CONVERGENCE

CONVERGENCE

Le projet CONVERGENCE vise à développer une plateforme nationale de modélisation climatique, incluant la réalisation des simulations, et l’analyse et la diffusion de leurs résultats, qui soit adaptée aux défis du ’big data’ et du calcul haute performance ’exascale’

Coordinateur Jean-Louis Dufresne (IPSL)
Correspondant CNRM-GAME Stéphane Sénési
Équipes CNRM-GAME GMGEC : ASTER, VDR, EAC
Site Internet du projet (Convergence)
Type ANR Modèles numériques
Début 1° octobre 2013
Durée 4 ans

  Objectifs 

Le projet couvre les aspects informatiques de l’ensemble de l’activité de l’étude du climat, allant de la conception de simulations climatiques à la diffusion des reconstitutions et projections climatiques dans la communauté, en passant par l’adaptation des modèles couplés du système terre aux architectures informatiques actuelles, la gestion des travaux de simulations et de leurs volumineux résultats, leur contrôle qualité, la facilitation de leur analyse, et la mise en forme des résultats publiés

  • Le premier objectif est la conception de l’organisation générale de la plateforme nationale de simulation, apte à gérer les très nombreuses simulations nécessaires au réglage d’un modèle de climat
  • L’efficacité computationnelle des modèles de climat impose d’étudier et développer leur optimisation à haute résolution en terme de distribution (MPI, OpenMP et occupation mémoire), et de développer un serveur d’entrées-sortie (XIOS), entre autres pour traiter les fichiers d’entrée et les fichiers de reprise, ainsi que pour re-projeter les sorties à la volée ; l’amélioration du coupleur OASIS-MCT est aussi prévue
  • En troisième lieu, au cœur de la plateforme de simulation (sur le(s) supercalculateur(s)), il faut optimiser l’équilibrage des modèles et le placement de leurs processus, et disposer d’un outil de supervision et reconfiguration automatique des chaines de traitement
    • L’aspect ’big data’ du projet se décline selon trois axes :
    • renforcer la documentation et la standardisation des résultats de simulations
    • développer le système ESGF pour faciliter la publication de données plus variées (comme des figures standards), et le système ES-DOC de gestion des meta-données sur modèles et simulations.
    • ajouter au système ESGF un service de calcul invocable à distance, pour rapprocher les calculs des données
  • Enfin, les outils d’évaluation des simulations climatiques destinés aux chercheurs de la communauté seront améliorés par le développement de CliMAF, environnement flexible et évolutif facilitant l’application efficace de post-traitements et de calcul de diagnostics et de métriques de qualité ; et ce tant pour une documentation systématique des simulations que pour un travail plus exploratoire et ad hoc .

  Apports du CNRM-GAME

Les apports du CNRM-GAME dans le projet sont majoritairement concentrés sur le 5° objectif, à savoir le développement de l’environnement CliMAF d’analyse des simulations climatiques, qu’il assume en majorité. Par ailleurs, il contribue aux autres objectifs, de diverses manières : test de mise en œuvre de la plateforme de simulation avec son modèle de climat CNRM-CM , adaptation de CNRM-CM à l’utilisation du serveur d’entrées-sorties XIOS (et mise en œuvre de ses fonctionnalités pour la documentation des simulations), contribution à l’analyse de l’outil de supervision de la chaîne de simulation, optimisation de CNRM-CM pour la haute résolution, et mise en œuvre d’un data-node amélioré de la fédération ESGF

Les enjeux pour le CNRM sont, via la mutualisation de ces composantes techniques, de rationnaliser les moyens humains « ingénieurs » et les moyens de calcul nécessaires au développement de sa recherche climatique, et d’améliorer l’efficacité de cette dernière, tout en respectant pleinement les standards émergents de l’échange de résultats scientifiques dans ce domaine. Cette coopération technique au niveau national va de pair avec la coopération scientifique en recherche climatique (cf projet MISTERRE : URL ???)

 Livrables ou résultats attendus

Les résultats attendus du projet sont :

  1. un environnement de simulation robuste, multi-plateforme, opérationnel et efficace pour l’ensemble initialisation/production/stockage/diffusion/analyse
  2. les réalisation, diffusion et analyse d’ensembles de simulations
  3. une adaptation des modèles à l’accroissement de la résolution spatiale : stockage, traitement des données…
  4. l’amélioration des procédures de validation et d’évaluation, suivi de la qualité du modèle
  5. la mise au point de méthodes efficaces de réglage et d’ajustement des familles de modèles
  6. l’adaptation de l’infrastructure aux évolutions informatiques actuelles ou en cours : parallélisme, grosse volumétrie de données, systèmes de données distribués...

 Partenaires

  1. IPSL (FR 636)
  2. CNRM-GAME (UMR 3589 Météo-France & CNRS)
  3. CERFACS
  4. MDLS – Maison de la simulation(USR 3441)
  5. IDRIS(UPS 851)