Accuracy of unperturbed motion of particles in a gyrokinetic semi-Lagrangian code

Inaccurate description of the equilibrium can yield to spurious effects in gyrokinetic turbulence simulations. Also, the Vlasov solver and time integration schemes impact the conservation of physical quantities, especially in long-term simulations. Equilibrium and Vlasov solver have to be tuned in order to preserve constant states (equilibrium) and to provide good conservation property along time (mass to begin with). Several illustrative simple test cases are given to show typical spurious effects that one can observes for poor settings. We explain why Forward Semi-Lagrangian scheme bring us some benefits. Some toroidal and cylindrical GYSELA runs are shown that use FSL.Une description imparfaite de l'équilibre peut conduire à des artéfacts numériques dans des simulations turbulentes gyrocinétiques. Aussi, le solveur de Vlasov and le schéma d'intégration en temps ont un impact fort sur la conservation de quantités physiques, notamment lorsque les simulations sont en temps long. L'équilibre et le solveur Vlasov doivent être finement choisis et paramétrés pour conserver les états constants (équilibre) et pour autoriser de bonnes propriétés de conservation en temps (en commençant par la conservation de la masse). Plusieurs cas tests illustratifs sont donnés pour montrer les problèmes numériques typiques que l'on peut observer si les choix pris ne sont pas adéquats. Nous expliquons pourquoi le schéma FSL (Forward Semi-Lagrangian) apporte une réponse à certains problèmes. Des simulations en configuration cylindrique et torique de GYSELA sont présentées qui utilisent FSL

Improving conservation properties of a 5D gyrokinetic semi-Lagrangian code

In gyrokinetic turbulent simulations, the knowledge of some stationary states can help reducing numerical artifacts. Considering long-term simulations, the qualities of the Vlasov solver and of the radial boundary conditions have an impact on the conservation properties. In order to improve mass and energy conservation mainly, the following methods are investigated: fix the radial boundary conditions on a stationary state, use a 4D advection operator that avoids a directional splitting, interpolate with a delta-f approach. The combination of these techniques in the semi-Lagrangian code gysel

Citoyens d’une société numérique : accès, littératie, médiations, pouvoir d’agir : pour une nouvelle politique d’inclusion

Rapport remis à la ministre déléguée chargée des Petites et Moyennes Entreprises, de l’Innovation et de l’Économie numérique

Jules Ferry 3.0, Bâtir une école créative et juste dans un monde numérique.

Avec le soutien du secrétariat général, notamment : Somalina Pa, Rapporteur général adjoint, LéaDouhard, Rapporteur, Dimitri Barclais, Chargé de mission.Rapport du conseil national du numériqueDans le sillage de ses travaux sur l’Inclusion numérique, le Conseil national du numérique a constitué fin2013 un groupe de travail dédié à l’éducation dans une société numérique, composé de Sophie Pène,membre pilote, Serge Abiteboul, Christine Balagué, Ludovic Blecher, Michel Briand, Cyril Garcia, FrancisJutand, Daniel Kaplan, Pascale Luciani Boyer, Valérie Peugeot, Nathalie Pujo, Bernard Stiegler, BrigitteVallée.Ce rapport est le fruit de long mois de travail au cours desquels plus de cent personnes ont étérencontrées, de nombreux rapports ont été parcourus, de riches échanges et d’intenses réflexions onteu lieu. L’Education nationale a été a été comparée à d’autres administrations, l’Ecole de la Républiqueexaminée à l’aune d’autres modèles, privés, étrangers.De ces efforts d’observation et de compréhension, il reste deux constats essentiels.Non, l’Education nationale n’est pas le lieu de tous les conservatismes. Dans les classes françaises, desélèves sont attentifs à des professeurs qui cherchent sans relâche les meilleurs chemins, des exercicesimaginatifs excitent leur désir d’apprendre. Ces professeurs sont par ailleurs remarquablement forméset d’un haut niveau culturel, du primaire au lycée.Et pourtant, le système scolaire ne va pas bien. Fondé sur l’égalité, il produit plus d’inégalités scolairesque la plupart des pays de l’OCDE. Valorisant la réussite, il abandonne 20% des élèves à l’échec. Plutôtsatisfait de lui-même, il remarque peu que beaucoup d’élèves perdent leur motivation à apprendre.Pourquoi un tel contraste entre l’investissement passionné des professeurs et la réussite modérée dusystème ? Et si le numérique ne constitue pas la réponse à tous les maux, comment peut-il contribuer àréduire les inégalités scolaires ? Peut-il améliorer la qualité des cours et des apprentissages, tout enrendant la vie scolaire plus agréable ?Quand on dit « numérique », la plupart des gens voient un ordinateur. Il faut aussi y voir un changementdans les savoirs, l’avènement d’une société de la question plutôt que de la réponse. Avec une école quipropose une organisation plus horizontale, plus coopérative, plus solidaire, plus créative.Avec ce rapport, l’ambition du Conseil est de décrire cette vision de l’école d’un monde numérique endevenir, affrontant l’épreuve d’une société en pleine mutation, et de proposer les « chemins praticables» pour y parvenir. Les recommandations qu’il porte ont été pensées comme des pistes d'actions decourt et de moyen termes pour redonner du sens à l'Ecole dans la transition numérique.Nos propositions pour bâtir ensemble l’école juste et créative du 21e siècle s’articulent autour de deuxgrands axes. Ce qu’il faut enseigner et comment : informatique, littératie, humanités numériques.Comment redessiner le tissu éducatif : école en réseau, nouvelles industries de la formation, recherche,startups, etc.1. Enseigner l’informatiqueIl est ici question d’enseigner la pensée informatique pour mieux comprendre le monde numérique quinous entoure et être pleinement un citoyen actif dans la société. Il s’agit aussi d’envisagerl’enseignement de l’informatique comme une opportunité pour introduire de nouveaux modesd’apprentissage à travers des expériences, en mode projet, par essai-erreur. La condition est laformation d’un corps d’enseignants en informatique par la création d’un Capes et d’une Agrégationd’informatique.2. Installer à l’école la littératie de l’âge numériqueLa littératie numérique, c’est non seulement des savoirs, des compétences mais aussi des méthodes quifont qu’un individu peut être acteur de sa vie dans une société numérique. Ancrer l'école dans cettedynamique, c'est inviter les élèves à participer à une culture et à une économie, fondée sur l’échangedes savoirs, la coopération, la création.3. Créer un nouveau bac généraliste, le bac HN Humanités numériquesCe nouveau bac s’inscrirait dans son époque. Il reflèterait l’aventure de la jeunesse et revitaliserait lesétudes secondaires avec la création numérique, le design mais aussi la découverte des big data, de ladatavisualisation, des métiers informatiques et créatifs. La mise en œuvre de ce bac pourrait démarrertrès rapidement avec des lycées volontaires pour l’expérimenter, et pourquoi pas à distance.4. Concevoir l’école en réseau dans son territoireIl faut changer les établissements avec un management réel, une vie d’équipe, des projets, del’interdisciplinarité. Avancer en confiance avec les collectivités locales, le tissu économique local, lesassociations éducatives, les parents. L’école en réseau, c’est une nouvelle alliance éducative.5. Lancer un vaste plan de recherche pour comprendre les mutations du savoir et éclairer lespolitiques publiquesVia une politique volontariste, 500 thèses nouvelles seraient lancées chaque année sur des sujetsinterdisciplinaires pour mieux décrypter les changements fondamentaux induits par la sociéténumérique sur la transmission des savoirs et les méthodes d’apprentissage. 6. Mettre en place un cadre de confiance pour l'innovationToutes les parties prenantes (éditeurs scolaires, pure players du numérique, constructeurs, éditeurslogiciels, pôles de compétitivité) ont besoin de ce cadre pour innover et tester ensemble, avec lesétablissements et les collectivités locales. Il s'agit de partager des standards et de donner les cadresd’utilisation des données de l’éducation, de valoriser par l'indexation le référencement des ressourcespédagogiques partagées, de privilégier des écosystèmes riches de services et de fonctionnalités pourstimuler le désir d'apprendre et de travailler en groupe, enfin d'encourager la co-création (living labs,expérimentations).7. Profiter du dynamisme des startups françaises pour relancer notre soft powerL’éducation numérique, c’est aussi un nouveau champ de l’économie, l’Ed- tech. L’économie numériquea commencé à réorganiser l’éducation de l’extérieur avec des initiatives disruptives comme l'école 42 ,les Moocs, la Khan Academy. Des méthodes d’apprentissage innovantes fondées sur des technologiesémergent (adaptive learning, data driven education, …). Il faut maintenant en tirer les conséquences etaccepter la confrontation avec ces nouvelles dynamiques pédagogiques. Cela conditionne une présencede la culture française dans l’espace numérique de la formation au 21e siècle.8. Ecouter les professeurs pour construire ensemble l'école de la société numériqueAujourd’hui on achète des équipements et on demande aux professeurs de s’y adapter. Pourdévelopper le numérique scolaire, il faut changer de méthode, rompre avec la logique de l’offre et del’assignation, étudier avec les professeurs leurs besoins réels, pour qu’ils travaillent avec aisance etconservent le temps de la relation avec les élèves.Notre éducation, notre école, sont embarquées dans la transition numérique. Ce chantier, vaste etcomplexe, il nous incombe de le conduire collectivement. C’est pourquoi ce rapport est remis à tousceux qui souhaitent « bâtir l’école créative et juste dans un monde numérique »

A 5D gyrokinetic full-f global semi-lagrangian code for flux-driven ion turbulence simulations

International audienceThis paper addresses non-linear gyrokinetic simulations of ion temperature gradient (ITG) turbulence in tokamak plasmas. The electrostatic Gysela code is one of the few international 5D gyrokinetic codes able to perform global, full-f and flux-driven simulations. Its has also the numerical originality of being based on a semi-Lagrangian (SL) method. This reference paper for the Gysela code presents a complete description of its multi-ion species version including: (i) numerical scheme, (ii) high level of parallelism up to 500k cores and (iii) conservation law properties

Ambition numérique: Pour une politique française et européenne de la transition numérique

Rapport remis au premier ministr