Superordinateurs, infrastructure de l’innovation

Anglais

Dugan O’Neil, directeur scientifique à Calcul Canada, partage sa passion pour la mégascience avec François Cordeau du Conseil national de recherches du Canada.

 

Le 17 octobre 2016, les chercheurs des quatre coins du Canada se sont joints à l’honorable Kelvin K. Ogilvie, président du Comité permanent des affaires sociales, des sciences et de la technologie du Sénat ainsi qu’aux parlementaires lors d’un évènement organisé conjointement par Calcul Canada et le sénateur Ogilvie sur la Colline du Parlement.

L’évènement a souligné le rôle que joue le calcul informatique de pointe (CIP) en recherche dans l’innovation au Canada et a présenté huit kiosques différents qui ont démontré les répercussions du secteur en aérospatialegénomiquemégascience , fabrication de pointe ,  médecine personnaliséerecherche sur l’opinion publique ,dans la réduction de la criminalité et sur l’infrastructure de l’innovation . 


Rencontrer les innovateurs et les chercheurs canadiens de renommée internationale qui utilisent les systèmes CIP de Calcul Canada pour accélérer les découvertes scientifiques dans tous les domaines, de la cartographie du cerveau humain à la capacité de révolutionner l’industrie.

 

 Matériaux de pointe en production manufacturière et sécurité

Les chercheurs canadiens utilisent des superordinateurs pour comprendre comment divers éléments réagissent lors de la création de matériaux performants plus forts pour les applications industrielles. La fabrication additive ou par couches désigne la capacité de fabriquer des objets que nous croyons impossibles auparavant. Des entreprises canadiennes s’associent avec des chercheurs afin d’explorer des moyens d’optimiser les matériaux spécialisés utilisés dans la fabrication d’automobiles, de ponts, d’édifices, d’avions et d’autres structures. Nikolas Provatas démontre comment la simulation virtuelle de procédés de fabrication 3D est en train de changer la manière dont nous construisons des composants couteux pour la grande industrie en nous servant de matériaux performants plus écologiques et efficaces.

Les modèles détaillés du corps humain représentent une évolution en évaluation de la sécurité de l’occupant lors des scénarios d’accidents impliquant des véhicules. Ils servent également d’outils de conception de mesures de sécurité améliorées pour les véhicules. Ces modèles humains novateurs sont aussi utilisés pour optimiser les moyens de protéger la tête, le thorax et les extrémités inférieures contre les explosions et perfectionner la protection balistique. Duane Cronin démontre l’application des matériaux de pointe en vue d’accroitre la sécurité humaine et il explique ses travaux réalisés dans le cadre d’une collaboration internationale pour bâtir le modèle humain virtuel le plus avancé jusqu’à présent pour améliorer la sécurité des transports.

Présentateurs :

Nikolas Provatas, professeur de physique de la matière condensée, Université McGill
Chaire de recherche en informatique appliquée à la science des matériaux

Duane Cronin, professeur du Département de génie mécanique et mécatronique; directeur général du Centre de recherche sur l’automobile de Waterloo (WatCAR) de l’Université de Waterloo

Mégadonnées et lutte contre le crime

Description : Une nouvelle ère d’analyse de la criminalité et de criminologie informatique change notre façon de composer avec le crime qui sévit dans nos quartiers. En se servant de superordinateurs, les chercheurs travaillent dans le but de faire progresser la modélisation du complexe milieu urbain afin de comprendre comment améliorer les mesures de réduction du crime et l’utilisation de l’informatique en recherche criminologique. La transition d’un ensemble traditionnel de données au traitement et à l’analyse de quantités énormes de points de données génère de nouvelles solutions pour résoudre et réduire le crime. Les nouvelles approches contribuent à la résolution de cas compliqués de personnes disparues et à la limite du développement de corridors de crime. Allan Castle oeuvre au sein du système de justice à l’échelle internationale, nationale et provinciale. En Colombie-Britannique, il a travaillé dans les domaines des opérations et politiques en matière de crime organisé, des activités policières axées sur les renseignements, de la mesure du rendement et de la réforme de la justice. Bryan Kinney se spécialise en analyse et prévention des crimes ainsi que dans l’utilisation de mégadonnées et superordinateurs pour favoriser l’innovation dans ce domaine.

Présentateurs :

Allan Castle a étudié les sciences politiques et les relations internationales à l’Université de la Colombie-Britannique, la London School of Economics, l’Université McGill et Harvard University. Il est, de plus, expert en analyse de la criminalité.

Bryan Kinney, directeur du Laboratoire de l’ICURS (Institute for Canadian Urban Research Studies) de l’Université Simon-Fraser

 Calcul de pointe et mégascience

De la visualisation du cerveau humain à la découverte de nouvelles planètes et propriétés de la matière noire, prenez connaissance des exploits réalisés par le Canada en mégascience et comment cette dernière est alimentée par le calcul informatique de pointe en recherche. La mégascience requiert une approche mondiale et le Canada contribue à plusieurs projets scientifiques importants à l’étranger et au pays qui tentent d’explorer et de comprendre les complexités de nos plus grands défis scientifiques, notamment la compréhension de l’univers, de nos océans et de l’atmosphère, de même que celle du cerveau humain. Les données recueillies par les télescopes, appareils d’imagerie médicale, détecteurs de particules et autres instruments modernes ouvrent de nouveaux domaines d’exploration pour nos chercheurs canadiens. La modélisation et la visualisation de ces systèmes complexes nécessitent une puissance de traitement énorme pouvant traiter des milliers de simulations simultanément. Découvrez comment Calcul Canada soutient la participation du Canada à plusieurs grands projets scientifiques.

Présentateurs :

Dugan O’Neil, directeur scientifique de Calcul Canada. Dugan O’Neil faisait partie du groupe de scientifiques qui ont trouvé les premières preuves de l’existence de la particule de Higgs.  

David Schade, scientifique et chef de groupe, Centre canadien de données en astronomie. Infrastructure scientifique nationale, Conseil national de recherches Canada

L’infonuagique pour la santé

Deux des plus grands hôpitaux au Canada, le Centre de cancérologie Princess Margaret et Hospital for Sick Children, ont décidé de joindre leurs efforts pour bâtir une infrastructure qui soutiendra les besoins futurs en calcul informatique et données dans le domaine de la recherche. De la génomique en plein essor aux images méticuleusement détaillées créées par l’imagerie médicale, presque toutes les disciplines en soins de la santé sont aux prises avec un « déluge de données ». Des quantités massives de calcul sont inévitables pour traduire ces données en éléments livrables dont les patients peuvent bénéficier. Cet environnement requiert non seulement l’équipement informatique le plus rapide possible, mais il a aussi besoin d’utiliser ces ressources efficacement. Il faut surtout qu’en tant que gardiens des Renseignements personnels sur la santé (RPS), les hôpitaux accomplissent tout cela dans un environnement qui établit un équilibre entre l’accès aux ressources informatiques, la confidentialité et la protection de la vie privée des patients. HPC4Health (Calcul de haute performance pour la santé) est un consortium de fournisseurs de soins de santé qui travaillent de concert pour bâtir la prochaine génération de moteurs de calcul pour la recherche clinique.

Présentateurs :

Michael Brudno, directeur scientifique de HPC4Health
Carl Virtanen, Codirecteur de HPC4health
Christine Dalgleish, mère d’une patiente atteinte d’une maladie rare et défenseure qui bénéficie de l’analyse des données génomiques et du partage des données fournis par HPC4Health
Suzanne Kamel-Reid, chef de la génétique en laboratoire clinique, Réseau universitaire de santé

 

 Mégadonnées et opinion publique

Un « vox pop » est un terme dérivé du latin vox populi, que l’on pourrait traduire par « voix du peuple ». Il se rapporte à une technique utilisée par les journalistes pour sonder de façon arbitraire les gens sur une question donnée. Dans les nouvelles, un vox pop vise à ajouter de la profondeur à une histoire, mais non de l’ampleur puisque les opinions exprimées dans un vox pop ne peuvent pas être généralisées à une population plus large, l’échantillon étant non aléatoire. Les récentes avancées technologiques et les changements de modes de communication sociale qui les accompagnent donnent désormais la possibilité de mobiliser des millions d’individus dans le même laps de temps durant lequel un reporter interviewait autrefois une seule personne. Bien que souvent les échantillons de ces sources soient non aléatoires, de nouvelles méthodes qui dépendent des superordinateurs nous permettent maintenant de modéliser les mégadonnées obtenues des médias sociaux et d’autres nouveaux médias de façon à en tirer des conclusions pour une population à partir d’échantillons non aléatoires, permettant ainsi d’atteindre la profondeur et l’ampleur sans précédent dans l’étude de l’opinion publique. Yannick Dufresne, stagiaire postdoctoral en Science politique à l’Université Laval de Québec, il est l’auteur de nombreuses publications, approuvées par des pairs, sur l’opinion publique, les médias sociaux et les méthodes de recherche quantitative pour les applications de mégadonnées.

Il a étudié en méthodes quantitatives à l’interuniversité Consortium for Political and Social Research à l’University of Michigan et Harvard.

Présentateurs :

Yannick Dufresne est cofondateur et analyste principal chez Vox Pop Labs.
Félix-Antoine Fortin, expert en calcul de haute performance chez Calcul Canada

 

 Superordinateurs, infrastructure de l’innovation

Demeurer concurrentiel signifie garder une longueur d’avance. Partout dans le monde, les superordinateurs forment l’infrastructure essentielle permettant au calcul de haute performance d’accélérer les découvertes scientifiques et maintenir la compétitivité nationale et la prospérité économique. Le calcul de haute performance alimente les inventions et innovations dans presque tous les secteurs de notre industrie canadienne — d’un remède contre une maladie à l’aérospatiale en passant par le transport, la fabrication et les biens de consommation. Elles ont transformé la façon dont le monde fait des recherches en science et génie. Le calcul de haute performance favorise les découvertes, l’émergence d’idées nouvelles et le développement de moyens que nous croyions auparavant impossibles. Ces machines et les experts qui les soutiennent sont indispensables pour tirer profit des mégadonnées et pour permettre le développement d’une main-d’œuvre diversifiée et bien préparée au 21e siècle. Beaucoup plus puissants que votre ordinateur de bureau, les superordinateurs peuvent désormais prévoir les situations météorologiques du monde entier une semaine à l’avance, permettant ainsi aux pays de se préparer pour le mauvais temps et de protéger les vies et les infrastructures. Explorez le monde de la superinformatique, la cybersécurité et des mégadonnées.

 

Présentateurs :

Greg Newby, directeur technologique chez Calcul Canada
John Simpson, spécialiste en sciences humaines numériques chez Calcul Canada
Jonathan Ferland, directeur de la sécurité de l’information chez Calcul Canada

 La génomique : pouvoir et promesses

La compréhension des systèmes biologiques est essentielle pour relever les nombreux défis majeurs auxquels le Canada et le monde font face aujourd’hui, notamment les changements climatiques; l’accroissement de la population mondiale; la demande alimentaire et énergétique croissante; et les problèmes de santé graves et chroniques. Bien que les données des génomes humains soient extraordinairement riches en ressources pour les chercheurs et médecins, la taille des ensembles de données est déconcertante. Selon des estimations récentes, les appareils rapides de séquençage de l’ADN seront en mesure de produire 85 pétaoctets de données cette année à l’échelle mondiale. À des fins de comparaison, toutes les copies maitresses des films de Netflix occupent 2,6 pétaoctets d’espace de stockage. Assurer l’accès au calcul informatique de pointe en recherche est un élément important pour parvenir à la puissance et à la promesse de la génomique au Canada : Apporter des avantages sociaux et économiques considérables aux Canadiennes et Canadiens. Génome Canada partage le monde de la recherche et de l’innovation en génomique et fournit des exemples d’avancées réalisées au Canada en santé, agriculture, ressources naturelles et dans d’autres secteurs économiques importants. Guillaume Bourque et une équipe de Calcul Canada ont créé GenAP (https://www.genap.ca),  une plateforme logicielle révolutionnaire qui permet aux chercheurs d’accéder à des ensembles de données génomiques et de les transmettre pour traitement aux installations de Calcul Canada partout au pays.  

Présentateurs:

Karen Dewar, directrice des programmes de génomique de Génome Canada
Guillaume Bourque, professeur agrégé du Département de génétique humaine à l’Université McGill et directeur du Centre canadien de génomique computationnels

 

L’aérospatiale de la prochaine génération

L’innovation en aérospatiale est chef de file en développement de nouveaux matériaux de pointe et aérodynamique avancée à l’échelle mondiale. La découverte de nouvelles façons d’améliorer le rendement et de réduire les émissions de gaz à effet de serre des avions est fondamentale pour la conception de la prochaine génération d’appareils. Pour pouvoir explorer les innovations nécessaires, l’infrastructure superinformatique est cruciale.
Le professeur David Zingg étudie divers domaines de recherche : l’aérodynamique, la dynamique numérique des fluides et l’optimisation des formes aérodynamiques. Ses travaux en cours portent sur l’application de l’optimisation des formes aérodynamiques de haute-fidélité à la conception de nouvelles configurations d’avions et le développement de technologies novatrices répondant à la nécessité de réduire les émissions de gaz à effet de serre des avions. Le professeur Zwanziger étudie les matériaux utilisés dans la fabrication des avions et recherche surtout à améliorer les alliages à base d’aluminium pour fabriquer des pièces plus légères et plus durables. Son approche consiste à utiliser des simulations atomistiques pour déterminer le collage et la force des alliages, ce qui permet le dépistage rapide de candidats potentiels et la simulation d’environnements extrêmes. Une fois identifiées, les compositions prometteuses sont alors fabriquées et testées. Les simulations, modélisations et visualisations avancées de ce type qui sont effectuées par les professeurs Zingg et Zwanziger rendent l’utilisation du laboratoire virtuel possible pour découvrir et développer sous plusieurs aspects : matériaux, conception, technologie et procédés. Ceci permet l’élaboration de nouveaux concepts puissants qui seraient impossibles par le biais des techniques de laboratoire traditionnelles.
Présentateurs:

Josef Zwanziger, professeur et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en étude des matériaux par résonance magnétique nucléaire
David Zingg,  professeur éminent d’aérodynamique numérique et d’aviation durable à l’Université de Toronto, Institute for Aerospace Studies

Leave A Comment

Top