IBM dédie la puissance de calcul de son centre de Montpellier à la gestion de l’eau

Aujourd’hui, les villes concentrent près de 60 % de l’utilisation domestique de l’eau. La gestion de l’or bleu devient un enjeu fondamental dans toutes les régions du globe. IBM s’est positionné sur cette question depuis de nombreuses années déjà. Fin 2009, il a inauguré à Montpellier un nouveau centre d’excellence pour la gestion de l’eau dont l’objet est d’étudier les conséquences du changement climatique sur les ressources en eau de la région.

Le tout grâce à l’utilisation des capacités de modélisation numérique de son centre de calcul, hébergé depuis dix ans au cœur de la ville.

L’agglomération de Montpellier, en partenariat avec IBM et l’association Transferts LR, organisait le 4 novembre dernier une journée d’échange sur le thème de l’eau. Une occasion de rappeler le succès de la ville qui, l’an dernier, a vu sa candidature retenue par le Comité interministériel pour l’aménagement et le développement du territoire pour la création d’un Pôle mondial de compétitivité autour de l’eau. Le projet était porté à l’origine par le Cluster Eau du Languedoc-Roussillon, regroupant depuis 2008 plus de 600 chercheurs et 50 entreprises innovantes de la région. Le Pôle eau de Montpellier est ainsi devenu l’unique pôle de compétitivité français à vocation mondiale dans le secteur des écotechnologies.

De manière naturelle, IBM a jugé le contexte favorable pour créer son troisième centre européen d’excellence pour la gestion de l’eau à Montpellier en novembre 2009, après ceux de Dublin et d’Amsterdam. Ce programme, qui s’inscrit dans l’initiative « Big Green Innovations » lancée en 2006 par le groupe mondial d’informatique, sera mené en partenariat avec le nouveau Pôle de compétitivité. Une association qui coule de source, comme le rappelait à l’occasion de cette journée Cameron Brooks, Directeur Smarter Water Management d’IBM aux Etats-Unis : « Un des défis de la gestion de l’eau, c’est la notion de partage entre les différentes parties prenantes pour avoir un système plus proactif ».

Modéliser un phénomène physique, comme une inondation, pour mieux appréhender son évolution

La région languedocienne en bordure de la Méditerranée est sujette à des évènements pluvieux souvent très courts et intenses : il peut tomber en une seule journée l’équivalent de la moitié des précipitations annuelles, entraînant des inondations dont les dégâts marquent les esprits. En sachant mieux anticiper les conséquences de ces inondations, la région s’épargnerait quelques frayeurs.

Dans ce contexte, l’apport du centre montpelliérain d’IBM tient en trois lettres : HPC (High Performance Computing). Il s’agit de faire appel à la simulation numérique, autrement de modéliser un phénomène physique, comme une inondation, pour mieux appréhender son évolution par la puissance de calcul. Au final, le HPC « va donner la capacité de traiter des problèmes complexes qu’on ne sait pas traiter aujourd’hui de manière fine, car le temps de calcul est prohibitif », résume Olivier Hess, qui dirige l’équipe du centre d’excellence IBM de Montpellier.

Prenons un exemple qui concerne tous les décideurs publics : lorsqu’une ville s’en remet à un bureau d’étude pour réaliser un modèle d’inondation urbain (flash flooding), elle souhaite disposer de prédictions précises sur les quartiers ou même les rues qui peuvent être touchées par les inondations à venir. Dans le jargon scientifique, on dira qu’il faut réaliser des maillages, de plus en plus fins en fonction du degré de précision que l’on souhaite avoir, puis résoudre les équations hydrauliques.

La finesse de ces modèles permet aux pouvoirs publics de disposer d’éléments concis pour prendre les décisions les plus adaptées dans des situations critiques. L’apport d’IBM dans ce domaine réside donc dans sa capacité à fournir aux opérateurs, aux bureaux d’ingénierie et même aux compagnies d’assurance, une puissance de calcul incomparable pour traiter plus rapidement des problèmes de plus en plus complexes mais de plus en plus réalistes.

Etude de ruptures de digues, dispersion de polluants… les applications de la simulation numérique sont nombreuses

Concrètement comment fait-on pour calculer plus vite ? « Par nature, un modèle mathématique est séquentiel, c’est-à-dire qu’il peut être résolu par un seul ordinateur, donc plus le modèle est complexe, plus cela prend du temps », explique Olivier Hess. Avec la simulation numérique, on utilise le calcul parallèle pour découper un problème complexe en plusieurs sous-projets qui seront à leur tour traités par différents processeurs, réunis dans des clusters. Plus on met de processeurs sur la table, plus le problème sera résolu rapidement. Simplissime pour IBM qui possède un cluster très puissant depuis déjà plusieurs années dans son centre de Montpellier.

Et les applications sont nombreuses : en plus de la simulation d’inondations, la simulation numérique permet l’étude de ruptures de digues, la gestion d’aquifères complexes, la dispersion de polluants, la modélisation de la rupture d’une vague ou encore de courants marins.

« Notre vision d’un réseau d’eau intelligent : imaginer une rivière qui vous prévienne avant de déborder, une canalisation qui vous avertisse avant de céder », conclut, optimiste, Cameron Brooks. Et comme on ne peut apprendre aux autres que ce que l’on applique déjà chez soi, IBM a mis en place une ambitieuse solution de gestion de l’eau dans son usine nord-américaine de semi-conducteurs. Qui lui fait économiser plus de 3 millions de dollars par an.

Une goutte d’eau dans l’océan, mais ce sont les petits ruisseaux qui font les grandes rivières.

Voir: http://www.cleantechrepublic.com/2010/11/15/ibm-dedie-puissance-calcul-centre-calcul-montpellier-gestion-eau/