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[JOB] M2 HMI Internship Interactions in VRWall

Superviseur : Martial MANCIP,
Durée du stage : 6 months (from february 2024)
Langue : french or english
Lieu : Maison de la Simulation, CEA Saclay and LISN, UPSaclay

Context

The aim of the project is to build virtual display walls with multiple resolutions and interactions using Augmented Reality (AR). This project will be based on the high-end multiple resolution data visualisation system at Maison de la Simulation (https://mdls.fr/).


Specifically, we have been developing tools for the data analysis of numerical simulations either in-situ while running on a super-computer or with data written on disks. We work on the visualisation of ensemble of simulations through the TiledViz infrastructure to build efficient analysis and visualisations of the results of massively-parallel simulations. We also use artificial intelligence and machine learning approaches to analyse complex data as produced in medicine/biology applications.

This internship is funded by CEA and will be conducted mostly at Maison de la Simulation and partly at LISN (Université Paris-Saclay). We aim to develop this topic to a Ph.D. project on the interaction of multiple users during distance collaborative sessions.


It would start at best in February 2024 for a period of six months after a security clearance, and its remuneration will depend on the CEA grid according to the candidate’s training and experience.

Internship objectives

The focus of this project is to allow remote users to access this high-end infrastructure TiledViz using optical-see-through AR head-mounted display (HMD) to visualise and explore complex datasets. A typical scenario would be for this system to be used in collaborative meetings of people of various expertise to analyse scientific data.


There are several aspects to be considered in this project:
1) Transform 3D interactions with hand gestures, voice commands, etc. captured from the HMD device to 2D interactions that would be processed by TiledViz;

2) Capture the data flow from TiledViz infrastructure (located at Maison de la Simulation) to readapt it as a virtual wall to the
current context of interaction of the remote users;

3) Adapt the rendering resolution on the HMD based on the distance of the user to the virtual wall;

4) Evaluate the performance and user experience of using of virtual wall via AR headsets and the real TiledViz system.

Candidate profil

  • C#
  • Unity
  • Linux
  • MRTK2
  • C

How to candidate

Send an letter to martial.mancip@maisondelasimulation.fr

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[SEMINAR] January 2023 – Simulations numériques ab initio de l’irradiation ionisante de la matière 🧑‍🏫 Auréllien de la Lande

🧑‍🏫 Aurélien de la Lande, CNRS
🌎 January 25 2023

Nous avons développé à l’Institut de Chimie Physique d’Orsay des approches de simulation ab initio originales pour simuler le dépôt d’énergie par des ions rapides ou des photons XUV dans des systèmes moléculaires de grandes tailles, tels que ceux rencontrés en biologie1. Durant ce séminaire, nous intro- duirons les équations du mouvement des électrons dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité2. 

Nos codes de simulation reposent sur de nouveaux algorithmes de la théorie de la fonctionnelle de la densité dépendant du temps permettant de simuler des systèmes de taille nanométrique et inhomo- gènes3,4. L’une des astuces principales est de recourir à des densités électroniques auxiliaires permettant de calculer la répulsion coulombienne et les effets liés à la nature quantique des électrons (échange et corrélation). Le couplage avec la librairie ScaLapack permet une réduction importante du cout de calcul du propagateur3. Pour aller plus loin une interface avec la libraire Magma a récemment été réalisée. La réduction du coût de calcul est remarquable et permet d’entrevoir des applications sans précédent en terme de taille de systèmes simulés. 

J’illustrerai l’apport de ces approches par diverses études récentes du groupe. Un premier exemple a trait à l’irradiation comparée d’oligomères d’ADN solvatés par des protons, de noyaux d’hélium ou de carbone (Fig. 1)5. L’étude a permis de mettre en évidence des processus clés de l’étape physique de l’irradiation ; par exemple le mécanisme d’ionisation par flux-et-reflux du nuage électronique, la localisation des électrons secondaires ou encore les probabilités d’ionisation des bases d’ADN ou du solvant5. Dans un second exemple je mettrai en évidence un effet de taille remarquable lors le processus d’ionisation d’acide aminés, de peptides et de protéines par des photons ionisant XUV. Cette découverte permet de faire des hypothèses sur les sites d’ionisation primaires possibles du milieu cellulaire par ce type de rayonnement. 

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[SEMINAR] January 2023 – Vers une accélération de la mise à l’équilibre des modèles de climat 👩‍🏫 by Julie DESHAYES

👩‍🏫 Julie Deshayes, CNRS
🌎 January 2023

Abstract:

La modélisation du climat terrestre est incontournable pour planifier l’adaptation et la mitigation du changement climatique. La réalisation de scénarios du climat futur a un coût numérique conséquent, même à basse résolution spatiale (de l’ordre de 1°). L’essentiel de la consommation en calcul et stockage est consacrée à la mise à l’équilibre du modèle (en particulier sa composante océanique) et à la calibration des paramètres. En collaboration avec Martial Mancip, et grâce au soutien du programme PNRIA du CNRS, nous avons commencé à élaborer une solution, basée sur des méthodes innovantes (statistiques avancées et issues de l’intelligence artificielle), pour accélérer la mise à l’équilibre de l’océan du modèle de climat de l’IPSL. L’idée est de disposer d’un modèle d’inférence qui extrapole une série de pas de temps de simulation (en mois/années), puis réinjecte la solution extrapolée dans le modèle climatique pour effectuer de nouvelles étapes de simulation. Ces deux étapes seraient répétées autant de fois que nécessaire pour obtenir un algorithme stable qui converge vers une solution physiquement admissible comparable aux équilibres complets, tout en réduisant considérablement le nombre de pas de temps calculés explicitement avec le modèle. La réduction du temps de calcul explicite par le modèle climatique (opéré sous CPU), qui est plus coûteux que l’inférence par les techniques de Data Science (réalisée sous GPU), conduit à une amélioration de la frugalité du calcul numérique de la modélisation climatique.

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[SEMINAR] February 2019 – Hercules 🧑‍🏫 Olivier Bressand

🧑‍🏫 Olivier Bressand, CEA-DAM, France
🌎 February 2019

Abstract

Hercules is a CEA-DAM platform for managing data produced by simulation codes. It integrates different I/O services to read, write in parallel database in the framework of protection / recovery, intercode (coupling or code sequence) and post-processing (visualization and analysis). It is based on a data model that covers many domains of simulation (structured, unstructured, AMR-block, AMR-tree based, multi-fluid, laser, atom, Euler, Lagrange, ale, 1D, 2D, 3D) and provides services to produce, filter, and disaggregate data in the sequential or parallel HPC application.

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[SEMINAR] February 2019 – MPC, The Multi-Processor Computing Framework 🧑‍🏫 Julien Jaeger

🧑‍🏫 Julien Jaeger, CEA-DAM, France
🌎 February 2019

Abstract

The MPC (Multi-Processor Computing) framework provides a unified parallel runtime designed to improve the scalability and performances of applications running on clusters of (very) large multiprocessor/multicore NUMA nodes. Thanks to its design, MPC allows mixed-mode programming models and efficient interaction with the HPC software stack. MPC provides implementations for the MPI, OpenMP and POSIX Threads standards. All these standards can be mixed together in an efficient way, thanks to process virtualization, and the sharing of information and resources

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[SEMINAR] December 2012 – Software optimization for petaflops/s scale Quantum Monte Carlo simulations 🧑‍🏫 by Anthony SCEMAMA

🧑‍🏫 Anthony Scemama, Research Engineer at the Laboratoire de Chimie et de Physique Quantiques of IRSAMC
🌎 December 2012

Quantum chemistry is known to be one of the grand challenges of modern science since many fundamental and applied fields are concerned (drug design, micro-electronics, nanosciences,…). To investigate all these fascinating problems is a tremendous task since highly accurate solutions of the fundamental underlying Schrödinger equation for a (very) large number of electrons need to be determined. The use of Quantum Monte Carlo methods is an emerging alternative approach to usual methods since they can take advantage of massively parallel architectures. In this talk the QMC=Chem program we develop in Toulouse will be presented, as well as the different strategies we used to reach the petaflops/s scale.

Slides :

2012.12 Anthony ScemamaDownload