Introduction au Calcul Scientifique : Modélisation, simulation numérique et applications

Réf. : CSC109

Sessions de formation

(Fuseau horaire : Europe/Paris)

Centre Cnam Paris - Formation 2nd Semestre ouverte et à distance

La période de cours est planifiée du 03/02/2025 au 07/06/2025

L'inscription est ouverte jusqu'au 14/03/2025 17:00

Présentation

Public, conditions d'accès et prérequis

Informatique : Connaissances de base en informatique (programmation, algorithmique). La connaissance des langages Python et C++ est recommandée.
Mathématiques : Connaissances en calcul différentiel/intégral et en algèbre linéaire matricielle (avoir suivi l'UE CSC104 ou CSC106 du Cnam ou équivalent).

Objectifs

- Donner aux auditeurs les bases mathématiques de la méthode des éléments finis, des différences finies et des volumes finis.
- Savoir, sur des problèmes standards multiphysiques, reconnaître la méthode numérique à utiliser, connaître ses propriétés et sa mise en oeuvre.
- Etre en capacité de réduire les coûts de calcul ainsi que la complexité des codes. Connaissance des outils et techniques de parallélisation.

Contenu

Partie 1 : Constructions de méthodes numériques pour la résolution d'Equations aux Dérivées Partielles (EDP) : éléments finis, volumes finis, différences finies.
Partie 2 : Introduction au Calcul Haute Performance (CHP) :  Parallélisations MPI, OpenMP. Optimisation de solveurs.

Ces deux parties seront composées de cours, d'exercices dirigés et de travaux pratiques sur des problèmes multiphysiques. Les travaux pratiques seront réalisés dans les langages Python et/ou C++.

Bibliographie

Titre Auteur(s)
La méthode des éléments finis (Hermes-Lavoisier) G. Dhatt, G. Touzot
Numerical Approximation of Hyperbolic Systems of Conservation Laws E. Godlewski, P.A. Raviart
Numerical Approximation of Partial Differential Equations A. Quarteroni, A. Valli

Modalités d'évaluation

  • Projet(s)
  • Examen final

Examen de fin de semestre + projet (moyenne pondérée des deux notes)