Santé, intelligence artificielle... découvrez les ressources financières et stratégiques à votre disposition pour développer vos projets ! Explorez les ressources financières et stratégiques à votre disposition pour accélérer vos projets, avec les experts de GENCI. Intelligence artificielle, IoT médecine quantique... comment accéder aux outils de calcul et à l'accompagnement dont vous avez besoin?

1. 1
Santé : accélérez avec la puissance du calcul
intensif @Genci @QubitPharmaceuticals
18 / 02/ 21

2. 02 •
03 •
04 •
01 •
DARI : Les accès aux
supercalculateurs nationaux
SiMSEO : L’accompagnement
spécialisé pour les start-ups et PME
Qubit Pharmaceuticals : Cas d’usage sur
le quantique et le médical
Sommaire 1
GENCI : Acteur majeur de la
révolution numérique en Europe
2
2

3. GENCI : acteur majeur de la révolution numérique en Europe
Elise QUENTEL, Cheffe de projet
3

4. 4
GENCI (Grand Equipement National de Calcul Intensif)
4
3 supercalculateurs
1000 projets de recherche par an dont 350 en IA
Acteur majeur
de la révolution numérique en Europe

5. 5
GENCI (grand equipement national de Calcul intensif)
● Société civile créée en 2007
● 17 personnes, 3 centres de calcul
nationaux
● Maîtrise d’ouvrage nationale pour le calcul
intensif et le stockage de données
● Sherpa des ministères recherche et
entreprises pour EuroHPC
● Puissance de calcul 2020 = 50 Pflops
● 2 milliards d’heures de calcul
disponibles/an
● 1000 projets de recherche / an dont 350 en
Intelligence Artificielle
● 10% des projets en partenariat avec un
industriel
5

6. 6
GENCI - Intégré dans l’écosysteme du calcul
6
Gouvernance intergouvernementale (PRACE) puis européenne (EuroHPC)
PRACE: 26 pays membres - France représentée par GENCI
7 calculateurs
EuroHPC: Governing Board
GENCI : Technical Advisor (FR)
3 centres de calcul:
• CINES
• IDRIS
• TGCC
3 supercalculateurs
Gouvernance
régionales:
mésocentres
Projet equip@meso
2011-2020
Coordination GENCI sur un
projet PIA3 2020 22 partenaires
régionaux = MesoNet
1 PFlop/s = un million de milliards
d’opérations flottantes/s = 1015 flops

7. 7
GENCI, l’infrastructure nationale
● Plan pluriannuel (10 ans) - budget 39 M€/an
○ 2021/22 CINES renouvellement
○ 2022/23 Exascale au TGCC (EuroHPC)
● Une offre de supercalculateurs complémentaires
○ Supercalculateurs généralistes et équilibrés
○ Supercalculateurs avec accélérateurs GPU
○ Avec des services de pré- et post-traitement / visualisation
● Évolution tous les 10 mois
○ 53,5 PFlop/s
○ Nouvelles machines et/ou prototypes
● Doublement de la puissance chaque année
● Possibilité de déplacer des projets entre les centres en fonction
○ Des codes et de leurs environnements
○ Des caractéristiques des machines
7

8. 8
GENCI, l’infrastructure nationale : 3 centres de calcul nationaux pour la production
● Cohérence des 3 centres :
○ Architectures
complémentaires
○ Spécificité propre à
chaque site
○ Réseau haut débit
inter-centres
(Renater)
8
• Jean Zay (2019)
o Opéré par le CNRS
o Situé à Orsay
o 28 PF (2020)
• Joliot-Curie (2018)
o Opéré par le CEA
o Situé à Bruyères-le-Châtel
o 22 PF (2019)
• Occigen (2015)
o Opéré par le
MESRI/CPU
o Situé à Montpellier
o 3,5 PF (2016)

9. 9
Vers l’Exascale convergé et le quantique
● 1ère
phase : Pre Exascale (> 1 Md€ alloués)
● 2ème
phase : Exascale, quantum et Post Exascale
(Cible de 8 Md€ dans FP9/10)
9
• Exascale convergé
• > x00 PF
Veille / déploiement
de nouvelles architectures
Formation / support utilisateurs,
nouveaux services
• Jean Zay (HPC/IA) 28 PF
• Joliot Curie 22PF
En 2021 à GENCI En 2023-24
● Les autres projets :
○ Le projet européen HPCQS
○ Le Plan quantique national
○ Le Pack quantique de la Région Ile de France

10. 10
Comment accéder à des moyens en Intelligence Artificielle ?
DARI : Les accès aux supercalculateurs nationaux

11. 11
Comment accéder aux ressources GENCI ?
11

12. 12
Comment accéder aux ressources GENCI ?
12
Les différents types d’accès adaptés aux besoins
• Accès Régulier (AR)
• Accès Préparatoire (AP)
• Accès Dynamique (AD)
Accès Régulier Accès Préparatoire Accès Dynamique
Objectif de la demande Calculs importants
Portage, optimisation et
parallélisation de codes de
calcul, étude d’extensibilité
Développement
d’algorithmes et
méthodologies en IA et son
utilisation
Quand postuler aux
appels à projets ?
Appel à projet biannuel Tout au long de l'année Tout au long de l'année
Pour combien de temps ? 1 an 6 mois 1 an
Évaluation par un comité
?
Oui Non Non
Nombre moyen d’heures 5 Mh cœur 50 kh cœur 10 kh GPU
Sur quelle(s) machine(s) /
partitions ?
Supercalculateurs en
production
Supercalculateurs en
production et prototype
Jean Zay V100 IA
Pour l’IA

13. 13
Conditions et accès
● Processus unique pour candidater sur les 3 centres de calcul nationaux
○ Environ 600 projets / an pour les accès réguliers pour près de 3 000 utilisateurs
○ Environ 300 projets / an pour les accès dynamiques
○ Depuis 2010, plus de 4 500 dossiers expertisés
● Projets scientifiques académiques et industriels
● Travaux de recherche ouverte à Obligation de publication
● Sélection sur critères d’excellence scientifique
● Responsable du projet
○ AP et AR : membre permanent d’une structure et post-doctorants
○ AD : idem que les AP et AR + doctorants et étudiants de stage en master 2
13

14. 14
Résumé
● Accès gratuit aux ressources
○ Calcul et stockage
● Support et accompagnement aux utilisateurs
○ Par les centres de calcul (N1-N3) et formations
○ Par GENCI
● Catalogue de services
○ Livret utilisateur commun (matériel, type de support, logiciel etc.)
● Environnement souverain et sécurisé
○ Pour tout type d’accès
○ Adapté à différents types de besoins
● Pour tout renseignement complémentaire sur le processus d’attribution
○ Informations sur eDARI, le site de GENCI et les trois centres nationaux
○ Contacter acces@genci.fr
14

15. 15
Abraham LUNDA, chargé de projets technico-commercial
SiMSEO : l’accompagnement spécialisé pour les start-ups et PME

16. ● Un compétence center par pays membre (33)
Structurer le paysage d’offres de services HPC/IA dans chacun des pays européens
(sensibilisation des acteurs, cartographies des compétences et formations)
● GENCI y est partenaire avec Teratec et le Cerfacs
• GENCI pilote le workpackage « Interaction avec l’Industrie»
• L’objectif est d’assurer la diffusion et la promotion à l’ensemble
du tissu économique de l’usage des technologies HPC/IA et HPDA
• Actions concrètes vers les PME via le projet du PIA2 SiMSEO
et extension aux autres régions
• Accès aux moyens nationaux pour de la recherche ouverte
Actions vers les entreprises
16
16
Centre de compétence français, projet d’EuroHPC

17. ● SiMSEO : un projet sur 2015 - 2022 lancé dans le cadre du PIA, piloté par le DGE
et financé par BPI France, coordonné par Genci et Teratec
Actions vers les entreprises
17
17
Centre de compétence français, projet d’EuroHPC
Sensibilisation aux enjeux de la
simulation
Organisées en région
par SystemX
sous pilotage de Genci / Teratec
Accompagnement de
proximité des PME
6 plateformes régionales :
Normandie
Nouvelle Aquitaine
Occitanie
Grand-Est-Reims
Grand-Est-Strasbourg
Auvergne-Rhône-Alpes
Offres de services sectorielles
BTP
Ingénierie
Manufacturière
…
Formation
Que peut-on modéliser ? Avec quels
outils ? Pour quoi faire ? Avec quelles
données ? Quel impact dans le
processus de conception, de
validation et d’exploitation ? Quelles
implications sur le modèle
économique ? Et que peuvent être
les prochaines étapes ?
Sectorielle, ciblée Acculturation
Régionale, sur mesure
Terminé

18. ● Réseau d’experts
métiers et en
simulation numérique
● Accompagnement d’un
projet industriel (PoC)
● Abondement par les
pouvoirs publics de
50% des coûts du
projet
● Partenaire de La
French Tech
Le programme SiMSEO
18
18
Focus sur l’accompagnement de proximité
Occitanie
www.calmip.univ-toulouse.fr
Nouvelle Aquitaine
www.snasa.fr
Normandie
www.criann.fr
Grand Est (Strasbourg)
www.cemosis.fr
Auvergne-Rhône-Alpes
www.maimosine.fr
Grand Est (Reims)
https://romeo.univ-reims.fr/
Coordination nationale
www.genci.fr
juille

19. ● 6 architectures HPC uniques en France
● Performants, Souverains, Complémentaires
• Machine Roméo à Roméo - Reims
• Machine Myria au CRIANN – Rouen
• Machine Olympe au CalMIP – Toulouse
• Machine à SNASA – Bordeaux
• Centre Alsa-Calcul services – Strasbourg
• En partenariat avec Cemosis.
• Centre de calcul CIMENT Maimosine – Grenoble
● 9 pflop/s* disponibles
● + de 300 GPU accessibles pour l’IA
● 2100 entreprises déjà intéressées
● *Pflop/s : 1015 opérations à virgule flottante par seconde
Le programme SiMSEO
19
19
Focus sur l’accompagnement de proximité
Olympe, CalMiP, Toulouse
Romeo, Reims

20. 20
Le programme SiMSEO
● L’accompagnement comprend 3 grandes parties:
○ De l’audit et du conseil R&D
○ De l’expertise qualifié de haut niveau en informatique et techniques métiers
○ De l’accès à des heures de calcul
20
Ø Audit des projets start-up/PME/ETI
Ø Mise en relation avec l’écosystème correspondant
Ø Développement d’algorithmes complexes
Ø Amélioration des codes de calcul
Ø Gestion des bases de données grâce au HPC
Ø Passage à l’échelle / portage de code sur les infrastructures de calcul
Ø Accès à des heures de calcul (HPC services)
Programme piloté par la Direction Générale des Entreprises et financé par BPI France

21. 21
Comment accéder à des heures de calcul ?
21

22. Résultats PME
22
22
La 1ère solution Big Data appliqués aux industries maritimes et à l’étude du milieu marin.
● Jeune start-up située en Normandie
● Permet d’exploiter vos données et vous
fournit les indicateurs clé pour piloter votre
activité
● Leurs besoins en calcul
○ Modélisation de bruits sous-marins à un
très haut niveau de résolution
■ Accélération des performances
■ Lancer des calculs d’envergure
○ Résultats obtenus
■ Réduction notoire du temps de
calcul
■ Capacité de modéliser de larges
zones géographiques
■ Développement accéléré de
l’application Accoustique SINAY

23. 23
23
Résultats PME
• L’application pour l’observation et l’identification
interactive des plantes
• Leurs besoins en calcul
o Entrainer son modèle d’IA sur la totalité de la flore
mondiale
§ Conseil sur l’utilisation des moyens HPC
§ Simulations et tests réalisés sur plus de
1 300 nœuds
§ Expertise scientifique et aide au
développement par INTEL et SURFsara.
o Résultats obtenus
§ d’un point de vue scientifique :
augmentation du nombre d’espèces
végétales reconnues.
§ d’un point de vue technique : efficacité
du passage à l’échelle supérieure et
réduction du temps de simulation.
L’application pour l’observation et l’identification interactive des plantes

24. Merci !
Elise Quentel, Cheffe de projet
Elise.quentel@genci.fr
06 67 73 19 47
Abraham Lunda,
Chargé de projet Technico-commercial
Abraham.lunda@genci.fr
07.64.61.35.16
SiMSEO
http://www.genci.fr/fr/content/simseo
simseo@genci.fr
https://french-tech-central.com/service-
public-administrations/
Cliquez sur GENCI
GENCI
http://www.genci.fr
24
SIMSEO
GENCI
Prise de RDV via French Tech Central

25. 25
Présenté par Robert Marino, CEO
Qubit Pharmaceuticals : Cas d’usage sur le quantique et le médical

26. 26
26
Biopharmas use
molecular modelling
for over 30 years

27. Simulations
have to be
confirmed by
experiments
Accuracy is
limited

28. © Alex Schukert
28

29. Experimental results are needed
29
Tested, experimental data
exists
Simulated, based on similar
molecules

30. Limitation occur when many-body interactions
are not taken into account
30
Benchmark

31. Limitation occur when many-body interactions
are not taken into account
31
Benchmark
Potent
drugs

32. Fast & efficient screening of chemicals
from approximation to prediction
32
high precision is achieved when many-body interactions are taken into account

33. Fast & efficient screening of chemicals
from approximation to prediction
33
high precision is achieved when many-body interactions are taken into account
Potent
drugs
Potent
drugs

34. Fast & efficient screening of chemicals
from approximation to prediction
34
high precision is achieved when many-body interactions are taken into account
Potent
drugs
Potent
drugs

35. What about
HPC & Quantum?

36. Large proteins – hundreds of compounds…
for yesterday
36
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
-1 0 1 2 3 4 5
Kcal.mol-1
Kcal.mol-1
Prediction
experimental
Compounds to focus on

37. Large proteins – hundreds of compounds…
for yesterday
37
time
#GPU
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
-1 0 1 2 3 4 5
Kcal.mol-1
Kcal.mol-1
Prediction
experimental

38. Large proteins – hundreds of compounds…
for yesterday
38
time
#GPU
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
-1 0 1 2 3 4 5
Kcal.mol-1
Kcal.mol-1
Prediction
experimental

39. Large proteins – hundreds of compounds…
for yesterday
39
time
#GPU
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
-1 0 1 2 3 4 5
Kcal.mol-1
Kcal.mol-1
Prediction
experimental

40. Quantum Computing?
40
2/18/21 QUBIT PHARMACEUCITALS

41. Quantum computers for pharma
41
Whereas modelling penicillin on a classical computer would take 1086
bits, it could take as few as 286 qubits on a quantum computer.

42. Quantum computers for pharma
42
Whereas modelling penicillin on a classical computer would take 1086
bits, it could take as few as 286 qubits on a quantum computer.
arXiv:2009.12472v1

43. Quantum computer meets Cr2
43
arXiv:2009.12472v1

44. Adopting a hybrid approach is the key
44

45. Quantum Physics
brings accuracy and reliability
in drug design & optimization
HPC
Allows to perform complex
simulation in a reasonable time
today
Hybrid Quantum – HPC
Will allow in a near future to
achieve higher precision and
speed
QUBIT PHARMACEUCITALS 45
https://doi.org/10.26434/chemrxiv.13003166.v6