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Ouvrir les boîtes noires de
la mission Herschel
Florian Melki, Vincent Minier, Yannick Prié
30 juin 2017
Les boîtes noires
Plan
Astrophysique spatiale
Plan
Herschel space observatory et ses instruments
Mission Herschel
1982 : conception
1993 : acceptation par ESA
2001 : contrats industriels et construction
2009 : lancement
2013 : fin de la mission en vol
2017 : archivages
xemple de collaborations internationales autour de Philippe André
Herschel : observations
Herschel : observations et calibrations
Herschel : programmes scientifiques
AOTVAL
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OBS
TOO
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Herschel : Segment sol
Définition Epistémé
Le segment sol est l’organisation humaine et matérielle localisée sur le sol dont
une partie est en relation avec le satellite en orbite et met en place puis exploite
l’instrument d’observation dans le satellite afin de planifier, programmer et
transmettre le planning des observations, et de réceptionner les données
mesurées par l’instrument, tandis qu’une autre partie indépendante traite les
données (notamment les étalonne), les analyse, les archive, et les transmet à la
communauté scientifique pertinente.
(au sens ESA – opération de l’observatoire et collecte des données)
Herschel : activité scientifique autour d’un PI
Herschel : 2 phases de traitement des données
HIPE Logiciels maison
Réduction Analyse
Herschel :
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Herschel : publications dans le temps
Herschel : publications et observations
Une observation…
… deux images / deux publications
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Herschel Mission Explorer http://episteme.univ-nantes.fr/hme
Plan
HIPE (Herschel Interactive Processing Environment)
une suite logicielle pour la réduction de données
HIPE : une succession d’exécutions de traitements
Lancement d’un processus
automatisé via HIPE +
paramètres d’entrée
Level 0 Level 0.5
Level 1 Level 1
Level 2
HIPE : exemple de reprocessing complet
1. Création des produits de
stockage des données de
qualité générées durant le
processing
2. Création d’un contexte =
produit qui contient des
références vers d’autres
produits
3. Création des
produits de niveaux
0, 0.5, 1 et 2 dans le
rouge
4. Création des
produits de niveaux
0, 0.5, 1 et 2 dans le
bleu
3.3 Produits pour itérer sur les
Frames
3.1 Tous les signaux des
différents détecteurs (Frames)
3.2 Données sur la boîte de contrôle de
PACS (Detector and Mechanism
Controler)
3.4 Image finale
3.5 Référence vers
les produits créés
5. Création des produits
“housekeeping” = données
sur l’instrument
6. Création de contextes
http://archives.esac.esa.int/hsa/aio/jsp/metadata.jsp?RESOURCE_CLASS=PRODUCT_METADATA&hcss_
urn=urn:hsa:herschel.spire.ia.dataset.BuildingBlockProduct:339340&RETURN_TYPE=JSON
HIPE : récupération des données d’activité
http://archives.esac.esa.int/hsa/aio/jsp/metadata.jsp?RESOURCE_CLASS=PRODUCT
&OBSID=1342186277&RETURN_TYPE=json
P339340
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herschel.pacs.signal.Frames
01/06/2015 21:49:55
Photometry averaged blue product
SPG v13.0.0
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Version de Hipe SPG v13.0.0 SPG v13.0.0
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HIPE : objectifs de recherche
Comprendre comment se passe la réduction
Étudier l’évolution du code
Étudier l’évolution des traitements
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recherche, etc.
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Comprendre comment se passe la réduction
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Étudier l’évolution des traitements
Étudier la différence de traitements entre programmes, PI, cibles, mots-clés de
recherche, etc.
Étudier les liens entre les traitement réalisés et l’activité scientifique
Étudier le couplage code et activité scientifique
Versions majeures de HIPE
HIPE : évolution du code
Suite des version du package
HIPE : objectifs de recherche
Comprendre comment se passe la réduction
Étudier l’évolution du code
Étudier l’évolution des traitements
Étudier la différence de traitements entre programmes, PI, cibles, mots-clés de
recherche, etc.
Étudier les liens entre les traitement réalisés et l’activité scientifique
Étudier le couplage code et activité scientifique
Comparer des résumés de process dans le temps
Augmentation du nombre d’observations traitéesMontée de version de HIPEApparition puis disparition d’un appel
HIPE : objectifs de recherche
Comprendre comment se passe la réduction
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Étudier l’évolution des traitements
Étudier la différence de traitements entre programmes, PI, cibles, mots-clés de
recherche, etc.
Étudier les liens entre les traitement réalisés et l’activité scientifique
Étudier le couplage code et activité scientifique
Comparer des résumés de process
HIPE : objectifs de recherche
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Étudier la différence de traitements entre programmes, PI, cibles, mots-clés de
recherche, etc.
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Voir l’évolution du code en lien avec les événements
KPGT_pandre_1
stars: formation
ISM: clouds
ISM: structure
ISM: individual objects:
Aquila Rift complex
stars: formation
ISM: individual objects:
Aquila Rift complex
Bilan d’une ouverture de boîte noire
Début de conceptualisation
Beaucoup de manques dans les données
→ qui a lancé quoi ?
→ qui a fait les modifications du code, et sous quelle impulsion ?
Beaucoup (trop) d’hypothèses indirectes
→ il faut des informateurs
→ il faut compléter les données
Merci !

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Ouvrir les boîtes noires de la mission herschel

  • 1. Ouvrir les boîtes noires de la mission Herschel Florian Melki, Vincent Minier, Yannick Prié 30 juin 2017
  • 5.
  • 7. Herschel space observatory et ses instruments
  • 8. Mission Herschel 1982 : conception 1993 : acceptation par ESA 2001 : contrats industriels et construction 2009 : lancement 2013 : fin de la mission en vol 2017 : archivages
  • 9. xemple de collaborations internationales autour de Philippe André
  • 11. Herschel : observations et calibrations
  • 12. Herschel : programmes scientifiques AOTVAL SDP KPGT KPOT GT1 DDT OBS TOO OT1 GT2 OT2
  • 13. Herschel : Segment sol Définition Epistémé Le segment sol est l’organisation humaine et matérielle localisée sur le sol dont une partie est en relation avec le satellite en orbite et met en place puis exploite l’instrument d’observation dans le satellite afin de planifier, programmer et transmettre le planning des observations, et de réceptionner les données mesurées par l’instrument, tandis qu’une autre partie indépendante traite les données (notamment les étalonne), les analyse, les archive, et les transmet à la communauté scientifique pertinente. (au sens ESA – opération de l’observatoire et collecte des données)
  • 14. Herschel : activité scientifique autour d’un PI
  • 15. Herschel : 2 phases de traitement des données HIPE Logiciels maison Réduction Analyse
  • 17. Herschel : publication des sources
  • 18. Herschel : publications dans le temps
  • 19. Herschel : publications et observations
  • 21. … deux images / deux publications
  • 22. … obtenues au cours de 2 processus
  • 23. Herschel Mission Explorer http://episteme.univ-nantes.fr/hme
  • 24. Plan
  • 25. HIPE (Herschel Interactive Processing Environment) une suite logicielle pour la réduction de données
  • 26. HIPE : une succession d’exécutions de traitements Lancement d’un processus automatisé via HIPE + paramètres d’entrée Level 0 Level 0.5 Level 1 Level 1 Level 2
  • 27. HIPE : exemple de reprocessing complet 1. Création des produits de stockage des données de qualité générées durant le processing 2. Création d’un contexte = produit qui contient des références vers d’autres produits 3. Création des produits de niveaux 0, 0.5, 1 et 2 dans le rouge 4. Création des produits de niveaux 0, 0.5, 1 et 2 dans le bleu 3.3 Produits pour itérer sur les Frames 3.1 Tous les signaux des différents détecteurs (Frames) 3.2 Données sur la boîte de contrôle de PACS (Detector and Mechanism Controler) 3.4 Image finale 3.5 Référence vers les produits créés 5. Création des produits “housekeeping” = données sur l’instrument 6. Création de contextes
  • 28. http://archives.esac.esa.int/hsa/aio/jsp/metadata.jsp?RESOURCE_CLASS=PRODUCT_METADATA&hcss_ urn=urn:hsa:herschel.spire.ia.dataset.BuildingBlockProduct:339340&RETURN_TYPE=JSON HIPE : récupération des données d’activité http://archives.esac.esa.int/hsa/aio/jsp/metadata.jsp?RESOURCE_CLASS=PRODUCT &OBSID=1342186277&RETURN_TYPE=json P339340 1342186277 herschel.pacs.signal.Frames 01/06/2015 21:49:55 Photometry averaged blue product SPG v13.0.0 SDP_pandre_3 PACS P339546 P337484 ... Obs 1342186277 HAIO Herschel Archive Inter Operability Sub (P339340,P339546,P337484,...)
  • 29. HIPE : les données dont on dispose Observation 1342186234 1342186234 Classe utilisée herschel.pacs.signal.Frames herschel.pacs.signal.SlicedFrames Heure de lancement 01/06/2015 21:49:55 01/06/2015 21:51:24 Produit généré Photometry averaged blue product Photometry averaged blue context Version de Hipe SPG v13.0.0 SPG v13.0.0 Programme SDP_pandre_3 SDP_pandre_3 Instrument de mesure PACS PACS
  • 30. HIPE : objectifs de recherche Comprendre comment se passe la réduction Étudier l’évolution du code Étudier l’évolution des traitements Étudier la différence de traitements entre programmes, PI, cibles, mots-clés de recherche, etc. Étudier les liens entre les traitement réalisés et l’activité scientifique Étudier le couplage code et activité scientifique
  • 31. HIPE : objectifs de recherche Comprendre comment se passe la réduction Étudier l’évolution du code Étudier l’évolution des traitements Étudier la différence de traitements entre programmes, PI, cibles, mots-clés de recherche, etc. Étudier les liens entre les traitement réalisés et l’activité scientifique Étudier le couplage code et activité scientifique
  • 32. Enchaînement des appels pour 1342186277 (HIPE 14.2.0 - PACS) Résumés de process
  • 33. Résumés de process Appels inter-classes Nombre d’appels d’une classe herschel.spire.ia.dataset.BuildingBlockProduct Total : 11288 appels Moyenne : 109
  • 34. HIPE : objectifs de recherche Comprendre comment se passe la réduction Étudier l’évolution du code Étudier l’évolution des traitements Étudier la différence de traitements entre programmes, PI, cibles, mots-clés de recherche, etc. Étudier les liens entre les traitement réalisés et l’activité scientifique Étudier le couplage code et activité scientifique
  • 35. Versions majeures de HIPE HIPE : évolution du code Suite des version du package
  • 36. HIPE : objectifs de recherche Comprendre comment se passe la réduction Étudier l’évolution du code Étudier l’évolution des traitements Étudier la différence de traitements entre programmes, PI, cibles, mots-clés de recherche, etc. Étudier les liens entre les traitement réalisés et l’activité scientifique Étudier le couplage code et activité scientifique
  • 37. Comparer des résumés de process dans le temps Augmentation du nombre d’observations traitéesMontée de version de HIPEApparition puis disparition d’un appel
  • 38. HIPE : objectifs de recherche Comprendre comment se passe la réduction Étudier l’évolution du code Étudier l’évolution des traitements Étudier la différence de traitements entre programmes, PI, cibles, mots-clés de recherche, etc. Étudier les liens entre les traitement réalisés et l’activité scientifique Étudier le couplage code et activité scientifique
  • 40. HIPE : objectifs de recherche Comprendre comment se passe la réduction Étudier l’évolution du code Étudier l’évolution des traitements Étudier la différence de traitements entre programmes, PI, cibles, mots-clés de recherche, etc. Étudier les liens entre les traitement réalisés et l’activité scientifique Étudier le couplage code et activité scientifique
  • 41. Visualiser process, version, événements de l’activité scientifique (observations, publications, etc.) Observations Publications
  • 42. HIPE : objectifs de recherche Comprendre comment se passe la réduction Étudier l’évolution du code Étudier l’évolution des traitements Étudier la différence de traitements entre programmes, PI, cibles, mots-clés de recherche, etc. Étudier les liens entre les traitement réalisés et l’activité scientifique Étudier le couplage code et activité scientifique
  • 43. Voir l’évolution du code en lien avec les événements KPGT_pandre_1 stars: formation ISM: clouds ISM: structure ISM: individual objects: Aquila Rift complex stars: formation ISM: individual objects: Aquila Rift complex
  • 44. Bilan d’une ouverture de boîte noire Début de conceptualisation Beaucoup de manques dans les données → qui a lancé quoi ? → qui a fait les modifications du code, et sous quelle impulsion ? Beaucoup (trop) d’hypothèses indirectes → il faut des informateurs → il faut compléter les données