Equipe APO

Responsable : Serge GRATTON

L’équipe APO (Algorithmes parallèles et Optimisation) travaille principalement sur les 5 axes suivants :

  • méthodes nouvelles pour résoudre les grands systèmes linéaires et leurs applications à la simulation
  • contrôle optimal et ses applications au calcul de trajectoires
  • optimisation globale
  • les aspects mathématiques et les aspects calcul autour de l’intelligence artificielle  et du traitement des grands ensembles de données
  • optimisation pour les problèmes de grande taille et l’assimilation de données

L’équipe est aussi fortement impliquée dans le LabEx CIMI (laboratoire d’excellence). Une équipe jointe existe entre l’IRIT et l’IMT. C’est l’équipe CASI centrée sur le calcul scientifique et la simulation numérique.

L’équipe APO et l’équipe ALGO de Cerfacs ont aussi constitué depuis 2014 un laboratoire commun. L’objectif de ce laboratoire commun est d’étudier mathématiquement et d’implanter des méthodes numériques qui permettent de résoudre des problèmes qui intéressent le Cerfacs, l’IRIT ainsi que leurs partenaires. Le laboratoire commun est actuellement composé d’une vingtaine de personnes, dont huit personnels permanents des deux institutions.

L’équipe est aussi impliquée dans l’institut 3IA ANITI (Toulouse Artificial and Natural Institute). Il s’agit ici de considérer l’introduction de contraintes physique dans des algorithmes de machine learning et d’explorer les questions de calcul hautes performances associées.

Historique : L’équipe a été créée et coordonnée par Joseph Noailles. Elle fut ensuite administrée par Patrick Amestoy.

Compétences

Algèbre linéaire numérique
Optimisation et contrôle
Apprentissage machine
Assimilation de données
Calcul haute performance

personnel de l’équipe

Membres permanents
Membres non – permanents

publications de l’équipe

Articles dans des revues internationales
Articles dans des revues nationales
Rédaction de numéros spéciaux de revues
Conférences et workshops internationaux avec actes édités et comité de lecture
  • Justin Loye, Sandrine Mouysset, Katia Jaffrès-Runser

    Mesure de l’influence d’une pandémie sur l’écosystème de peering Internet

    23èmes Rencontres Francophones sur les Aspects Algorithmiques des Télécommunications (AlgoTel 2021), Université de La Rochelle, May 2021, La Rochelle, France

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03211336

  • Victorita Dolean, Pierre Jolivet, Stéphane Operto, Pierre-Henri Tournier

    Large-scale frequency-domain seismic wave modeling on h-adaptive tetrahedral meshes with iterative solver and multi-level domain-decomposition preconditioners

    SEG 2020 – Annual Meeting of the Society of Exploration Geophysicists, Society of Exploration Geophysicists, Oct 2020, Houston, United States. pp.1949-4645, ⟨10.1190/segam2020-3427414.1⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03136868

  • Térence Bayen, Olivier Cots

    Tangency property and prior-saturation points in planar minimal time problems

    International Federation of Automatic Control 2020 (IFAC 2020), Jul 2020, Berlin, Germany

    Accès: https://hal-univ-avignon.archives-ouvertes.fr/hal-02926508

  • Luce Le Gorrec, Sandrine Mouysset, Iain Duff, Philip Knight, Daniel Ruiz

    Uncovering Hidden Block Structure for Clustering

    European Conference on Machine Learning and Principles and Practice of Knowledge Discovery in Databases – ECML PKDD 2019, Sep 2019, Würzburg, Germany. pp.140-155, ⟨10.1007/978-3-030-46150-8_9⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03003811

  • Iain Duff, Philippe Leleux, Daniel Ruiz, F Torun

    Improving the scalability of the ABCD Solver with a combination of new load balancing and communication minimization techniques

    Parco 2019: Parallel Computing Conference, Sep 2019, Prague, Czech Republic. ⟨10.3233/APC200052⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02893783

  • Sandrine Mouysset, Jérôme Ermont, Jean-Luc Scharbarg

    Limiting over sampling to improve transmission schedulability in a mixed NoC/AFDX architecture

    24th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA 2019), Sep 2019, Zaragoza, Spain. ⟨10.1109/ETFA.2019.8869037⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02961985

  • Luce Le Gorrec, Sandrine Mouysset, Daniel Ruiz

    Doubly-stochastic scaling of adjacency matrices for community detection (5th International Conference on Computational Social Science)

    5th International Conference on Computational Social Science – IC2S2 2019, Jul 2019, Amsterdam, Netherlands

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03003813

  • Ghina Abdallah, Jérôme Ermont, Sandrine Mouysset, Jean-Luc Scharbarg

    Towards a generic platform for the distribution of avionics applications on manycores

    Work-in-Progress Session of 31st ECRTS 2019, Jul 2019, Stuttgart, Germany. pp.4-6

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02965528

  • Sandrine Mouysset, Ronan Guivarch

    ParKerC: Toolbox for Parallel Kernel Clustering Methods

    10th International Conference on Pattern Recognition Systems – ICPRS 2019, Jul 2019, Tours, France. ⟨10.1049/cp.2019.0253⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03003819

  • Luce Le Gorrec, Sandrine Mouysset, Daniel Ruiz, Philip A. Knight, Iain S. Duff

    Détection automatique de structures blocs sur des matrices

    21ème Conférence sur l’Apprentissage Automatique (CAp 2019), AFIA : Association française pour l’intelligence artificielle, Jul 2019, Toulouse, France. pp.99-108

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03003812

  • Conférences et workshops nationaux avec actes édités et comité de lecture
  • M.A. Badri, Yann Favennec, Pierre Jolivet, Steven Le Corre, Arnaud Biallais, Benoit Rousseau

    Discrete-scale numerical radiative transfer analysis of porous participating media

    14èmes Journées d »Etudes des Milieux Poreux – JEMP 2018, Oct 2018, Nantes, France

    Accès: http://hal.univ-nantes.fr/hal-02386888

  • Conférences sans actes publiés
    Livres (monographies)
  • Carlos Balsa, Michel Daydé, José Palma, Daniel Ruiz

    Inexact Subspace Iteration for the Consecutive Solution of Linear Systems with Changing Right-Hand Sides

    Pinto; A.A. and Zilberman; D. DGS 2016, BIOECONOMY 2015: Modeling, Dynamics, Optimization and Bioeconomics III, 224, Springer International Publishing, pp.49–78, 2018, Springer PROMS : Proceedings in Mathematics & Statistics, 978-3-319-74085-0. ⟨10.1007/978-3-319-74086-7_3⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02982557

  • Serge Gratton, Selime Gurol, Ehouarn Simon, Philippe Toint

    Issues in making the weakly-constrained 4DVar formulation computationally efficient

    Griewank, Andreas; Reich, Sebastian; Roulstone, Ian; Stuart, Andrew. Mathematical and Algorithmic Aspects of Data Assimilation in the Geosciences, 13 (4), Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach, pp.2705-2748, 2017, Oberwolfach Reports, ISSN: 1660-8933. ⟨10.4171/OWR/2016/47⟩

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03176447

  • Michel Daydé, Denis Veynante

    Les grands sites de calcul et de stockage

    Bouzeghoub, Mokrane; Mosseri, Rémy. Les Big Data à découvert, 2, CNRS, pp.80–81, 2017, 978-2271114648

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03109268

  • Livres (monographies) Contributions à des ouvrages de synthèse
    Thèses et habilitations
  • Luce Le Gorrec

    Équilibrage bi-stochastique des matrices pour la détection de structures par blocs et applications

    Réseaux et télécommunications [cs.NI]. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2019. Français. ⟨NNT : 2019TOU30136⟩

    Accès: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02735291

  • Franklin Delehelle

    ASGART-fast & efficient de novo mapping of segmental duplications at the genome scale

    Quantitative Methods [q-bio.QM]. INSA de Toulouse, 2019. English. ⟨NNT : 2019ISAT0020⟩

    Accès: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02497362

  • Alfredo Buttari

    Scalability of parallel sparse direct solvers: methods, memory and performance

    Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC]. Toulouse INP, 2018

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01913033

  • Thèses et habilitations
    Rapports
  • Luce Le Gorrec, Sandrine Mouysset, Stergos Afantenos

    Identification des actes de dialogue d’un réseau BiLSTM à l’aide de méthodes de clustering

    [Rapport de recherche] IRIT : Institut en Recherche Informatique de Toulouse, France. 2019

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03003810

  • Patrick Amestoy, Sebastien de la Kethulle de Ryhove, Jean-Yves l’Excellent, Gilles Moreau, Daniil Shantsev

    Efficient use of sparsity by direct solvers applied to 3D controlled-source EM problems

    [Research Report] RR-9220, Inria Grenoble Rhône-Alpes; LIP – ENS Lyon. 2018, pp.26

    Accès: https://hal.inria.fr/hal-01912713

  • Luce Le Gorrec, Sandrine Mouysset, Daniel Ruiz

    Evaluation de la qualité des découpages en communautés dans le cas de graphes non orientés pondérés

    [Rapport de recherche] IRIT. 2018

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03033988

  • Sandrine Mouysset, Ronan Guivarch

    ParKerC: Toolbox for Parallel Kernel Clustering Methods

    [Rapport de recherche] IRIT : Institut en Recherche Informatique de Toulouse, France. 2018

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03034005

  • Iain Duff, Philip Knight, Luce Le Gorrec, Sandrine Mouysset, Daniel Ruiz

    Uncovering hidden block structure for clustering

    [Research Report] IRIT. 2018

    Accès: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03044269

  • Patrick Amestoy, Jean-Yves l’Excellent, Gilles Moreau

    On Exploiting Sparsity of Multiple Right-Hand Sides in Sparse Direct Solvers

    [Research Report] RR-9122, ENS de Lyon; INRIA Grenoble – Rhone-Alpes. 2017, pp.1-28

    Accès: https://hal.inria.fr/hal-01649244v2

  • Emmanuel Agullo, Alfredo Buttari, Mikko Byckling, Abdou Guermouche, Ian Masliah

    Achieving high-performance with a sparse direct solver on Intel KNL

    [Research Report] RR-9035, Inria Bordeaux Sud-Ouest; CNRS-IRIT; Intel corporation; Université Bordeaux. 2017, pp.15

    Accès: https://hal.inria.fr/hal-01473475

  • Rapports

    contrats de l’équipe

    AcronymeTitreResp. scDébut – fin
    2020-058 Labex CIMI Michel DAYDé
    2010 – 2025
    SOLHARIS anr Solveurs pour architectures hétérogènes utilisant des supports d’exécution, objectif scalabilité Alfredo BUTTARI
    2019 – 2023
    FSAT 4 HHO
    [Contrat terminé]
    anr Solveurs rapides pour des discrétisations robustes en mécanique des fluides Daniel RUIZ
    2017 – 2021
    SOLHAR
    [Contrat terminé]
    autre Solveurs pour architectures hétérogènes utilisant des supports d’exécution Alfredo BUTTARI
    2013 – 2017
    MACOPA
    [Contrat terminé]
    Méthodes Asynchrones pour la Combustion et les Plasmas Atmosphériques Daniel RUIZ
    2012 – 2015
    BARESAFE
    [Contrat terminé]
    Modélisation numérique de systèmes couplés fluide structure multi-échelles: méthodes hybrides avancées pour la réduction des incertitudes sur les limites de stabilité et l’optimisation de la fiabilité des barrières de sureté nucléaire Daniel RUIZ
    2011 – 2015
    FP3C
    [Contrat terminé]
    autre Environnement et programmation pour le calcul post PETAFLOP Alfredo BUTTARI
    2010 – 2013
    COOP
    [Contrat terminé]
    autre Gestion de ressources coopérative multi-niveaux Ronan GUIVARCH
    2009 – 2012
    AcronymeTitreResp. scDébut – fin
    EoCoE-II auropa Energy Oriented Center of Excellence : toward exascale for energy Alfredo BUTTARI
    2019 – 2021
    INARMERA – ICT
    [Contrat terminé]
    Integrating Armenia Into ERA : Information and Communication technologies Michel DAYDé
    2012 – 2015
    MyPlanet
    [Contrat terminé]
    autre Massively Parallel Computations of Combustion and Emission Simulations Patrick AMESTOY
    2008 – 2012
    AcronymeTitreResp. scDébut – fin
    INTRACI – partie région
    [Contrat terminé]
    Evaluation des biomarqueurs de la résolution de l’inflammation chez les patients dans des contextes inflammatoires à éthiologie variée et analyse par approche non supervisée des systèmes dynamiques Sandrine MOUYSSET
    2017 – 2020
    Mercredi 3 Février 2021, 10h00
    Hybrid direct and iterative solvers for sparse indefinite and overdetermined systems on future exascale architectures
    Philippe LELEUX – Equipe APO, IRIT INP-ENSEEIHT, En visioconférence
    #these
    Mardi 12 Janvier 2021, 14h30
    Raffinement adaptatif du processus d’assimilation de données par méthode de Kalman d’ensemble pour des problèmes non-linéaires
    Dimitri MOTTET – Equipe APO, IRIT INP-ENSEEIHT, En visioconférence
    #these
    Lundi 9 Novembre 2020, 14h00
    Estimation de posture 3D à partir de données imprécises et incomplètes : application à l’analyse d’activité d’opérateurs humains dans un centre de tri
    Thibault BLANC BEYNE – Equipe REVA, IRIT INP-ENSEEIHT, En visioconférence
    #these
    Lundi 28 Octobre 2019, 14h00
    Équilibrage bi-stochastique des matrices pour la détection de structures par blocs et applications
    Luce LE GORREC – Equipe APO, IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Jeudi 6 Juin 2019, 10h30
    ASGART — Cartographie de novo des duplications segmentaires à l’échelle génomique
    Franklin DELEHELLE – Equipe REVA, Equipe APO, IRIT 37 allées Jules Guesde, Toulouse
    #these
    Vendredi 24 Novembre 2017, 9h30
    Block Low-Rank multifrontal solvers: complexity, performance, and scalability
    Théo MARY – Equipe APO – IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Mercredi 14 Juin 2017, 10h00
    Contrôle optimal géométrique et méthodes numériques: application au problème de montée d’un avion
    Damien GOUBINAT – Equipe APO – IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Vendredi 4 Novembre 2016, 14h00
    Algorithmes d’optimisation sans dérivées à caractère probabiliste ou déterministe : analyse de complexité et importance pratique
    Clément ROYER – Equipe APO – IRIT Amphi C002
    #these
    Vendredi 11 Décembre 2015, 14h30
    Solveur multifrontal QR à base de tâches pour architectures hétérogènes
    Florent LOPEZ – Equipe APO – IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Mardi 27 Janvier 2015, 14h00
    Hybridation d’algorithmes évolutionnaires et de méthodes d’intervalles pour l’optimisation de problèmes difficiles
    Charlie VANARET – Equipe APO – IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Auditorium J. Herbrand
    #these
    Mercredi 13 Janvier 2016 – Vendredi 15 Janvier 2016
    Workshop du LabEx CIMI Optimization and Data Assimilation
    CERFACS, Toulouse
    #congres En savoir plus
    Lundi 11 Janvier 2016 – Mardi 12 Janvier 2016
    Workshop du LabEx CIMI Parallel In Time Methods
    IMT – Bât. 1R3
    #congres En savoir plus
    Mercredi 28 Octobre 2015 – Vendredi 30 Octobre 2015
    KEy topics in orbit Propagation Applied to Space Situational Awareness
    INP-ENSEEIHT, Auditorium
    #congres En savoir plus
    Lundi 11 Mars 2019, 15h00 – 16h00
    SPOT Seminar : High-order multilevel optimization strategies and their application to the training of ANNs
    Elisa RICCETTI – Post-doctorante IRIT – Equipe APO INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Lundi 11 Mars 2019, 14h00 – 15h00
    SPOT Seminar : Recent results in worst-case evaluation complexity for smooth and non-smooth, exact and inexact, nonconvex optimization
    Philippe TOINT – Université de Namur (Belgique) INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Mardi 8 Janvier 2019, 14h00 – 15h30
    Optimisation non convexe avec garanties de complexité via Newton+gradient conjugué
    Clément ROYER – Equipe APO – ENSEEIHT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Mardi 20 Février 2018, 12h15 – 13h00
    Dynamics-based reduction of data assimilation for chaotic models and the role of covariance inflation in reduced-rank filters
    Alberto CARRASSI – Nansen Environmental and Remote Sensing Center, Bergen (Norvège) INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Lundi 22 Mai 2017, 15h00 – 16h00
    Meeting SPOT : Classification algébrique pour le contrôle optimal en Imagerie à Résonance Magnétique
    Thibaut VERRON – Equipe APO – IRIT (France) INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Lundi 22 Mai 2017, 14h00 – 15h00
    Meeting SPOT : Data Analytic UQ cascade for aircraft shape design
    Bijan MOHAMMADI – Université de Montpellier INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Mercredi 26 Avril 2017, 10h30 – 12h00
    [LabEx CIMI] Aventures dans la jungle des ordres élévés en optimisation
    Philippe TOINT – FUNDP Namur, Chaire d’Excellence CIMI (Belgique) IMT, Salle de conférence MIP (1er étage, bât. 1R3)
    #seminaire
    Mercredi 26 Septembre 2018, 15h00
    Scalabilité des solveurs creux directs parallèles: méthodes, mémoire et performances
    Alfredo BUTTARI – Equipe APO – IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #hdr
    Jeudi 1 Juin 2017 – Vendredi 2 Juin 2017
    Journées utilisateurs de MUMPS (MUltifrontal Massively Parallel sparse direct Solver
    INRIA, Montbonnot
    #journee