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Straubhaar, Julien

Nom
Straubhaar, Julien
Affiliation principale
Site web
Email
julien.straubhaar@unine.ch
Identifiants
https://libra.unine.ch/handle/123456789/151
_
0000-0003-2718-4332

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  • Publication
    Accès libre
    An Improved Parallel Multiple-Point Algorithm Using a List Approach
    (2011-4)
    Straubhaar, Julien 
    ;
    Renard, Philippe 
    ;
    Mariethoz, GrĂ©goire 
    ;
    Froidevaux, Roland
    ;
    Besson, Olivier 
    Among the techniques used to simulate categorical variables, multiple-point statistics is becoming very popular because it allows the user to provide an explicit conceptual model via a training image. In classic implementations, the multiple-point statistics are inferred from the training image by storing all the observed patterns of a certain size in a tree structure. This type of algorithm has the advantage of being fast to apply, but it presents some critical limitations. In particular, a tree is extremely RAM demanding. For three-dimensional problems with numerous facies, large templates cannot be used. Complex structures are then difficult to simulate. In this paper, we propose to replace the tree by a list. This structure requires much less RAM. It has three main advantages. First, it allows for the use of larger templates. Second, the list structure being parsimonious, it can be extended to include additional information. Here, we show how this can be used to develop a new approach for dealing with non-stationary training images. Finally, an interesting aspect of the list is that it allows one to parallelize the part of the algorithm in which the conditional probability density function is computed. This is especially important for large problems that can be solved on clusters of PCs with distributed memory or on multicore machines with shared memory.
  • Publication
    Accès libre
    Optimisation issues in 3D multiple-point statistics simulation
    (: Julián M. Ortiz and Xavier Emery, Mining Engineering Department, University of Chile., 2008-12)
    Straubhaar, Julien 
    ;
    Walgenwitz, Alexandre
    ;
    Froidevaux, Roland
    ;
    Renard, Philippe 
    ;
    Besson, Olivier 
    Multiple-point statistics simulation has gained wide acceptance in recent years and is routinely used for simulating geological heterogeneity in hydrocarbon reservoirs and aquifers. In classical implementations, the multiple-point statistics inferred from the reference training image are stored in a dynamic data structure called search tree. The size of this search tree depends on the search template used to scan the training image and the number of facies to be simulated. In 3D applications this size can become prohibitive. One promissing avenue for drastically reducing the RAM requirements consists of using dynamically allocated lists instead of search trees to store and retrieve the multiple–point statistics. Each element of this list contains the identification of the data event together with occurence counters for each facies. First results show that implementing this list based approach results in reductions of RAM requirement by a factor 10 and more. The paper discusses in detail this novel list based approach, presents RAM and CPU performance comparisons with the (classical) tree based approach.
  • Publication
    Accès libre
    Préconditionnement de systèmes linéaires symétriques définis positifs: application à la simulation numérique d’écoulements océaniques tridimensionnels
    (2007)
    Straubhaar, Julien 
    ;
    Besson, Olivier 
    Cette thèse est constituée de deux parties distinctes. La première partie est consacrée au développement de préconditionneurs de systèmes linéaires symétriques définis positifs. Les systèmes considérés sont de grande taille et creux (i.e. les matrices ont une faible proportion de coefficients non nuls). Ils sont résolus avec l’algorithme du gradient conjugué dont la vitesse de convergence est contrôlée par la condition de la matrice. Une nouvelle classe de préconditionneurs dépendant de plusieurs paramètres est présentée. Elle est basée sur un procédé d’orthogonalisation conjuguée de Gram-Schmidt et une méthode de moindres carrés. Des résultats théoriques sont donnés, notamment une majoration de la condition du système préconditionné. Différentes variantes (couplage, traitement par blocs) sont considérées. Cette nouvelle classe de préconditionneurs est comparée à quelques préconditionneurs connus à l’aide de tests numériques. De plus, la parallélisation des méthodes est étudiée et des tests numériques sont effectués afin d’évaluer la performance des algorithmes en termes de speed-up et d’efficience. Le but de la seconde partie est de simuler des écoulements océaniques tridimensionnels induits par les vents en surface. Pour cela, les équations de Navier-Stokes non stationnaires sont formulées pour un fluide incompressible anisotrope à densité constante. La force de Coriolis est prise en compte et les tractions dues aux vents constituent le moteur du système. Un vecteur de viscosité turbulente intègre l’influence du rapport d’aspect du bassin (i.e. ε = h 0 /d, où h 0 est la profondeur maximale et d le diamètre horizontal) de sorte à vérifier asymptotiquement l’approximation hydrostatique. Ceci donne le caractère anisotrope du fluide. Un modèle numérique pour la résolution de ces équations est présenté en détails. La discrétisation temporelle est traitée avec des méthodes de prédicteur-correcteur afin de dissocier le calcul de la vitesse et de la pression. Chaque pas de temps est décomposé en deux sous-pas, le premier consiste en une étape de prédiction et le second en une étape de correction. Des éléments finis de type Q 1 et Q 2 sont utilisés pour la discrétisation spatiale. Les problèmes faibles approchés obtenus sont des systèmes linéaires symétriques définis positifs et creux. Une méthode de pénalisation est considérée pour le calcul de la pression dont la matrice du système est mal conditionnée. Finalement, les méthodes de préconditionnement de la première partie et la mise en œuvre de logiciels parallèles ont permis de traiter le cas de l’océan Atlantique nord. Des cartes de courants sont présentées. Les données (bathymétrie, vents) ont été fournies par le projet de recherche français Mercator Océan (http://www.mercator-ocean.fr/). Les logiciels parallèles nécessaires à ce travail ont été développés sur les machines parallèles CRAY XT3 du CSCS (Swiss National Supercomputing Center, http://www.cscs.ch).