Spatially Compact Solutions and Stabilization in Einstein-Yang-Mills-Higgs Theories

New solutions to the static, spherically symmetric Einstein-Yang-Mills-Higgs equations with the Higgs field in the triplet resp. doublet representation are presented. They form continuous families parametrized by $\alpha=M_W/M_Pl$ ($M_W$ resp. $M_Pl$ denoting the W-boson resp. the Planck mass). The corresponding spacetimes are regular and have spatially compact sections. A particularly interesting class with the Yang-Mills amplitude being nodeless is exhibited and is shown to be linearly stable with respect to spherically symmetric perturbations. For some solutions with nodes of the Yang-Mills amplitude a new stabilization phenomenon is found, according to which their unstable modes disappear as $\alpha$ increases (for the triplet) or decreases (for the doublet).Comment: 7 pages, 4 figure

A modular modelling framework for hypotheses testing in the simulation of urbanisation

In this paper, we present a modelling experiment developed to study systems of cities and processes of urbanisation in large territories over long time spans. Building on geographical theories of urban evolution, we rely on agent-based models to 1/ formalise complementary and alternative hypotheses of urbanisation and 2/ explore their ability to simulate observed patterns in a virtual laboratory. The paper is therefore divided into two sections : an overview of the mechanisms implemented to represent competing hypotheses used to simulate urban evolution; and an evaluation of the resulting model structures in their ability to simulate - efficiently and parsimoniously - a system of cities (the Former Soviet Union) over several periods of time (before and after the crash of the USSR). We do so using a modular framework of model-building and evolutionary algorithms for the calibration of several model structures. This project aims at tackling equifinality in systems dynamics by confronting different mechanisms with similar evaluation criteria. It enables the identification of the best-performing models with respect to the chosen criteria by scanning automatically the parameter along with the space of model structures (as combinations of modelled dynamics).Comment: 21 pages, 3 figures, working pape

OpenMOLE, a workflow engine specifically tailored for the distributed exploration of simulation models

International audienceComplex-systems describe multiple levels of collective structure and organization. In such systems, the emergence of global behaviour from local interactions is generally studied through large scale experiments on numerical models. This analysis generates important computation loads which require the use of multi-core servers, clusters or grid computing. Dealing with such large scale executions is especially challenging for modellers who don't possess the theoretical and methodological skills required to take advantage of high performance computing environments. That's why we have designed a cloud approach for model experimentation. This approach has been implemented in OpenMOLE (Open MOdel Experiment) as a Domain Specific Language (DSL) that leverages the naturally parallel aspect of model experiments. The OpenMOLE DSL has been designed to explore user-supplied models. It delegates transparently their numerous executions to remote execution environment. From a user perspective, those environments are viewed as services providing computing power, therefore no technical detail is ever exposed. This paper presents the OpenMOLE DSL through the example of a toy model exploration and through the automated calibration of a real-world complex system model in the field of geography

Algorithmes évolutionnaires sur grille de calcul pour le calibrage de modéles géographiques

Sciences complexes n'est pas très heureux comme nom. Il serait mieux d'appeler cette discipline, science du complexe ou encore mieux systèmes complexes.As dynamic geographic models integrate very large number of spatial interactions, large amount of computing is necessaryfor their simulation and calibration, in order to validate them. Here a new automated calibration procedure is experimented onthe European computational grid EGI using evolutionnary algorithms. The application to the Simpoplocal model enables toreduce the computing time (one week) for managing about 7 millions runs for a preliminary validating step of the processesand parameters introduced in the model

Retour d'expérience de l'école OpenMOLE "ExModelo", organisée en partenariat avec le méso-centre du CRIANN

International audienceOpenMOLE (Reuillon et al., 2013) est une plateforme d’exploration automatique de modèles numériques. Elle permet d’étudier des programmes développés dans une très large gamme de langages. OpenMOLE permet aussi de distribuer la charge de calcul sur la plupart des environnements de calcul (serveur, clusters, grille de calcul, cloud). La description de ces expériences sont décrits à l’aide DSL à destination d’utilisateurs non-informaticiens et non-spécialistes des environnements HPC. Alors que cette plateforme fête sa 10ème release salué par une communauté d’utilisateur en forte croissance, un nouveau pas vient d’être franchi avec l’organisation en 2019 d’une première école d’été dédiée à “l’exploration de modèles”. Durant la formation, la plateforme et l’écosystème de méthodes d’exploration qui l’accompagne sont utilisés de manière intensive. Les travaux pratiques mettent en oeuvre l’exploration d’un modèle “jouet” de dynamiques complexes développé pour l’occasion. Il s’agit d’un modèle multi-agent spatialisé de type proie/prédateur sur la thématique des zombies. Les apprenants pourront découvrir l’usage et la spécificité de chacune des méthodes d’explorations intégrés dans la plateforme de façon interactive : analyses de sensibilité (Saltelli, Morris), calibrage et optimisation (Profiles, NSGA2, ABC), diversité (PSE). Lors des deux derniers jours, les participants sont invités à formuler des questions sur le modèle de Zombies et à en proposer une étude en utilisant les outils découverts les jours précédents. La mise en oeuvre rapide de ces méthodes n’étant possible qu’avec l’appui d’un environnement HPC, un partenariat avec l’UMR IDEES et le méso-centre Normand du CRIANN a été mis en place pour assurer un accès rapide aux ressources de calcul nécessaires (1000 coeurs / 25 participants) pour les explorations menées pendant les 5 jours d’école. Développé avant tout pour accéder à des ressources de type grille, OpenMOLE s’est constamment adapté pour offrir des connecteurs capable de suivre l’offre croissante et très diversifiée en environnements de calcul. Il s’agit d’ajouter à la fois des nouveaux connecteurs (PBS, SLURM, etc.) mais aussi de nouveaux moyens d’encapsulation et de déploiement des programmes utilisateurs (Kubernetes, UDocker, PRoot, etc.). La collaboration entre les deux équipes du CRIANN et d’OpenMOLE s’inscrit dans ce cadre. Bénéfique pour les deux parties, elle a permis de soulever et résoudre des points de blocages représentatifs des diversités de pratiques qui peuvent exister sur le plan matériel et logiciels (Fortran/C vs Java/R/Python) entre les deux communautés (Grille / Cluster). Dans cette présentation nous proposons de faire une synthèse des résultats obtenus par les groupes sur le modèle jouet, ainsi qu’un retour sur cette collaboration originale entre les deux équipes techniques d’OpenMOLE et du CRIANN.Reuillon, R., Leclaire, M., and Rey-Coyrehourcq, S. (2013). Openmole, a workflow engine specifically tailored for the distributed exploration of simulation models. Future Generation Computer Systems, 29(8):1981–1990