Development of an adaptive variance reduction technique for Monte Carlo particle transport

Henri Louvin 1, 2
2 LTSD - Laboratoire de Transport Stochastique et Déterministe
DM2S - Département de Modélisation des Systèmes et Structures : DEN/DM2S/SERMA/LTSD
Résumé : L’algorithme Adaptive Multilevel Splitting (AMS) a récemment fait son apparition dans la littérature de mathématiques appliquées, en tant que méthode de réduction de variance pour la simulation Monte Carlo de chaı̂nes de Markov. Ce travail de thèse se propose d’implémenter cette méthode de réduction de variance adaptative dans le code Monte-Carlo de transport de particules TRIPOLI-4,dédié entre autres aux études de radioprotection et d’instrumentation nucléaire. Caractérisées par de fortes atténuations des rayonnements dans la matière, ces études entrent dans la problématique du traitement d’évènements rares. Outre son implémentation inédite dans ce domaine d’application, deux nouvelles fonctionnalités ont été développées pour l’AMS, testées puis validées. La première est une procédure d’encaissement au vol permettant d’optimiser plusieurs scores en une seule simulation AMS. La seconde est une extension de l’AMS aux processus branchants, courants dans les simulations de radioprotection, par exemple lors du transport couplé de neutrons et des photons induits par ces derniers. L’efficacité et la robustesse de l’AMS dans ce nouveau cadre applicatif ont été démontrées dans des configurations physiquement très sévères (atténuations du flux de particules de plus de 10 ordres de grandeur), mettant ainsi en évidence les avantages prometteurs de l’AMS par rapport aux méthodes de réduction de variance existantes.
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Thèse
Computational Physics [physics.comp-ph]. Université Paris-Saclay, 2017. English. 〈NNT : 2017SACLS351〉
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Soumis le : lundi 11 décembre 2017 - 23:35:29
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Henri Louvin. Development of an adaptive variance reduction technique for Monte Carlo particle transport. Computational Physics [physics.comp-ph]. Université Paris-Saclay, 2017. English. 〈NNT : 2017SACLS351〉. 〈tel-01661422〉

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