HPC@Maths : le calcul haute performance au cœur de l’innovation scientifique

La simulation numérique joue aujourd’hui un rôle clé dans un nombre incalculable d’applications, que ce soit pour l’aide à la conception innovante en entreprise ou, au cœur de la recherche scientifique, pour comprendre et analyser des phénomènes. Bien coordonné aux avancées en recherche dans le domaine mathématique, le calcul haute performance représente donc un fort vecteur d’innovation scientifique et technologique. 

Dans ce contexte, le projet HPC@Maths vise à développer des outils mathématiques innovants et des méthodes numériques de nouvelle génération pour la simulation de phénomènes physiques complexes, directement applicables par l'industrie et les PME. Ces méthodes sont développées dans un environnement open source, mettant en valeur les domaines d'expertise du Centre de mathématiques appliquées (CNRS, École polytechnique - IP Paris), en analyse mathématique, analyse numérique et en calcul de haute performance. 

Porté par Marc Massot (X 1989) et Loïc Gouarin, respectivement professeur et ingénieur de recherche CNRS à l’X, HPC@Maths repose sur la construction d’un cercle vertueux « Recherche - Formation - Partenariats ». « L’implication des chercheurs, des élèves de l’X et des entreprises est au cœur de notre initiative. Nous avons développé un pôle de recherche en recrutant des chercheurs et des ingénieurs de haut niveau qui ont contribué à la construction d’un ensemble de logiciels offrant un accès aux dernières recherches de l’équipe avec une évolution constante. Cette équipe d’ingénieurs joue par ailleurs un rôle clé en soutenant l'interaction avec des partenaires tels que le CEA, TotalEnergies et la NASA, et favorise l'émergence de nouvelles collaborations, permettant ainsi au projet de poursuivre sa croissance. En parallèle, les étudiants bénéficient directement de ces avancées grâce à la création d’une filière d’enseignement dédiée et d’outils pédagogiques innovants et interactifs. Enfin, l’une des clés de la réussite de notre projet est d’y associer les entreprises, principales bénéficiaires du transfert de nos recherches et sources d’inspiration », explique Loïc Gouarin.  

Mécène de l’initiative depuis 2020, QuantStack a choisi de renouveler son engagement. Spécialisée dans la conception et la production de logiciels de calcul scientifique open source, l’entreprise entend ainsi poursuivre et approfondir son partenariat avec le Centre de mathématiques appliquées, avec l’objectif commun de faire progresser les outils de calcul haute performance. « Notre équipe dédiée travaillera en étroite collaboration avec l'équipe de recherche HPC@Maths, ainsi qu'avec les étudiants talentueux de l'École polytechnique. Ensemble, nous nous efforcerons de développer de nouveaux outils et d'affiner les outils existants à travers le logiciel xtensor. Nous croyons fermement que ce partenariat permettra d’élaborer des outils HPC pratiques, évolutifs et user-friendly, applicables à un large spectre d'applications scientifiques et industrielles », se réjouit Sylvain Corlay, fondateur de QuantStack. 

Depuis plusieurs années, l’initiative HPC@Maths est également soutenue par Jacques Garaïalde (X 1976). « Parmi tous les axes de développement que poursuit l’X, ce projet m’est apparu comme l’un des plus importants. Il est à mes yeux essentiel pour que l’École maintienne une forte position sur la scène scientifique internationale. Les bénéfices au niveau de la recherche, de la formation et des partenariats peuvent être considérables. J’ai beaucoup apprécié mes contacts avec Marc Massot et toute l’équipe, et j’ai été impressionné par la qualité de leurs travaux, leur détermination et les premiers résultats obtenus. C’est donc avec enthousiasme que je renouvelle mon soutien dans le cadre de la nouvelle campagne de la Fondation », témoigne-t-il. 

« Notre projet repose sur la mise en place d’une équipe de recherche mêlant des chercheurs et des ingénieurs de recherche à parts égales. Le but est de créer un environnement propice à l'élaboration d'une recherche de haut niveau ainsi qu’à son interaction avec des partenaires académiques et industriels via les logiciels open source. Cette approche est loin d’être commune dans les laboratoires de mathématiques. Sans le soutien de longue date de la Fondation de l’X, et tout particulièrement de Jacques Garaïalde, nous n’aurions pas pu créer cet environnement qui montre aujourd’hui tout son potentiel. Nous souhaitons également exprimer notre gratitude envers la société QuantStack, un acteur majeur de notre projet. Nous espérons que notre collaboration sur l’élaboration d’outils numériques innovants sera fructueuse et longue. », concluent Marc Massot et Loïc Gouarin.