulier vs. les surrogates) des approches ROM intrusives de réduction de modèles multiphysiques en regard de problématiques appliquées de l industrie : Exploration d espaces de design & optimisation multi-disciplinaire Prise en compte et contrôle des incertitudes Couplage modèles système / modèles 3D fins (contrôle, régulation) Simu quasi TR pour systèmes d aide à la prise de décision (fusion des environnements synthétiques et de simulation physique) Dégager des outils & méthodes aussi généraux (et efficaces!) que possible à partir de familles de modèles physiques industriels «archétypaux» (méca. structures, dynamique rapide, CFD sub/trans/supersonique), plus «réalistes» que le seul linéaire.. Systematic 2010

24 MECASIF - Approche Développement expérimental pour une approche pragmatique en vue d une évaluation applicative: Transverse «Méthodes» Choix de disciplines (et des codes source cibles associés) Test de méthodes Evaluation sur Use Cases industriels Consortium équilibré Industriels (GG, PME) : référence & qualification applicative Universitaires : état de l art, avancées théoriques appliquées Développeurs logiciels (ISV, labos) : implémentation effective pour éval Budget envisagé : ~ 7-9 M Systematic 2010

25 MECASIF - Organisation WP0 Pilotage & Coordination Pilote : Ph.Ravier, Silkan WP1 - Transverse méthodes (revue + sélection pour WP2-4) Pilote : D.Ryckelinck, Armines WP2 - Applications Mécanique des Structures Pilote : J.-M.Crépel, Renault WP3 - Applications Dynamique Rapide Pilote : A.Kamoulakos, ESI Group WP4 - Applications CFD Ma<<1, diphasiques : ArcelorMittal + Trèfles Ma~1 avec chocs : Dassault Aviation, Snecma, INRIA Bordeaux Ma<<1, turbulent transitionnel : FW4SEA (éolien), Bertin echnologies, LJLL Pilote : M.Ravachol, Dassault Aviation WP5 - Dissémination Systematic 2010

26 MECASIF Applications visées Mécanique vibratoire (WP2) Endurance caisse + liaison sol (industrie automobile) Fatigue aubes de turbines (industrie aéronautique) Dynamique rapide (WP3) Emboutissage et crash (industrie automobile) Impacts à haute vitesse (industrie aéronautique) Dynamique des fluides (WP4) Procédés diphasiques (industrie métallurgique) Aéro-élasticité transonique (industrie aéronautique) Sillages de machines tournantes (industrie éolienne) Systematic 2010

27 Contact pilote(silkan) Partenaires MECASIF - Partenaires actuels Philippe Ravier - Groupes : ArcelorMittal, Dassault Aviation, Renault, Safran Use cases Industriels ETI : ESI Group, Bertin Technologies PME : FW4SEA (indus. éolienne), Silkan, Cadlm, DPS, Scilab Enterprises, Structure Computation Académiques : Armines, ENS Cachan (LMT, CMLA), ENSCPB (Lab. TREFLE), INRIA Bdx, UPMC (LJLL) Systematic 2010

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62 Préciser l AAP: FUI/FEDER 15 ImaTRAC Imagerie par retournement temporel pour l identification d objets multiples Leader : Frédéric Nataf Entité : Laboratoire J.L. Lions / UPMC et CNRS Contact : Durée et financement du projet : Durée du projet Coût du projet Coût de R&D en IDF Aide envisage A affiner en fonction des objectifs poursuivis (de la licence d exploitation aux produits finis), mais la durée du projet ne doit pas excéder 3 ans.

63 Les partenaires Grands Groupes Moyenne Entreprise (entre 250 et 2000 pers) PME (définition européenne, <250 pers) Académiques Laboratoire LJLL (UPMC), Université d Ariel (Israël), University College London, LAUM (Laboratoire Acoustique de l Université du Mans) Systematic 2010

64 Contrôle non destructif et imagerie: I) Réduction de la zone d inspection Diffraction par une inclusion carrée A gauche: La zone d inspection initiale est le disque complet. A droite: La zone d inspection réduite par la méthode TRAC est le disque blanc. Systematic 2010 N

65 Contrôle non destructif et imagerie: II) Super résolution par retournement temporel Imagerie de deux inclusions distantes d 1/5 de longueur d onde et contenues dans une région d 1/2 longueur d onde de diamètre méthode classique Méthode ayant fait l objet d un dépôt de brevet Systematic 2010

66 Point de départ Dépôt en juillet 2012 d un brevet «Procédé et système d inspection d une zone» pour une méthode d imagerie et de détection qui va au-delà de la limite de résolution de Rayleigh : on peut capturer des détails dans une zone de diamètre plus petite que la demi-longueur d onde. Résultats attendus Réalisation d un appareil de CND (Contrôle Non Destructif) en super résolution basé notre méthode Systematic 2010

67 Autres applications possibles imagerie médicale Sismique: exploration pétrolière, génie civile (ex: cavités souterraines) Sécurité: mines anti personnelles Systematic 2010

68 Verrous technologiques Préciser les principaux verrous technologiques à lever comparaison avec des résultats expérimentaux traitement en temps réel des données enregistrées Préciser les Liens avec d autres projets (Indiquer le nom du (des) projet(s) du (des) pôle(s) concerné(s)) Systematic 2010

69 Marché Descriptif du marché Contrôle non destructif en super résolution. Exemple : visualisation des défauts dans les matériaux composites Modèle économique Brevet/service/logiciel/fabrication d appareillage de contrôle Évaluer la taille du marché : marché en plein développement Indiquer la part de marché visée Systematic 2010

70 Tableau de financement A étudier avec nos partenaires industriels en fonction du business plan. Systematic 2010

71 Imagerie par retournement temporel pour l identification d objets multiples Compétences recherchées Partenaires Partenaires industriels dans Le contrôle non destructif La sismique L imagerie médicale Contact Laboratoire J.L. Lions (UPMC) Université d Ariel (Israël) Elaia UCL (University College London) LAUM (Laboratoire d Acoustique de l Université du Mans) Frédéric Nataf Systematic

72 Le Pôle et ses projets sont soutenus par Pour en savoir plus : 72

73 FUI n 15 Projet ERM-System 2.0 Développement d une plateforme de modélisation appliquée au pilotage des compagnies d assurances Leader Entité : Actuaris International Contact : Pierre MIEHE / Stéphanie DAUSQUE Durée et financement du projet : Durée du projet 36 mois Coût du projet 1 à 3 M Coût de R&D en IDF NC Aide envisage 0,5 à 1,5 M

74 Les partenaires Grands Groupes Aucun pour le moment Moyenne Entreprise (entre 250 et 2000 pers) Aucune pour le moment PME (définition européenne, <250 pers) Actuaris International Académiques Aucun pour le moment Systematic 2010

75 Contexte du projet (1/2) Le secteur des assurances comprend 3 activités VIE : vie, décès, épargne, retraite, etc. NON VIE : assurances des biens, de responsabilité et santé. PREVOYANCE : complémentaire santé, mutuelle, etc. Assureurs et réassureurs se provisionnent en fonds propres selon le niveau de risque à assurer Le niveau de risque est calculé à partir de modèles actuariels dont les paramètres évoluent selon : Nombre d assurés Type d assuré : entreprise (effectif, CA, secteur, etc), particulier (Sexe, âge, etc) La branche : assurances habitation, à la personne, biens, etc. Systematic 2010

76 Contexte du projet (2/2) Le marché propose des logiciels de calcul de risque majoritairement anglo-saxon. Les logiciels leaders sont sectorisés par activité et utilisent uniquement des algorithmes déterministes. En 2009, vote de la directive UE Solvabilité 2 obligeant le recours à des modèles plus complexes et la mise en place d une approche entreprise risk management. En réponse à cette directive, Actuaris a développé ERM System Permettant la modélisation des activités VIE, NON VIE et PREVOYANCE Utilisant les derniers algorithmes déterministes et stochastiques Vendu à une dizaine d exemplaires Systematic 2010

77 Objet du projet Optimiser les performances de calcul de la plateforme ERM System pour la positionner comme référence sur le marché des assureurs Fonctionnement actuel : IHM Configuration des modèles par le client ou par Actuaris Moteur de calcul Projection multidimensionnelle Algorithme multi-stochastique Compilateur 1 million de formules/s/processeur Moteur d exécution Parallélisation des calculs Gestion dynamique des accès mémoire Paramètres clients Résultats des simulations ERMS-S IHM MOTEUR DE CALCUL COMPILATEUR MOTEUR D EXECUTION Calculs distribués Locaux client Systematic 2010

78 Résultats attendus 1 Une plateforme plus performante 2 millions de formules/s/processeur Une parallélisation automatisée et optimisée des calculs sur chaque processeur. Des modèles nettement plus rapides que la concurrence 2 Un prototype d hardware calculateur Pour permettre de réduire les calculs sans imposer aux clients des fermes de serveurs, solution très coûteuse et peu efficiente. 3 Une version SaaS de la plateforme Réponse à un besoin client croissant de se libérer des contraintes d infrastructure. 4 Une bibliothèque de modèles internationaux Pour faciliter l exportation de la plateforme. Systematic 2010

79 Verrous technologiques 1 Amélioration des performances de la plateforme Optimisation des algorithmes stochastiques (Recherches sur optimisation et algorithmes eg dérivés des logiciels de Go et d échecs) Passage d un parallélisation horizontale (par trajectoire) à une parallélisation verticale (par élément) en fonction des calculs à réaliser Reproductibilité des calculs et compatibilité 32/64 bits Comparaison de nombres à virgule flottante 2 Conception d un Hardware Calculateur Déporter certains éléments calculatoires Assurer la cohérence des calculs Reproductibilité des calculs Systematic 2010

80 Verrous technologiques 3 Plateforme en version SaaS Rapidité du transfert de données Sécurisation des données 4 Bibliothèque de modèles internationaux Conception d une architecture commune Intégration des dernières avancées de la recherche en actuariat Systematic 2010

81 Clients visées Marché Grandes compagnies d assurances : AXA, CNP, MALAKOFF MEDERIC Réassureurs : SCOR Modèle économique Vente d une licence + Prestations d implémentation et maintenance Taille du marché 100 clients majeurs environ, peuvent être considérés comme la cible Des marchés de 100k à 1M (licence + implémentation) en fonction de la taille de l acteur Part de marché visée 2017 : 10 % 2020 : 20% Systematic 2010

82 ERM System 2.0 Compétences recherchées Expert LPC/Grid computing Expert calcul déporté DGU (Software/hardware) Architecte réseau/cloud Expert en sécurité de transfert et stockage de données sur cloud Chercheur en actuariat CONTACT Pierre MIEHE Directeur Général Délégué CONTACT Stéphanie DAUSQUE Directeur Technique Systematic

83 Le Pôle et ses projets sont soutenus par Pour en savoir plus : 83

84 ontacts Entité : Déductions FUI n 15 Idée de projets Contact : The "big picture" Utilisation de l'ai pour le développement logiciel EulerGUI, Open Source, dont l'innovation consiste à intégrer des composants existants : Web Sémantique, moteurs de règles, Anglais Controlé, etc, afin de rendre le développement plus flexible et robuste

85 Merci pour votre participation A suivre : Buffet déjeunatoire Systematic 2012

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