MobiSim. Appropriation et développement par ThéMA : vers une modélisation multiscalaire (fractale) du développement urbain par système multi-agents

63Le projet MobiSim (simulation des mobilités) consiste à développer une plateforme de simulation pour l'étude prospective des mobilités quotidiennes et résidentielles dans les agglomérations françaises et européennes, et leur lien avec le développement, l'étalement et l'aménagement urbains. Cette plateforme se base sur plusieurs modèles, notamment un Système multi-agents, couplé à un Automate cellulaire. Les différents champs de développements identifiés aujourd'hui concernent les problématiques de la gestion du trafic et des déplacements, des nuisances et des pollutions engendrées, de la consommation énergétique urbaine, des stratégies des acteurs et des choix modaux de déplacements, etc. L'objet de la recherche, dont ce rapport fait état, n'était pas de proposer des développements spécifiques pour la plateforme de simulation MobiSim, mais essentiellement de réaliser le transfert du programme de ATN vers ThéMA, suite à la cessation d'activité de l'entreprise ATN en 2008. Cette appropriation a nécessité une expertise logicielle importante. Sur la base des codes sources fournis, elle a donné lieu à une réécriture quasiment intégrale du programme. Cette réécriture propose dorénavant une nouvelle base théorique et informatique pour MobiSim, qui permet d'envisager concrètement et rapidement l'implémentation de modules complémentaires au sein du programme. L'approche individus-centrée, envisagée à l'échelle d'une aire urbaine, même de taille moyenne ou modeste, entraîne nécessairement la simulation des choix de mobilité de plusieurs dizaines de milliers d'agents, et un temps de calcul souvent exponentiel. Elle permet toutefois de positionner le projet MobiSim sur deux versants complémentaires : - d'une part, il s'agit d'utiliser la plateforme comme un outil de réflexion théorique permettant de poser un certain nombre d'hypothèses sur les liens existant entre les mobilités, la morphogénèse urbaine (étalement urbain, hiérarchie d'échelle, fractalité) et la consommation d'énergie associée, et d'y répondre par l'intermédiaire de tests de scénarios. MobiSim doit aussi permettre d'identifier les leviers qui peuvent influencer les politiques urbaines, notamment en matière de transport et de planification, et de qualifier les interactions possibles entre ces différentes politiques ; - d'autre part, il s'agit également de continuer à utiliser MobiSim comme une plateforme appliquée, i.e. un outil d'aide à la décision " au contact " des problématiques locales, permettant de tester des scénarios d'aménagement du territoire. Sur le plan des résultats escomptés et en cours de développement, MobiSim doit permettre (et permet déjà en partie) d'évaluer les conséquences associées à chaque scénario de mobilité sur chacune des trois sphères généralement associées au développement durable

The AiiDA-KKR plugin and its application to high-throughput impurity embedding into a topological insulator

The ever increasing availability of supercomputing resources led computer-based materials science into a new era of high-throughput calculations. Recently, Pizzi et al. [Comp. Mat. Sci. 111, 218 (2016)] introduced the AiiDA framework that provides a way to automate calculations while allowing to store the full provenance of complex workflows in a database. We present the development of the AiiDA-KKR plugin that allows to perform a large number of ab initio impurity embedding calculations based on the relativistic full-potential Korringa-Kohn-Rostoker Green function method. The capabilities of the AiiDA-KKR plugin are demonstrated with the calculation of several thousand impurities embedded into the prototypical topological insulator Sb2Te3. The results are collected in the JuDiT database which we use to investigate chemical trends as well as Fermi level and layer dependence of physical properties of impurities. This includes the study of spin moments, the impurity's tendency to form in-gap states or its effect on the charge doping of the host-crystal. These properties depend on the detailed electronic structure of the impurity embedded into the host crystal which highlights the need for ab initio calculations in order to get accurate predictions

Proceedings of the 5th Baltic Mechatronics Symposium - Espoo April 17, 2020

The Baltic Mechatronics Symposium is annual symposium with the objective to provide a forum for young scientists from Baltic countries to exchange knowledge, experience, results and information in large variety of fields in mechatronics. The symposium was organized in co-operation with Taltech and Aalto University. Due to Coronavirus COVID-19 the symposium was organized as a virtual conference. The content of the proceedings1. Monitoring Cleanliness of Public Transportation with Computer Vision2. Device for Bending and Cutting Coaxial Wires for Cryostat in Quantum Computing3. Inertial Measurement Method and Application for Bowling Performance Metrics4. Mechatronics Escape Room5. Hardware-In-the-Loop Test Setup for Tuning Semi-Active Hydraulic Suspension Systems6. Newtonian Telescope Design for Stand-off Laser Induced Breakdown Spectroscopy7. Simulation and Testing of Temperature Behavior in Flat Type Linear Motor Carrier8. Powder Removal Device for Metal Additive Manufacturing9. Self-Leveling Spreader Beam for Adjusting the Orientation of an Overhead Crane Loa

Performance Optimization and Dynamics Control for Large-scale Data Transfer in Wide-area Networks

Transport control plays an important role in the performance of large-scale scientific and media streaming applications involving transfer of large data sets, media streaming, online computational steering, interactive visualization, and remote instrument control. In general, these applications have two distinctive classes of transport requirements: large-scale scientific applications require high bandwidths to move bulk data across wide-area networks, while media streaming applications require stable bandwidths to ensure smooth media playback. Unfortunately, the widely deployed Transmission Control Protocol is inadequate for such tasks due to its performance limitations. The purpose of this dissertation is to conduct rigorous analytical study of the design and performance of transport solutions, and develop an integrated transport solution in a systematical way to overcome the limitations of current transport methods. One of the primary challenges is to explore and compose a set of feasible route options with multiple constraints. Another challenge essentially arises from the randomness inherent in wide-area networks, particularly the Internet. This randomness must be explicitly accounted for to achieve both goodput maximization and stabilization over the constructed routes by suitably adjusting the source rate in response to both network and host dynamics.The superior and robust performance of the proposed transport solution is extensively evaluated in a simulated environment and further verified through real-life implementations and deployments over both Internet and dedicated connections under disparate network conditions in comparison with existing transport methods