Laboratoires et équipes de recherche partenaires

Des compétences provenant de tout le territoire

Les 15 laboratoires et équipes sont rattachés aux organismes de recherche et établissements universitaires suivants, qui sont signataires de l’accord de création de ce laboratoire commun : CNRS, INRIA, Eviden, Observatoire de la Côte d’Azur, Observatoire de Paris, INSA Rennes, Université de Rennes, Université Paris-Saclay et CentraleSupélec.

Région Île-de-France

  • LESIA : Observatoire de Paris, CNRS
  • GEPI : Observatoire de Paris, CNRS
  • LERMA : Observatoire de Paris, CNRS
  • L2S : CNRS, Centrale Supelec, Université de Paris Saclay
  • SATIE : CNRS, Université de Paris Saclay
  • Eviden

Région Bretagne

  • IETR : CNRS, INSA, Centrale Supelec, Université de Rennes
  • Logica : CNRS, INSA, Université de Rennes
  • KerData : INRIA, INSA Rennes, ENS Rennes
  • Eviden

    Région Nouvelle Aquitaine

    Région Auvergne Rhône Alpes

    Région Provence Alpes Côte d’Azur

    Les partenaires du laboratoire ECLAT

    Le Centre national de la recherche scientifique est une institution de recherche parmi les plus importantes au monde. Pour relever les grands défis présents et à venir, ses scientifiques explorent le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Internationalement reconnu pour l’excellence de ses travaux scientifiques, le CNRS est une référence aussi bien dans l’univers de la recherche et développement que pour le grand public.

    Inria est l’institut national de recherche en sciences et technologies du numérique. La recherche de rang mondial, l’innovation technologique et le risque entrepreneurial constituent son ADN. Au sein de 200 équipes-projets, pour la plupart communes avec les grandes universités de recherche, plus de 3 500 chercheurs et ingénieurs y explorent des voies nouvelles, souvent dans l’interdisciplinarité et en collaboration avec des partenaires académiques ou industriels pour répondre à des défis ambitieux.

    Eviden est un leader technologique de nouvelle génération, spécialiste d’une transformation numérique fiable, durable et basée sur les données, qui dispose d’un solide portefeuille de technologies brevetées. Son positionnement de leader mondial dans le calcul avancé, la sécurité, l’IA, le cloud et les plateformes numériques lui permet de fournir une expertise approfondie pour l’ensemble des secteurs d’activité, dans plus de 53 pays. En rassemblant 57 000 talents de classe mondiale, Eviden élargit les possibilités offertes par les données et la technologie sur le continuum numérique, dès aujourd’hui et pour les générations à venir. Eviden est une société du groupe Atos qui réalise un chiffre d’affaires annuel d’environ 5 milliards d’euros.

    En savoir plus sur la contribution d'Eviden
    Chercheurs contribuant à ECLAT
    • Loris Lucido, Expert HPC GPU – CEPP
    • David Guibert, Expert HPC – CEPP
    • Erwan Raffin, Coordinateur
    • Sylvie Lesmanne, Expert HPC HW – R&D
    • Grégoire Pichon, Expert HPC Interco – R&D
    • Philippe Couvée,  Expert HPC Data – R&D
    Activités réalisées,  en cours et à venir au service du SKAO

      Eviden à travers son Centre pour l’Excellence en Programmation Performante (CEPP), est impliqué dans le projet SKA depuis de nombreuses années. Les contributions techniques concernent l’étude de la performance et la parallélisation de pipeline d’imagerie.

      Les experts du CEPP ont notamment travaillé au profilage du calcul et des entrées/sorties de l’imageur DDFacet, très important pour la définition et le dimensionnement des systèmes du fait du débit de données de l’ordre du Téraoctet par seconde en entrée et de la contrainte de stocker temporairement le minimum de donnée. Cette étude préliminaire a posé les bases pour de futurs travaux sur les aspects performance lié au entrées/sorties. Cette activité a été reprise par le LAB.

      Par ailleurs, le CEPP a également contribué à la parallélisation de DDFacet pour permettre une exécution sur un système à mémoire distribuée car ce code ne peut s’exécuter que sur un seul serveur de calcul. Cette capacité de parallélisation est nécessaire pour une utilisation de DDFacet à grande échelle, i.e. quand la quantité de donnée est trop grande pour tenir dans la mémoire interne d’un serveur. Ces travaux ont été présentés lors de la deuxième journée SKA France en novembre 2018 et dans un papier de recherche à la conférence ADASS en 2020.

      Il est à noter que ces travaux ont été repris dans le contexte d’une thèse en collaboration entre le L2S (CentraleSupelec), l’Observatoire de Paris et le CEPP d’Eviden avec comme objectif de développer une implémentation qui serait utilisée dans la branche principale de DDFacet et ainsi assurer son utilisabilité et son adoption par ses utilisateurs. Ces travaux[1] ont été publiés à la conférence SIPS en 2022 mais sont restés sur une branche spécifique dans l’attente d’une validation plus large.

      Eviden a aussi effectué une prise en main, le profilage et l’amélioration de l’utilisation des ressources de calcul par DP3 et WSClean. Cette chaîne de traitement complexe a été installée non sans mal sur le supercalculateur interne d’Eviden. Après avoir mis en évidence une faible utilisation des ressources de calcul via l’analyse de performance de DP3, le CEPP a travaillé sur une preuve de concept utilisant OpenMP pour améliorer l’utilisation des ressources. Les résultats ont été présentés à SKAO en 2023.

      Eviden a soutenu et s’est approprié l’implémentation d’une méthode Interpolation Rapide Sky to Sky pour l’Imagerie Radio Interférométrique (G2G). Les experts du CEPP ont notamment travaillé au nettoyage du dépôt G2G, en retirant du code mort ou des scripts inutilisés. La gestion des chemins des entrées du programme a aussi été rendu plus portable, et la documentation mise à jour en conséquence. Par ailleurs, les versions CPU et GPU de G2G ont été testées et comparées entre elles. Il reste aujourd’hui toujours assez difficile de faire des comparaisons précises sur les résultats numériques des deux versions (cas tests ou échelles de couleurs différents). Nous avons extrait une version CPU de G2G, privée de tout résidu de version GPU. Cette version a été mise à disposition du Gitlab de Centrale Supélec, afin de pouvoir être utilisée publiquement, sans restriction.

      Eviden soutien aussi le projet ANR DARK-ERA.

      [1] https://doi.org/10.1016/j.ascom.2023.100767

      L’Observatoire de la Côte d’Azur est un centre de recherche en sciences de la planète et de l’Univers reconnu internationalement, dont la mission est de contribuer au progrès de la connaissance de l’Univers par l’acquisition systématique de données d’observation, le développement et l’exploitation de moyens théoriques, expérimentaux et techniques appropriés, dans les domaines de l’astronomie, des géosciences, des sciences connexes comme la mécanique, le traitement du signal, ou l’optique, et de leurs applications.

      L’Observatoire de Paris-PSL est un établissement public en charge de missions de recherche fondamentale et appliquée, d’enseignement supérieur et de partage des savoirs dans les disciplines liées aux sciences de l’univers et à l’astronomie. L’Observatoire de Paris-PSL se compose de 800 chercheurs, ingénieurs et personnels administratifs et techniques qui contribuent aux études théoriques, à l’innovation instrumentale et aux services d’observations pour les grands télescopes terrestres, la métrologie et les missions spatiales.

      En savoir plus sur la contribution de l'Observatoire de Paris
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • Cyril Tasse, Algorithmes d’imagerie et d’étalonnage pour les grands interféromètres
      Activités réalisées, en cours et à venir au service du SKAO

      Pour résoudre ces problèmes liés à l’utilisation des grands interféromètres précurseurs du SKA, nous avons développé depuis une dizaine d’années, des approches novatrices équivalentes à l’implémentation d’une optique adaptative grand champ généralisée à la polarisation. Elle permet pour la première fois de résoudre simultanément et rapidement les effets perturbateurs dans toutes les directions du ciel, en prenant en compte la polarisation. Ce travail a nécessité un développement algorithmique et informatique considérable, aboutissant à la création de logiciels capables de synthétiser des images corrigées des effets ionosphériques entre autres. Nous avons appliqué ces algorithmes aux projets LoTSS-wide (Shimwell, Tasse et al. 2019, qui vise à imager toute l’hémisphère nord) et LoTSS-deep (Tasse et al. 2021, qui consiste à synthétiser des images profondes de quelques champs extragalactiques), au cours duquel nous avons généré des images d’une sensibilité et d’une fidélité jamais atteinte auparavant. Bien que le relevé LoTSS-wide soit encore en cours de construction, il est déjà le plus vaste jamais réalisé dans le domaine de la radioastronomie, avec plus de 4 millions de sources détectées. Ces algorithmes et logiciels sont maintenant utilisés avec succès sur la majorité des radio interféromètres du monde (ASKAP, MeerKAT, 21CMA, eVLA, uGMRT, ATCA etc) et ouvrent ainsi une nouvelle fenêtre d’observation sur l’Univers à basses fréquences. Cette expertise est essentielle au bon fonctionnement de la nouvelle génération d’interféromètres, et nous permet de participer à l’exploitation scientifique de nombreux projets, parfois transverses à nos domaines d’intérêts principaux.

      Fig. 1: Images de galaxies radio provenant d’un infime partie d’une l’image profonde de LoTSS-deep (Elais-N1), superposées sur une image optique du ciel. On peut y voir les jets produits par les Noyaux Actifs de Galaxies, ainsi que des galaxies à formation stellaire 

      Les laboratoires et équipes de recherche

      Equipe LESIA (Observatoire de Paris, CNRS)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • Julien Girard
      L’institution

      L’équipe radio du Pôle HPA du LESIA participe à travers certains de ses membres au projet NenuFAR, pathfinder de SKA, produisant des données pour de multiples cas scientifique en mode imagerie et beamforming. L’équipe participe également à des projets scientifique de LOFAR et est également engagé dans le projet européen EXTRACT.

      Activités réalisées, en cours et à venir au service du SKAO
      • Depuis janvier 2023, le projet EXTRACT, “A distributed data-mining software platform for EXTReme dAta Across the Compute continuum” est un projet visant à développer des solutions techniques pour l’orchestration du processing des données issues de radiotélescopes sur des architectures. Les solutions explorées intègre la gestion et l’allocation dynamique des ressources de calcul ainsi que le partitionnement des données. L’un des objectifs du projet est d’éprouver le passage à l’échelle pour les futures solutions pour le traitement des données stockées sur les SKA Regional Centers. Le projet couvre le traitement massif de données d’imagerie mais aussi la détection et caractérisation de sources transitoires détectés dans les flux de données (beamforming et imagerie) à l’aide d’apprentissage profond.
      • Septembre/Octobre 2024 : En cours de finalisation d’un premier Minimum Viable Product (MVP) couvrant les aspects ingestion, orchestration et processing de données d’imagerie radio.
      • Exploitation de l’éclaireur NenuFAR en préparation de la communauté radioastronomie pour l’accueil de SKA.
      • Développement de NenuFAR-DC (Data Center) pour le stockage objet des données du radiotelescope NenuFAR
      Equipe LERMA (Observatoire de Paris, CNRS)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • Carlo-Maria Zwölf, IR IA, animation scientifique et diffusion IA
      • Florent Mertens, postdoctorant et partenaire scientifique
      • David Cornu, postdoctorant et partenaire scientifique
      • Gregory Sainton, IR IA, partenaire technique
      • Aristide Doussot,, IR HPC, partenaire technique 
      • Contributeurs complémentaires : B. Semelin, P. Salomé, N. Moreau
      L’institution

      L’équipe Galaxies et Cosmologie du LERMA (futur LUX), Observatoire de Paris, PSL, est principalement composée de chercheurs travaillant sur ces thématiques. Une partie de l’équipe utilise les données radio-interférométriques provenant de grands instruments internationaux et plusieurs chercheurs et ingénieurs incluent la préparation à SKA dans leur thématique de recherche. 

      Activités réalisées, en cours et à venir au service du SKAO
      • Étude de l’aube cosmique (CD) et de l’époque de la réionisation (EoR). Utilisation d’un code de simulations numériques haute résolution (LICORICE) pour produire des bases de données (LORELI) de spectres de puissance du signal 21cm. correspondant à différents univers possibles. “Simulation based inference” pour reconstruire les propriétés de l’EoR à l’aide de plusieurs méthodes (BNN, NDE, etc.). Combinaison à des observations radio-astronomiques pour poser des limites supérieures sur les modèles cosmologiques. Cette thématique profitera grandement de la sensibilité du futur SKA. Plusieurs chercheurs de l’équipe sont membres du groupe de travail SKA CD/EoR, du projet LOFAR-EoR, du projet NenuFAR CD. 
      • Traitement et visualisation de données massives, participation au développement des chaînes de traitement de grands instruments radio. Simulation de données et de chaînes de traitement des instruments. Développement de méthodes innovantes pour la calibration et l’imagerie des observations radio. Développement d’outils de visualisation (YaFITS) et d’outils d’exploration de base de données pour ALMA (ARTEMIX). Participation à l’équipe orange de SKAO pour le développement d’outils de visualisation. Participation à l’équipe SCOOP de SKAO pour le co-design des SRC/SDP et des chaînes de traitement SKA. 
      • Détection de sources et analyse statistique des propriétés des galaxies par apprentissage profond. Développement de détecteurs d’objets customisés pour la détection et la caractérisation de sources (YOLO-CIANNA) dans des relevés radio massifs. Développement d’outils-services pour l’extraction temps réel de sources et pour faciliter l’exploration des données de haute dimensionnalité. Développement d’outils d’apprentissage statistique pour la fouille de données et l’analyse statistique de grands relevés de galaxies.  
      • Participation aux SKA SDCs. Le groupe à participé (ou rattrapé a posteriori) et systématiquement obtenu la 1ere ou 2ème aux SDC1 (MINERVA), SDC2 (MINERVA) et SDC3a (DOTSS-21). Le groupe a actuellement inscrit deux équipes pour le SDC3b et compte continuer à participer aux futures éditions afin de stimuler le développement de nouvelles méthodes d’analyse. 

       

      Laboratoire Signaux & Systèmes (CNRS, Centrale Supelec, Université de Paris Saclay)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • François Orieux, Coordinateur « algorithmie applicative »
      • Mohammed Nabil El Korso
      L’institution

      Le Laboratoire des Signaux et Systèmes, possède une expertise reconnue en traitement statistique du signal, traitement d’antennes, problèmes inverses et imagerie computationnelle. Le laboratoire a travaillé sur le développement de nouvelles méthodes de traitement statistique du signal, approches bayésiennes et variationnelles, statistiques robustes et l’apprentissage statistique pour l’estimation et la reconstruction d’images, en problèmes inverses notamment. Le laboratoire est impliqué dans le projet SKA par le biais de l’ANR Dark-Era (2021—2025) qui porte sur la simulation HPC pour la conception d’un cluster à calcul hétérogène pour SKA ainsi que plusieurs thèses sur la calibration des données et l’accélération des algorithmes de reconstruction d’images.

      Activités réalisées, en cours et à venir au service du SKAO
      • ANR Dark-Era sur le prototypage HPC pour SKA.
      • Thèse Nicolas Monnier en collaboration avec ATOS (Eviden)
      • Algorithme G2G sur l’accélération du gridding et degridding pour la reconstruction d’image.
        [1] N. Monnier, F. Orieux, N. Gac, C. Tasse, E. Raffin, and D. Guibert, “Fast Grid to Grid Interpolation for Radio Interferometric Imaging,” Astronomy and Computing, vol. 45, p. 100767, Nov. 2023, doi: 10.1016/j.ascom.2023.100767.
      • Thèse Jianhua Wang : Antenna desing for interferometer arrays, soutenance prévue 2025)
      • Thèse Nawel Arab : Maximum de vraisemblance et apprentissage informé pour l’imagerie dynamique en radioastronomie (soutenance prévue 2025)
      • Thèse Yassine Mhiri : Contributions aux méthodes de calibration et d’imagerie pour les radio-interféromètres en présence d’interférences (soutenue 2023)

      Le laboratoire est intéressé pour poursuivre ses travaux en :

      • imagerie computationnelle
      • Approche bayésienne
      • Machine learning pour la reconstruction d’image
      • Approche non supervisée et auto-calibration
      • Quantification des incertitudes

      Le laboratoire est intéressé par des collaborations:

      • Pour tester les algorithmes
      • Développer de nouvelles applications des ses algorithmes
      • Recevoir des nouvelles problématiques liés aux algorithmes d’analyse et de traitement des données que ce soit par des approches statistiques ou machine learning
      Laboratoire SATIE (CNRS, Université de Paris Saclay)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • N. Gac
      • L. Bacharah
      • P. Larzabal
      • I Vin
      • T. Rodet
      L’institution

      L’imagerie computationnelle pour la radioastronomie est un thème transverse des équipes SICOIA et SIEU du laboratoire des Systèmes et Applications des Technologies de l’Information et de l’Energie. Le SATIE s’appuie sur ses expertises à la fois en traitement du signal et en adéquation algorithme architecture pour relever les défis computationnels des radiotélescopes de nouvelle génération. En traitement du signal, les travaux portent sur les techniques d’imagerie, l’imagerie dynamique, la calibration, la recherche de géométries optimales, le switching de sous réseaux et l’apprentissage informé.
      Les travaux en adéquation algorithme architecture ont pour objectif de mieux appréhender et effectuer le passage à l’échelle des algorithmes. En lien étroit avec le L2S, le SATIE apporte cette double expertise au LabCom ECLAT et au consortium ANR Dark-Era. Attaché à la partie applicative de ses travaux, le SATIE développe une collaboration avec l’observatoire de Nançay (ORN) où se situe NenuFAR, un précurseur SKA.

      Laboratoire IETR (CNRS, INSA, Centrale Supelec, Université de Rennes)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • Jean-François Nezan, responsable scientifique IETR, Modèles de calculs, compression vidéo et traitement du signal pour l’astronomie
      • Karol Desnos, Modèles de calculs, Intelligence artificielle et optimisation mémoire
      • Mickael Dardaillon, Modèles de calcul, Compilation et architecture reconfigurable
      • Maxime Pelcat, Modèles de calculs cybersécurité matérielle et électronique soutenable
      • Daniel Ménard, Modèles de calculs, calculs approximés et consommation d’énergie
      • Christophe Moy, Software Radio, Cognitive Radio
      • Jordane Lorandel, Architecture de système embarqué (MCU, SoC, FPGA)
      L’institution
      • IETR : Institut d’Electronique et des Technologies du numéRique
      • UMR CNRS 6164
      • Champs disciplinaires : Antennes et dispositifs hyperfréquences, CEM et électromagnétisme, Matériaux multifonctionnels, Microtechnologies et microcapteurs, Communications numériques, Télédétection et imagerie multimodale, Analyse et traitement de l’image, Automatique, Systèmes d’énergie, Cycle de vie et éco-conception de systèmes électriques
      Activités réalisées au service du SKAO
      • Avec AUT (NZ) et Kalray ​: Evaluation du MPPA sur des algorithmes SKA CSP (FFT – corrélation) , Modélisation dataflow de la chaine de traitement SEP pour SKA SDP​
      • Avec l’Observatoire de Paris ​: Modélisation dataflow d’algorithmes de calibration (Cyril Tasse – KillMS)​
      Activités en cours au service du SKAO
      • Projet ANR Dark-Era : extension des outils de simulation dataflow (PREESM) pour des cibles HPC heterogènes (L2S, INRIA, OP, OCA)​
      • Projet MSCA Rising Stars : ​
      • Modélisation d’applications avec les partenaires MicroGATE et CSIRO; ​
      • Extension des modèles de programmation dataflow / OpenMP avec BSC; ​
      • Conception et programmation de systèmes de calculs dédiés avec Observatoire de Paris​
      Activités à venir au service du SKAO
      • Cas d’usage : IA embarqué et systèmes SPML (Signal Processing + Machine Learning)​
      • Intégration des méthodes dataflow dans des chaines de compilation basés MLIR
      • Hardware : GPU; systèmes HPC hétérogènes (CPU / GPU / FPGA); computing continuum ​
      Equipe Logica du Laboratoire IRISA (CNRS, INSA, Université de Rennes)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • François Bodoin, Liaison avec les travaux du projet Numpex/Exa-AToW
      • Mathis Certenais, Travaux sur le pipeline DDF comme cas d’usage pour la logistique de données
      L’institution

      L’Irisa, structuré en sept départements scientifiques, se positionne comme un pôle de recherche d’excellence. Ses priorités scientifiques incluent la bio-informatique, la sécurité des systèmes, les nouvelles architectures logicielles, la réalité virtuelle, l’analyse des masses de données et l’intelligence artificielle.

      Activités réalisées, en cours et à venir au service du SKAO

      La roadmap Exa-AToW pour le projet SKA SRC présente une stratégie pour tester des solutions interopérables afin d’exécuter des workflows à grande échelle avec le pipeline de traitement SKA (ou ses précurseurs). L’objectif est de développer des méthodes de simulation de workflows pour améliorer l’orchestration de plusieurs pipelines de traitement sur des architectures distribuées. Cette approche inclut l’étude des exemples de pipelines existants, l’extraction de données de runtime, la réécriture des workflows dans un langage approprié (comme CWL), et la mise en œuvre de simulations basées sur des agents représentant les ressources informatiques et les tâches des workflows. Des scénarios variés seront testés, incluant la compétition de multiples workflows pour les ressources système, l’impact des pannes dans la chaîne de traitement, les variations de la bande passante réseau, et l’estimation du temps de solution en relation avec l’empreinte carbone. Les tâches à court terme comprennent l’étude des implémentations actuelles, l’expression des pipelines en langages de workflow, et la mise en œuvre de simulations basées sur des agents, tandis que les tâches à moyen terme visent l’intégration de versions optimisées des pipelines et leur exécution sur des machines HPC.

      Equipe KerData (INRIA, INSA Rennes, ENS Rennes)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • Gabriel Antoniu, Coordinateur du projet Exa-DoST du PEPR NumPEx au titre duquel l’équipe KerData est impliquée dans ECLAT
      • François Tessier, Responsable du lot 1 du projet Exa-DoST (PEPR NumPEx)
      L’institution

      KerData est une équipe de recherche commune du Centre Inria de l’Université de Rennes, d’INSA Rennes et du laboratoire IRISA. Ses recherches portent sur le stockage et traitement de données sur le continuum Edge-Cloud-HPC.

      Activités réalisées, en cours et à venir au service du SKAO
      • Exa-DoST : Dans le cadre d’ECLAT, l’équipe KerData participe principalement au titre des activités collaboratives avec le CNRS, l’Observatoire de Paris et l’Observatoire de la Côte d’Azur dans le cadre du proiet Exa-DoST du PEPR NumPEx (2023-2029). Dans ce projet, SKA est un des deux illustrateurs applicatifs motivant des recherches communes autour des défis du passage à l’échelle des architectures de stockage, de gestion des entrées/sorties et de l’analyse in situ. En savoir plus.
      • Eté 2024 : stage ingénieur d’Ugo Thay dans le contexte décrit ci-dessus sur une étude des schémas d’entrées sorties de Quartical (composant utilisé dans le pipeline SKA).
      • InPEx : L’initiative InPEx fait partie des actions de collaborations internationales du PEPR NumPEx. KerData (Gabriel Antoniu) y co-anime le groupe de travail dédié aux défis du continuum numérique à l’âge post-exaflopique. Lors du workshop InPEx organisé en juillet 2024 à Barcelone, SKA a été présenté comme cas d’usage représentatif.
      Laboratoire Lab (CNRS)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • Antsa Rasamoela, Lien avec les travaux du projet Numpex/Exa-DoST
      • Valentin hazard, Travaux sur le benchmarking CPU et I/O des logiciels d’imagerie DDFacet et killMS
      L’institution

      L’équipe Systèmes Electroniques et Informatique Instrumentale (SE2I) du Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux (LAB) possède une expertise technique en traitement des signaux numériques dans le domaine de la radioastronomie, liée notamment à ses différentes contributions à la construction du radiotélescope ALMA. Au cours de la dernière décennie, le LAB a dirigé plusieurs études de développement financées par l’ESO pour étudier diverses technologies numériques en vue de préparer une instrumentation de deuxième génération pour ALMA. Cette expertise, principalement basée sur la technologie FPGA, inclut maintenant les CPU et GPU. L’un des principaux défis de la prochaine génération est le transport de données à haute vitesse entre différents types de ressources matérielles, faisant partie d’un système hétérogène. L’équipe SE2I a déjà acquis de solides expériences dans le transport de données des numériseurs aux FPGA et de FPGA à FPGA, et envisage maintenant le transport de données entre les FPGA et les GPU. Enfin, l’équipe contribue au projet Exa-DoST du PEPR NumPEx à travers l’étude et la conception d’un illustrateur d’application à l’échelle Exascale se rapprochant des besoins en traitement de données de SKAO.

      Activités réalisées, en cours et à venir au service du SKAO
      • Etude et développement d’une suite d’outils dédiée au benchmarking d’applications d’imagerie radio :
        • Benchmark des performances CPU appliqué au logiciel DDF pipeline (DDFacet + killMS), utilisation d’outils de trace de la charge processeur.
        • Benchmark des I/O appliqué à DDFacet à travers le stage M2 de Iheb BECHER (2024). Développement d’outil de visualisation et de trace I/O à partir de l’API de l’outil Darshan.
      • Etude d’une solution de déploiement reproductible des logiciels DDFacet et killMS (Spack, Guix…)
      Equipe Labri - laboratoire STORM (INRIA, CNRS)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • Olivier Aumage, Encadrement d’un stage de Master 2 informatique de l’université de Bordeaux sur l’ordonnancement de tâches dans le logiciel DDFACET
      L’institution
      • Centre Inria de l’université de Bordeaux, équipe STORM.
      • L’équipe STORM travaille sur conception de méthodes et outils d’optimisation d’applications de calcul intensif, faisant notamment intervenir des techniques de parallélisation et d’ordonnancement via des supports d’exécution à base de tâches tels que StreamPU et StarPU. L’équipe STORM est impliquée dans le PEPR NumPEx, dans le projet ciblé Exa-SofT.
      Activités réalisées, en cours et à venir au service du SKAO
      • Activités en 2024 — encadrement d’un stage de Master 2 Informatique de l’université de Bordeaux :
        • Empaquetage des dépendances logicielles de DDFACET avec le gestionnaire de paquets GNU GUIX pour permettre l’installation directe et reproductible de DDFACET sur des machines de calcul supportant GNU GUIX sans utiliser de conteneur de type Docker / Singularity.
        • Exploration préliminaire de l’interfaçage du logiciel DDFACET avec le support d’exécution à base de tâches StreamPU (ex-AFF3CT Core) en vue d’une exécution pipelinée sur une architecture multicœurs
      Equipe Labri - laboratoire Tadaam (Inria)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • Francieli Zanon-Boito
      • Luan Teylo
      L’institution
      • Centre Inria de l’université de Bordeaux
      • Gestion des données dans plates-formes et applications HPC
      Activités réalisées, en cours et à venir au service du SKAO

      Collabore avec le Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux pour caractériser le comportement d’entrée/sortie (E/S) de l’application DDFacet. Nous avons fait des exécutions sur la plateforme PlaFRIM en utilisant l’outil de profilage Darshan et identifié que le temps de lecture correspond à vers 15% du temps d’exécution, et que l’application écrit beaucoup de données sur un répertoire dit « cache ». Des nouvelles expériences seront nécessaires parce que l’outil Darshan ne s’est pas montré adapté à une application en Python comme DDFacet. Ce travail va continuer dans le contexte de NumPEx – PC3 Exa-DoST avec DDFacet et d’autres applications du pipeline SKA.

      Equipe LIP - laboratoire Avalon (INRIA & CNRS)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • Christian Perez, Manager R&D
      • Anass Serhani, Ingénieur de recherche HPC
      L’équipe

      L’équipe Inria-CNRS-ENSL-Univ Lyon I Avalon est localisée au LIP, ENS Lyon. L’objectif est d’exécuter efficacement des applications parallèles et/ou distribuées sur des ressources parallèles et/ou distribuées telles que des supercalculateurs ou des clouds. Le défi est de définir des modèles d’applications, des systèmes, et des algorithmes pour exécuter les applications sous des contraintes d’utilisateurs (prix, performance, etc) et d’administrateurs système (maximisation de l’usage des ressources, minimisation de l’énergie consommée, etc.). L’équipe s’attaque en particulier au profilage et à la modélisation de la consommation d’énergie et de l’accès aux données, de la gestion des données, de la description d’applications à base de modèles à composant, et du placement et de l’ordonnancement d’applications. Les résultats théoriques de l’équipe sont validés par des simulations ou des expériences sur Grid’5000 ou des plates-formes de production.

      Activités réalisées et toujours en cours en lien avec le SKAO
      • Observateur à la Critical Design Review (CDR) du consortium SDP en janvier 2019 pour la France
      • Participation aux activités de SKAO depuis 2020
      • Implication active, sur la thématique du co-design, dans l’organisation Agile d’Ingénierie Logicielle de SKAO : Développement d’une Suite de Benchmarking multi-niveaux, couvrant des fonctions de test basiques jusqu’aux pipelines/workflows entiers et Benchmarking des pipelines radio-astronomiques d’auto-calibration et d’imagerie (DP3, WSClean, RASCIL,…)
      • Participation à divers WG sur l’initiation du nœud français (SRC-FR) dans le réseau des SKA Regional Centres (SRCNet)
      Activités à venir en lien avec le SKAO
      • Participation au projet européen ODISSEE, en particulier pour les liaisons entre SKA et SLICES
      • Caractérisation et optimisation énergétiques des pipelines radio-astronomiques.
      • Analyse du cycle de vie et du durabilité des Science Processing Centres (SPC).
      Equipe LIP - laboratoire ROMA (INRIA)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • Frédéric Vivien
      L’institution

      L’équipe-projet commune CNRS-ENS de Lyon-INRIA-UCBL ROMA a pour but la définition de modèles, d’algorithmes et de stratégies d’ordonnancement pour optimiser l’exécution des applications sur les plateformes de calcul haute-performance. Plus spécifiquement, ROMA cherche à obtenir la « meilleure » performance possible du point de vue de l’utilisateur (par exemple, le temps d’exécution le plus court) tout en utilisant les ressources le plus efficacement possible (par exemple, en minimisant la consommation énergétique). Les travaux menés par l’équipe vont des études théoriques au développement d’outils logiciels.

      Activités réalisées, en cours et à venir au service du SKAO
      • Étude de la complexité de l’ordonnancement des observations radio-astronomiques (stage de M2 de Mathis Lamiroy, 2023) et étude à venir de la complexité paramétrée (post-doc de Maher Mallem qui débutera en novembre 2024)
      • Planification de la maintenance prédictive dans le cadre du projet ODISSEE
      • Travaux antérieurs pouvant servir de base :
        • Optimisation du placement des points de sauvegarde dit checkpoint par la prise en compte de prédictions de pannes. Guillaume Aupy, Yves Robert, Frédéric Vivien, Dounia Zaidouni : « Checkpointing algorithms and fault prediction. »  J. Parallel Distributed Comput. 74(2): 2048-2064 (2014)
        • Ordonnancement du régime permanent (thèse de Loris Marchal, etc.)
      Laboratoires Lagrange et Galilée (Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS)
      Chercheurs contribuant à ECLAT
      • André Ferrari, professeur, laboratoire Lagrange, participation aux projets Dark Era et SEAMS
      • Shan Mignot, IR chef de projet, laboratoire Lagrange, coordination avec les développements menés par SKAO pour les logiciels et l’acquisition du matériel pour les SDP, participation aux projets Dark Era, SEAMS et Exa-DoST
      • Alain O’Miniussi, IR HPC, UAR Galilée, participation au projet Exa-DoST
      • Simon Prunet, CR, laboratoire Lagrange, participation au projet Dark Era
      • Sunrise Wang, post-doctorant, laboratoire Lagrange, participation aux projets Dark Era et Exa-DoST
      L’institution

      L’Observatoire de la Côte d’Azur est un EPSCP Grand Etablissement, « établissement composante » d’Université Côte d’Azur. L’Observatoire de la Côte d’Azur regroupe et pilote les activités de recherche en sciences de la Terre et de l’Univers d’Université Côte d’Azur. Ses missions sont la recherche, l’observation, la formation et la diffusion des connaissances dans ces domaines.

      L’Observatoire de la Côte d’Azur est co-tutelle de trois unités mixtes de recherche (Artemis, Géoazur, Lagrange) et d’une unité de service (Galilée). L’OCA construit ainsi une stratégie d’établissement qui se décline dans les axes forts du domaine des sciences de la Terre et de l’Univers au niveau national et européen. Les missions de l’établissement consistent à contribuer au progrès de la connaissance de l’univers par l’acquisition systématique de données d’observation, le développement et l’exploitation de moyens théoriques, expérimentaux et techniques appropriés, dans les domaines de l’astronomie, des géosciences, des sciences connexes et de leurs applications ; de fournir des services liés à l’activité de recherche de l’établissement ; de contribuer à la formation initiale et continue d’étudiants et de l’ensemble des personnels de recherche ; de concourir à la diffusion des connaissances, en particulier auprès du personnel enseignant et des usagers du service public de l’enseignement ; et de mettre en œuvre des activités de coopération internationale, notamment européenne.

      Activités réalisées, en cours et à venir au service du SKAO

      L’Observatoire de la Côte d’Azur est très fortement impliqué dans la préparation scientifique et méthodologique française au projet SKA. Depuis 2008, une équipe grandissante et dynamique de l’établissement est impliquée dans des recherches de pointe sur la cosmologie et l’astrophysique extragalactique au travers de SKA et de ses précurseurs, ainsi que sur le développement de nouvelles techniques d’imagerie interférométriques en radio.

      L’OCA a contribué à la conception des deux télescopes de SKA dans la phase de pré-construction au travers de la participation d’une de ses astronomes à des comités organisés par l’Office de SKAO. Parmi les plus importants nous citons ici:

      • SKA-Athena Synergy Team
      • SKA Science Assessment Team « Impact of SKA-Low antenna frequency coverage »
      • Critical Design Review du consortium Low-Frequency Aperture Array de SKA en charge de concevoir SKA-LOW
      • Council Preparatory Task Force
      • Board de SKA Organisation

      Aujourd’hui, l’OCA a une participation majeure dans la construction de SKA au travers du pilotage de la co-conception hardware-software des futurs super-calculateurs de SKAO qui produiront les données scientifique distribuées à la communauté. Outre la faisabilité technique et financière, cet effort vise une gestion soutenable de ce sous-système à travers tant sa consommation énergétique que les impacts environnementaux de son cycle de vie.

      L’OCA est l’un des cinq partenaires académiques fondateurs de la coordination SKA-France en 2016 (OCA, OP-PSL, Université de Bordeaux et Université d’Orléans, avec le CNRS/INSU comme chef de file) et un des signataires du partenariat académique « Maison SKA-France » entre 2018 et 2020. Chiara Ferrari de l’OCA assure ainsi la direction de SKA-France depuis ses phases initiales et est l’un des deux représentants français au Conseil de SKAO, ce qui confère à l’OCA un rôle important dans la gouvernance du projet au niveau national et international.

      Liste des principaux projets au service du SKAO auquel participe l’OCA :

      • Projet ANR J.CJ.C Opales « nOn-thermal Processes in gALaxy clustErS » – 2009-2014 (P.I. C. Ferrari, OCA)
      • Projet ANR Générique MAGELLAN « Machine learning methods for the very large arrays in radio astronomy » – 2014-2018 (P.I. A. Ferrari, OCA)
      • Projet H2020 AENEAS « Advanced European Network of E-infrastructures for Astronomy with the SKA »- 2017-2019 (P.I. pour la France et Présidente de l’A.G. du projet: C. Ferrari, OCA)
      • ANR Dark-Era pour développer et évaluer des solutions algorithmiques et matérielles pour les Science Data Processors – 2021-2025
      • ANR-SNFS SEAMS « Sustainable & Energy Aware Methods for SKA » – 2024-2027
      • Projet Horizon Europe SPECTRUM «Computing Strategy for Data-intensive Science Infrastructures in Europe» – 2024-2026 (P.I. pour la France: C. Ferrari, OCA)
      • PEPR NumPEx, PC3 Exa-DoST « Data-oriented Software and Tools for the Exascale» 2023-2028

      Les axes de recherche

      Pousser les limites de l'innovation

      Conception de supercalculateurs

      Recherche & développement

      Instrumentation pour la radioastronomie

      Contributions au SKAO

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