Suivez

la liste

Titre : exécution parallèle et sécurisée de code de combustion basé sur les automates cellulaire à l’aide du paradigme master/worker.
Mot-clefs : simulation numérique de combustion, automates cellulaires, GPU, master/worker, C++.
Encadrants/contacts :

  • Dr. Laurent Bobelin, Laboratoire d’Informatique Fondamentale d’Orléans (LIFO), INSA CVL (Bourges) laurent.bobelin@insa-cvl.fr
  • Pr. Mame William-Louis, Laboratoire Pluridisciplinaire de Recherche en Ingénierie des Systèmes, Mécanique, Énergétique (PRISME), IUT de Bourges (Bourges) mame.williamlouis@univ-orleans.fr

Localisation : INSA Centre Val de Loire, campus de Bourges, 88 boulevard Lahitolle 18000 Bourges ou distanciel suivant situation sanitaire
Durée : 5 mois
Date de début : fin février ou début mars 2021
Rémunération : environ 550 euros/mois.

Un grand nombre d’applications scientifiques et industrielles nécessitent une puissance de traitement bien supérieure à celle d’une station de travail. Parmi les applications les plus connues du grand public on peut citer la simulation numérique de phénomènes physiques, très demandeuse en terme de mémoire et calculs.

Souvent dans ce genre de simulation un maillage discrétise le domaine de calculs en cellules, puis des calculs uniformes de flux sont effectués pour chaque cellule. Une des approches choisies par le laboratoire PRISME est de reposer sur des automates cellulaires pour effectuer ces calculs.
Le but du stage est d’explorer les possibilités offertes par le paradigme master/worker de distribution de la charge appliqué à un calcul de simulation de combustion effectué par des automates cellulaires, en distribuant dynamiquement l’exécution des calculs à des nœuds worker à partir d’une file d’attente des tâches gérée par un nœud maître. Ce paradigme est utilisé aussi bien dans des architectures multi-coeur que dans du calcul volontaire effectué par des tiers. L’approche que nous voulons privilégier est la mise en place d’un framework efficace d’exécution d’automate cellulaire orienté simulation numérique qui se base sur le paradigme master/worker.

Une problématique de ce genre d’approche est la mise à disposition des données. Des outils comme Hazelcast ou Apache Ignite permettent de mettre à disposition des workers des caches distribués in memory efficace. Comme tout cache, il est potentiellement sujet à des attaques.
Les tâches envisagées sont :

  • Le développement d’un framework de programmation orienté maillage et automate cellulaire.
  • Le développement d’un modèle de donnée et de réplication efficace pour ce type de calculs
  • L’étude de la vulnérabilité du cache mémoire logiciel dans le but de reproduire tout ou partie des résultats obtenus et l’impact de leur sécurisation sur les performances.

Le stage sera l’occasion de consolider une collaboration existante entre les laboratoires LIFO et PRISME sur leurs antennes de Bourges et pourrait déboucher sur une collaboration à plus long terme (thèse) si le sujet s'avère comme nous l'espérons suffisamment scientifiquement
intéressant. Le stage s’effectuera au sein du laboratoire LIFO sur le campus de l’INSA Centre Val de Loire de Bourges en collaboration avec l’équipe du laboratoire PRISME implantée à l’IUT de Bourges. Le campus offre des possibilités d’hébergement par le CROUS mais selon la situation sanitaire, il pourrait s’effectuer à distance. La nationalité française n’est pas exigée mais une enquête de sécurité sera menée sur le candidat.