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Theses

Parallélisation d'algorithmes variationnels d'assimilation de données en météorologie

Résumé : Le problème de l'assimilation de données sous sa forme générale peut se formuler : "comment utiliser simultanément un modèle théorique et des observations pour obtenir la meilleure prévision météorologique ou océanographique ?", sa résolution est très coûteuse, pour la prochaine génération de modèles elle nécessitera une puissance de calcul de l'ordre de 10 Tflops. à l'heure actuelle, aucun calculateur n'est capable de fournir de telles performances mais cela devrait être possible dans quelques années, en particulier grâce aux ordinateurs parallèles à mémoire distribuée. Mais, la programmation de ces machines reste un processus compliqué et on ne connaît pas de méthode générale pour paralléliser de manière optimale un algorithme donné. Nous tenterons, de répondre au problème de la parallélisation de l'assimilation de données variationnelle, ce qui nous conduira à étudier la parallélisation d'algorithmes numériques d'optimisation assez généraux. Pour cela, nous étendrons la méthodologie de l'écriture des modèles adjoints au cas où le modèle direct est parallèle avec échanges de messages explicites. Nous étudierons les différentes approches possibles pour paralléliser la résolution du problème de l'assimilation de données : au niveau des modèles météorologiques direct et adjoints, au niveau de l'algorithme d'optimisation ou enfin au niveau du problème lui-même. Cela nous conduira à transformer un problème séquentiel d'optimisation sans contraintes en un ensemble de problèmes d'optimisation relativement indépendants qui pourront être résolus en parallèle. Nous étudierons plusieurs variantes de ces trois approches très générales et leur utilité dans le cadre du problème de l'assimilation de données. Nous terminerons par l'application des méthodes de parallélisation précédentes au modèle de Shallow Water et comparerons leurs performances. Nous présenterons également une parallélisation du modèle météorologique ARPS (Advanced Regional Prediction System).
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Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005066
Contributor : Thèses Imag <>
Submitted on : Tuesday, February 24, 2004 - 3:43:29 PM
Last modification on : Friday, November 6, 2020 - 4:05:41 AM
Long-term archiving on: : Friday, September 14, 2012 - 11:40:23 AM

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  • HAL Id : tel-00005066, version 1

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Yannick Tremolet. Parallélisation d'algorithmes variationnels d'assimilation de données en météorologie. Modélisation et simulation. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 1995. Français. ⟨tel-00005066⟩

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