Stratégies de mappage de tâches sur grappe de calcul hétérogène pour la simulation de transitoires électromagnétiques de réseaux électriques

Ce mémoire de maitrise présente une amélioration des stratégies de mappage des tâches pour les simulations de transitoires électromagnétiques (electromagnetic transient, EMT) de réseaux électriques en temps réel sur des grappes de calcul hétérogènes. Il aborde l’optimisation de la distribution des calculs parallèles en tenant compte à la fois des liens de communication hétérogènes et des capacités de traitement variables des noeuds de calcul. Deux modèles complémentaires sont proposés, chacun accompagné de sa formulation mathématique. Le modèle d’assignation optimise le placement des tâches lorsque le nombre de noeuds de calcul est fixe et prédéterminé, en mettant l’accent sur la minimisation des coûts de communication tout en respectant les contraintes de capacité de calcul. Le modèle de bin packing, quant à lui, détermine le nombre minimal de noeuds de calcul nécessaires en tenant compte des contraintes de capacité de calcul et de communication, ce qui le rend particulièrement adapté aux scénarios où les ressources de calcul sont limitées. La méthodologie se concentre sur deux contributions principales. D’abord, la librairie PuLP, qui utilise des techniques de propagation d’étiquettes pour le partitionnement multiobjectif, a été adaptée afin de résoudre les problèmes d’assignation et de bin packing. Les modifications intègrent les coûts de communication et les contraintes de traitement entre noeuds hétérogènes. Ensuite, les performances de la librairie de partitionnement SCOTCH, traditionnellement utilisée pour le partitionnement de maillage de simulation numérique pour des problèmes de mécanique des structures, ont été évaluées pour du mappage de tâches de simulations EMT avec une configuration de grappes hétérogènes. Bien que cette librairie offrait déjà certaines fonctionnalités nécessaires, elles n’avaient pas été testées auparavant dans le mappage de tâches de simulations de réseaux électriques pour des grappes hétérogènes.