ASPERA est un réseau d’agences gouvernementales, responsable de la coordination et du financement des projets européens en astroparticule. Certaines grandes infrastructures proposées par la feuille de route d’ASPERA vont être confrontées à des besoins ambitieux en terme de calcul. Une coordination au niveau européen sur cette thématique devient nécessaire. Cet atelier proposé par Stavros KATSANEVAS a permis de cerner certaines opportunités de collaboration entre les projets et les organismes invités.

Certaines présentations décrivent en détail des modèles de calcul pour les rayons cosmiques, les ondes gravitationnelles et l’énergie noire. Sans représenter une vue exhaustive de l’ensemble des activités en astroparticule, ces présentations mettent en évidence la variété des besoins spécifiques en question.

La grille utilisée pour le LHC permet de satisfaire d’énormes besoins en calcul et stockage. Les rayons cosmiques utilisent des méthodes de calcul similaires aux expériences de physique des particules. Cependant, si le réseau est extrêmement fiable, la gestion de la grille reste encore lourde. Le traitement des données est rendu difficile par les incidents fréquents affectant le hardware. Une amélioration de la tolérance aux incidents s’appuyant sur la fiabilité du réseau pourrait être envisagée. Giovanni LAMANNA, pour le CTA, et Christian NEISSNER, pour Magic, ont partagé leur expérience dans la mise en place du calcul sur la grille et mis en évidence que l’utilisation de la grille par un projet offre des avantages dans un contexte très international. Jean-Noël ALBERT a implémenté pour AUGER une solution mixte prenant en compte non seulement le calcul intensif nécessaire pour les simulations, mais aussi le volume relativement limité de données. Ainsi les simulations pour AUGER se font sur la grille mais le traitement des données se fait en local au CC-IN2P3. Dans le domaine des ondes gravitationnelles, la grille est utilisée pour LIGO et VIRGO.

A la suite de la grille européenne EGEE, EGI s’attache à rendre cette infrastructure pérenne. Les interactions entre EGI et les communautés de recherche virtuelles sont d’avantage formalisées. La grille fournit aussi un cadre adapté pour les outils interactifs de contrôle et de surveillance de télescopes distants. Dans un domaine connexe à la Grille, le Cloud pourrait apporter un degré supplémentaire de flexibilité et de virtualisation des inhomogénéités entre sites, comme par exemple le projet StratusLab.

La participation de centres de calculs européens à cet atelier ouvre la perspective d’une meilleure coordination pour le calcul en astroparticule. Des descriptions détaillées de leurs activités ont été présentées et, lors de la table ronde, les Tiers-1 ont confronté leurs activités présentes et leurs perspectives futures.

Le partage, la fusion et l’accès à des données très hétérogènes, mais complémentaires en terme d’objectifs scientifiques, représentent un enjeu majeur pour l’astroparticule. Le fonctionnement de l’observatoire virtuel IVOA, déjà largement utilisé en astronomie pour la publication de quantités considérables de données au travers d’une interface web, a été détaillé durant ce colloque. Ce partage des données est aussi intéressant pour l’astroparticule car il permet par exemple de fusionner des observations indépendantes utilisant des particules messagères différentes et provenant d’une même source astrophysique. Ces données peuvent aussi être réutilisées par des physiciens ayant des objectifs scientifiques variés pour en extraire des informations pertinentes à leur travail. Comme l’a souligné Roberto COSSU à la suite de sa présentation, un partage de données avec les sciences environnementales pourrait se révéler mutuellement fructueux. En effet certains instruments utilisés en astroparticule effectuent des mesures couvrant des espaces considérables sous les mers ou sur les terres correspondant aux échelles caractéristiques de géophysique.

En ce qui concerne le hardware, certains besoins en astroparticule bénéficient de solutions spécifiques. Le gain énorme obtenu avec les processeurs de type GPU, déjà très largement utilisés pour les ondes gravitationnelles, a été mis en avant. Les GPUs sont parfaitement adaptés à l’algèbre linéaire notamment pour le traitement du signal. Ce type de processeur pourrait aussi être performant dans certaines analyses utilisant les données du type LSST. Les expériences d’énergie noire nécessitent des accès très intensifs aux données et donc des disques particulièrement performants. Aussi un modèle de calcul totalement distribué entre différents sites n’apparaît pas envisageable. Le LSST par exemple nécessite une infrastructure de calcul très ambitieuse. Les objectifs scientifiques de l’expérience spatiale EUCLID quant à eux demandent une analyse de données provenant d’autres expériences notamment du LSST. Un traitement spécifique de ces données externes est nécessaire pour les rendre utilisables par EUCLID. Cela représenterait un supplément énorme en calcul.

Pour plus d’informations sur ce colloque : http://indico.in2p3.fr/conferenceDisplay.py?confId=3845

Le prochain atelier, prévu à Barcelone fin Mars, permettra d’approfondir la coordination des activités et d’étudier certains sujets importants non abordés lors de ce premier atelier. Ainsi l’optimisation et la structuration du software pourraient être discutés ainsi que les bases de données en particulier pour le LSST. Parallèlement à ces ateliers, des interactions plus bilatérales et ciblées entre projets et infrastructures seront concrétisées.

Rachid Lemrani