Réunion

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Accélération des calculs pour l'instrumentation et le traitement de données en astronomie

Date : 10-11-2021
Lieu : Observatoire de Paris, 61 Av. de l'Observatoire, 75014 Paris

Thèmes scientifiques :
  • C - Algorithme-architecture en traitement du signal et des images

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Inscriptions

16 personnes membres du GdR ISIS, et 14 personnes non membres du GdR, sont inscrits à cette réunion.

Capacité de la salle : 50 personnes.

Annonce

Titre

Accélération des calculs pour l’instrumentation et le traitement de données en astronomie

Résumé

Cette journée a pour but de recenser les challenges et travaux en cours pour l'accélération des calculs pour l'astronomie que ce soit pour la génération des données par l'instrument ou pour le traitement des données produites. Cette accélération sur des serveurs de calculs à un ou plusieurs noeuds associés à des cartes accélératrices de type GPU, FPGA ou MPPA (Kalray) nécessite des expertises à la fois applicatives (radioastronomie, astrophysique, optique adaptative, ...), méthodologique (problème inverse, séparation de sources, ...) et architecturale (calcul parallèle, programmation, outils de prototypage, ...). Après une présentation des challenges pour le calcul en temps réel pour l'optique adaptative et du radiotélescope SKA, plusieurs travaux seront exposés. Cette journée sera conclue par une table ronde.

Date

Le 10 novembre 2021

Lieu

Observatoire de Paris,
61 Av. de l'Observatoire, 75014 Paris

Orateurs invités

  • Florian FERREIRA (Observatoire de Paris)
    Titre : Challenge pour le calcul en optique adaptative
    Résumé : Nous sommes aujourd'hui à l'aube de l'ère des télescopes optiques géants qui promettent de dépasser les limites actuelles des observations astronomiques depuis le sol. Si l'intérêt scientifique paraît évident, le défi technique et technologique amené par la conception de ces télescopes et de leurs instruments est tout aussi intéressant. L'optique adaptative (OA) devient essentielle pour l'exploitation de ces télescopes, et sa conception nécessite dès aujourd'hui de révolutionner les méthodes et moyens numériques qui étaient utilisés jusqu'alors dans le domaine. En effet, la mise en oeuvre d'une OA pour un télescope géant nécessite d'avoir recours aux techniques de calcul haute performance, depuis les simulations numériques nécessaires aux études de conception jusqu'au coeur temps-réel, un des éléments essentiels du système d'OA une fois en opération, en passant par le traitement des données, obtenues avec ces instruments, visant à maximiser le retour scientifique. Dans cette présentation, sera tout d’abord survolé les moyens et techniques numériques qui existaient jusqu'à aujourd'hui afin de mettre en évidence le véritable défi numérique que représente l'OA pour les télescopes géants, que ce soit pour la simulation, le temps-réel et le traitement des données obtenues. Seront ensuite mises en lumière les solutions envisagées à ce jour.
  • Shan MIGNOT (OCA)
    Titre : Challenge pour le calcul en radioastronomie
    Résumé : Compte tenu du volume de données généré par les antennes, le projet SKA a choisi d'intégrer à l'observatoire une partie de l'informatique nécessaire à la réduction des données. Lors de cet exposé, seront présentés le schéma actuellement retenu et les estimations existantes des volumes de données et des puissances de calcul associées. A la suite de la revue de 2018, la disponibilité des ressources de calcul a été identifiée comme un risque technologique/financier susceptible de limiter les possibilités d'exploiter les antennes dans les phases avancées de leur déploiement pour SKA1 et plus encore pour SKA2. L’effort de co-conception actuellement en cours et visant à optimiser l'appariement entre le logiciel développé et l'architecture matérielle responsable de son exécution sera ainsi décrit lors de ce séminaire d’introduction à la journée calcul et astronomie.

Appel à contributions

Les personnes souhaitant présenter leurs travaux à cette journée sont invitées à envoyer, par e-mail, leur proposition (titre et résumé de 1 page maximum) aux organisateurs avant le 25 octobre 2021.

Organisateurs

Programme

Programme provisoire de la journée

  • 9h30-10h Accueil café
  • 10h-10h30 Challenge pour le calcul en optique adaptative
    Florian FERREIRA (Obs Paris)
  • 10h30-11h Challenge pour le calcul en radioastronomie
    Shan MIGNOT (OCA) – coordinateur du GT SDP SKA
  • 11h-11h30 Pause café
  • 11h30-12h30 Présentations scientifiques 2*30’ ou 3*20’
    Titre
  • 12h30-14h00 Pause déjeuner
  • 14h00-15h30 Présentations scientifiques 3*30’
    Titre
  • 15h30-16h00 Pause
  • 16h-17h00 Table ronde

Résumés des contributions

Challenge pour le calcul en optique adaptative

Florian FERREIRA (Observatoire de Paris)

Résumé : Nous sommes aujourd'hui à l'aube de l'ère des télescopes optiques géants qui promettent de dépasser les limites actuelles des observations astronomiques depuis le sol. Si l'intérêt scientifique paraît évident, le défi technique et technologique amené par la conception de ces télescopes et de leurs instruments est tout aussi intéressant. L'optique adaptative (OA) devient essentielle pour l'exploitation de ces télescopes, et sa conception nécessite dès aujourd'hui de révolutionner les méthodes et moyens numériques qui étaient utilisés jusqu'alors dans le domaine. En effet, la mise en oeuvre d'une OA pour un télescope géant nécessite d'avoir recours aux techniques de calcul haute performance, depuis les simulations numériques nécessaires aux études de conception jusqu'au coeur temps-réel, un des éléments essentiels du système d'OA une fois en opération, en passant par le traitement des données, obtenues avec ces instruments, visant à maximiser le retour scientifique. Dans cette présentation, sera tout d’abord survolé les moyens et techniques numériques qui existaient jusqu'à aujourd'hui afin de mettre en évidence le véritable défi numérique que représente l'OA pour les télescopes géants, que ce soit pour la simulation, le temps-réel et le traitement des données obtenues. Seront ensuite mises en lumière les solutions envisagées à ce jour.

Challenge pour le calcul en radioastronomie

Shan MIGNOT (OCA)

Résumé : Compte tenu du volume de données généré par les antennes, le projet SKA a choisi d'intégrer à l'observatoire une partie de l'informatique nécessaire à la réduction des données. Lors de cet exposé, seront présentés le schéma actuellement retenu et les estimations existantes des volumes de données et des puissances de calcul associées. A la suite de la revue de 2018, la disponibilité des ressources de calcul a été identifiée comme un risque technologique/financier susceptible de limiter les possibilités d'exploiter les antennes dans les phases avancées de leur déploiement pour SKA1 et plus encore pour SKA2. L’effort de co-conception actuellement en cours et visant à optimiser l'appariement entre le logiciel développé et l'architecture matérielle responsable de son exécution sera ainsi décrit lors de ce séminaire d’introduction à la journée calcul et astronomie.