Logiciels

AGRIF

Le logiciel AGRIF est un logiciel de raffinement adaptatif de maillage qui peut tre utilisé dans tout modèle discrétisé sur un maillage structuré, en pratique sur des grilles de calcul cartésiennes ou curvilignes.
Les principaux domaines d’applications du raffinement adaptatif de maillage sont usuellement l’aérodynamique, l’astrophysique, les phénomènes de combustion, les ondes de détonation.

AGRIF est aujourd’hui utilisé ou en phase d’intégration dans plusieurs modèles réalistes de simulation océanique, que ce soit en France ou à l’Etranger. Des développements sont en cours dans les domaines de l’astrophysique, combustion, ondes de détonation.

Caractéristiques:
AGRIF est principalement destiné aux modèles existants et de grande taille. Il permet alors de minimiser les changements à effectuer dans le modèle via une intégration simple de potentialités de raffinement de maillage. Au niveau technique, il se compose d’une partie écrite en Fortran 90 implémentant les parties indépendantes du modèle numérique. Les parties dépendantes du modèle sont automatiquement générées gràce à un analyseur lexical et syntaxique écrit en Lex/Yacc/C (comportant une grammaire Fortran).

Page web : http://www-ljk.imag.fr/MOISE/AGRIF. Contact : Laurent Debreu (MOISE).

NEMO-TAM

Tangent and adjoint models for the NEMO platform of the oceanic modelling that have been delopped by the MOISE team have been published now under Cecill license and distributed by the NEMO consortium.

Page web : http://www.nemo-ocean.eu. Contact : Arthur Vidard (MOISE).

Datice

DatIce est un outil d’assimilation de données qui permet de construire simultanément un ensemble de datations cohérentes pour plusieurs forages polaires (dater une carotte consiste à définir l’évolution avec la profondeur de l’âge de la glace et du gaz piégé). Une fonction coût est construite à partir d’une inférence bayésienne, et sa minimisation permet de rechercher un compromis entre les informations chronologiques fournies par des modèles glaciologiques (écoulement de la glace, densification du névé, taux d’accumulation de la neige), et les contraintes stratigraphiques issues de mesures dans la glace et les bulles d’air piégé (i.e., éruption volcanique datée, variation de la concentration en gaz à effet de serre, etc.). Cette formulation du problème inverse s’appuie sur des matrices de covariance d’erreur qui rendent compte des incertitudes sur les données ainsi que sur les résultats de modèles glaciologiques qui fournissant la première ébauche de datation. Elle permet d’estimer des intervalles de confiance sur les datations analysées.

Page web : http://datice.gforge.inria.fr. Contact : Bénédicte Lemieux (MOISE).

SDM

Le logiciel Stochastic Downscaling Method (SDM) est un logiciel voué à être couplé à des codes de calculs de prévision météorologique ou climatique à grande échelle. En effet, en se basant sur des informations à grande échelle, SDM a pour objectif de fournir, grâce à un modèle de Langevin, des prévisions à une échelle plus fine. Cette prévision est calculée grâce à des moyennes de Monte-Carlo réalisées sur des particules aléatoires, dont le comportement est régi par notre modèle. Les entrées de SDM sont donc des données à grande échelle ainsi que le zoom désiré (c’est-à-dire l’échelle à laquelle on veut récupérer les informations). Le code fait tourner un modèle particulaire stochastique, et les sorties sont des champs de même nature que ceux fournis en entrée, mais évalués à l’échelle (plus fine) prescrite. De plus, le code indique des intervalles de confiance.
Le logiciel n’est pas diffusé autrement qu’en interne pour l’instant, mais il est par ailleurs utilisé par des collaborateurs à l’Ecole Polytechnique (P. Drobinski et T. Salameh, Laboratoire de Météorologie Dynamique) pour la validation dans le cas de mistral en vallée du Rhône, dans le cadre de notre convention avec l’ADEME.
Le logiciel SDM a été co-développé depuis 2006 par Frédéric Bernardin (CETE Lyon) et Antoine Rousseau (INRIA Moise). Depuis 2008, Claire Chauvin (INRIA Moise) s’est jointe au groupe de travail. Avec Mireille Bossy et Jean-François Jabir (INRIA Tosca), nous avons travaillé à la modélisation sous-jacente (qui couple des problèmes déterministes et non déterministes).

Page web : http://sdm.gforge.inria.fr. Contact : Antoine Rousseau (MOISE).

CompModSA

Le package CompModSA (Complex Computer Models Sensitivity Analysis) est un package R permettant d’effectuer l’analyse de sensibilité d’un modèle (i.e., la détermination des paramètres d’entrée les plus influents sur une ou plusieurs quantités d’intérêt, sorties du modèle). La technique utilisée est une estimation numérique par une méthode de Monte-Carlo, qui est une méthode rigoureuse et flexible d’estimation des indices de Sobol (indices quantifiant les influences relatives de chaque paramètre d’entrée). Cependant cette méthode requiert généralement le calcul d’un grand nombre de sorties du modèle, pour différentes valeurs des paramètres d’entrée, ce qui rend la méthode souvent coûteuse en temps de calcul. Pour pallier cette difficulté, le package CompModSA utilise la méthode dite de surface de réponse, qui utilise un échantillon restreint de sorties du code pour construire une approximation rapide à évaluer du code numérique original. Ce package fournit également une indication de l’erreur commise sur les indices de Sobol estimés.
Alexandre Janon (MOISE, LJK) a participé au développement de ce logiciel, initié par Curtis Storlie (Los Alamos National Lab).

Page web : http://cran.r-project.org/web/packages/CompModSA. Contact : Curtis Storlie (Los Alamos National Lab), Alexandre Janon (MOISE).

RHEOLEF

RHEOLEF is a finite element computer environment (C++ classes and unix commands). It is designed as a convenient laboratory for computations in applied mathematics, involving finite element-like methods. It provides a set of unix commands and C++ algorithms and containers. Containers cover first the classic graph data structure for sparse matrix formats and finite element meshes. A higher level of abstraction is provided by containers related to approximate finite element spaces, discrete fields and bilinear forms. Current applications cover : Poisson problems in 1D 2D and 3D with P1 or P2 elements; Stokes problems in 2D and 3D, with P2-P1 or P1 bubble-P1 elements; linear elasticity in 2D and 3D, with P1 and P2 elements, including the incompressible and nearly incompressible elasticity; characteristic method for convection-diffusion, time-dependent problems and Navier-Stokes equations; auto-adaptive mesh based for 2D problems; axisymetric problems; multi-regions and non-constant coefficients.

Input and output are possible in various file formats for meshes generators and numerical data visualization systems (vtk, plotmtv, gnuplot). Both reference manual and users guide are available. The license is GPL. It is well suited for numerical simulation of complex systems described by partial differential equations and has been developed and improved in IDOPT for both simulation of yield stress flows (mud flows and dense snow avalanches) and for powder-snow avalanches at high Reynolds numbers.

Website: http://www-ljk.imag.fr/membres/Pierre.Saramito/rheolef. Contact : Pierre Saramito (EDP/MOISE).

DASSFLOW

Dassflow est un code de calcul d’hydraulique fluviale destiné à l’assimilation variationnelle de données. Le modèle direct est basé sur les équations de Saint-Venant (shallow water 2D) avec friction, et un schéma volumes finis explicite du type solveur de Riemann approché HLLC. Un grand nombre de conditions aux limites est implémenté dont celles de type caractéristique. Le code direct est écrit en Fortran 95 et destiné à être différencié automatiquement à l’aide du logiciel Tapenade. Ainsi Dassflow comporte le code direct, le code adjoint, le processus complet d’optimisation (basé sur la routine de minimisation locale L-BFGS, dénommée MN1QN3) ainsi que des cas tests (benchmarks) et la génération d’expériences jumelles. Ce code est interfacé avec divers outils de maillages (structuré, mixte triangles-quadrangles), SIG et visualiseurs (commerciaux et logiciels libres).

Page web : http://dassflow.gforge.inria.fr/. Contact : Jérôme Monnier (IMT Toulouse).

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