MOLINA Roméo

Doctorant
Équipe : PEQUAN
Date d'arrivée : 01/10/2021
    Sorbonne Université - LIP6
    Boîte courrier 169
    Couloir 26-00, Étage 3, Bureau 326
    4 place Jussieu
    75252 PARIS CEDEX 05

Tel: 01 44 27 88 76, Romeo.Molina (at) nulllip6.fr
https://lip6.fr/Romeo.Molina

Direction de recherche : Fabienne JÉZÉQUEL

Co-encadrement : CHAMONT David - LAFAGE Vincent (IJCLab)

Configuration et contrôle de la précision du calcul, application aux mesures de rayonnements gamma de basse énergie

Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'une collaboration entre IJCLab (Orsay) et le LIP6 (Sorbonne Université, Paris), et d'une collaboration européenne pour la mesure de rayonnements électromagnétiques de haute énergie, AGATA. Elle est financée grâce au soutien du CNRS à travers les programmes interdisciplinaires de la MITI. En physique des deux infinis, l'usage est de faire les calculs en double précision, qu'il s'agisse de simulation ou d'analyse de mesures expérimentales. La perte de vitesse associée, qui reste modérée sur des processeurs classiques, était jusqu'à présent tolérée. Cependant, l'arrivée de nouveaux matériels de calcul, notamment les GPU, change la donne : le rapport de vitesse entre la simple et la double précision n’a plus le même ordre de grandeur. Il devient dès lors stratégique de faire ses calculs avec la précision minimale requise. L'utilisation d'une précision réduite ou mixte (par exemple simple et double précision) permet de gagner en temps d'exécution, en volume de résultats échangés et en efficacité énergétique. Le(la) doctorant(e) explorera toute forme de configuration de la précision du calcul : choix manuel du type numérique flottant à la compilation ou à l'exécution ; utilisation de précision mixte dans les différentes parties de l'application ; changement dynamique de précision au cours des algorithmes itératifs. Il(elle) devra proposer des méthodes et des techniques logicielles favorisant cette flexibilité maximale dans la précision. Ces méthodes et techniques seront appliquées aux calculs de l'expérience AGATA. Il faudra bien sûr s'assurer de la justesse des résultats physiques dans toutes les configurations. Des outils de validation numérique, notamment CADNA, seront utilisés en appui pour détecter les instabilités numériques, et le(la) doctorant(e) recherchera des solutions algorithmiques pour compenser ces instabilités, et obtenir le meilleur compromis entre précision et rapidité des calculs, sur diverses architectures (CPU ou GPU). Les outils de validation numérique utilisés devront être adaptés afin de tenir compte des architectures de calcul visées, des formats flottants supportés par ces architectures et des particularités des données de l'expérience AGATA. En ce qui concerne l'auto-tuning de précision, il s'agit notamment de l'étendre aux GPU et d'élargir le choix des critères de précision sur les résultats. Les outils de validation numérique devront permettre la prise en compte de formats récents tels BF16.égique de faire ses calculs avec la précision minimale requise. L'utilisation d'une précision réduite ou mixte (par exemple simple et double précision) permet de gagner en temps d'exécution, en volume de résultats échangés et en efficacité énergétique. Le(la) doctorant(e) explorera toute forme de configuration de la précision du calcul : choix manuel du type numérique flottant à la compilation ou à l'exécution ; utilisation de précision mixte dans les différentes parties de l'application ; changement dynamique de précision au cours des algorithmes itératifs. Il(elle) devra proposer des méthodes et des techniques logicielles favorisant cette flexibilité maximale dans la précision. Ces méthodes et techniques seront appliquées aux calculs de l'expérience AGATA. Il faudra bien sûr s'assurer de la justesse des résultats physiques dans toutes les configurations. Des outils de validation numérique, notamment CADNA, seront utilisés en appui pour détecter les instabilités numériques, et le(la) doctorant(e) recherchera des solutions algorithmiques pour compenser ces instabilités, et obtenir le meilleur compromis entre précision et rapidité des calculs, sur diverses architectures (CPU ou GPU). Les outils de validation numérique utilisés devront être adaptés afin de tenir compte des architectures de calcul visées, des formats flottants supportés par ces architectures et des particularités des données de l'expérience AGATA. En ce qui concerne l'auto-tuning de précision, il s'agit notamment de l'étendre aux GPU et d'élargir le choix des critères de précision sur les résultats. Les outils de validation numérique devront permettre la prise en compte de formats récents tels BF16