doc/fr/advanced.rst

   1 ..
   2    Copyright (C) 2008-2014 EDF R&D
   3
   4    This file is part of SALOME ADAO module.
   5
   6    This library is free software; you can redistribute it and/or
   7    modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8    License as published by the Free Software Foundation; either
   9    version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10
  11    This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14    Lesser General Public License for more details.
  15
  16    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17    License along with this library; if not, write to the Free Software
  18    Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19
  20    See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21
  22    Author: Jean-Philippe Argaud, jean-philippe.argaud@edf.fr, EDF R&D
  23
  24 .. _section_advanced:
  25
  26 ================================================================================
  27 **[DocU]** Usages avancés du module ADAO
  28 ================================================================================
  29
  30 Cette section présente des méthodes avancées d'usage du module ADAO, comment
  31 obtenir plus d'information lors d'un calcul, ou comment l'utiliser sans
  32 l'interface graphique (GUI). Cela nécessite de savoir comment trouver les
  33 fichiers ou les commandes incuses dans l'installation complète de SALOME. Tous
  34 les noms à remplacer par l'utilisateur sont indiqués par la syntaxe ``<...>``.
  35
  36 Convertir et exécuter un fichier de commandes ADAO (JDC) par l'intermédiaire d'un script shell
  37 ----------------------------------------------------------------------------------------------
  38
  39 Il est possible de convertir et exécuter une fichier de commandes ADAO (JDC, ou
  40 paire de fichiers ".comm/.py", qui se trouvent dans le répertoire ``<Répertoire
  41 du fichier JDC ADAO>``) automatiquement en utilisant un script de commandes
  42 shell "type" contenant toutes les étapes requises. L'utilisateur doit savoir où
  43 se trouvent les principaux fichiers de lancement de SALOME, et en particulier le
  44 fichier ``runAppli``. Le répertoire dans lequel ce fichier réside est
  45 symboliquement nommé ``<Répertoire principal d'installation de SALOME>`` et doit
  46 être remplacé par le bon dans le modèle "type" de fichier shell.
  47
  48 Lorsqu'un fichier de commande ADAO est construit par l'interface d'édition
  49 EFICAS d'ADAO et est enregistré, s'il est nommé par exemple "EtudeAdao1.comm",
  50 alors un fichier compagnon nommé "EtudeAdao1.py" est automatiquement créé dans
  51 la même répertoire. Il est nommé ``<Fichier Python ADAO>`` dans le modèle
  52 "type", et il est converti vers YACS comme un ``<Schéma xml YACS ADAO>``.
  53 Ensuite, il peut être exécuté en mode console en utilisant la commande standard
  54 en mode console de YACS (voir la documentation YACS pour de plus amples
  55 informations).
  56
  57 Dans l'exemple, on choisit de démarrer et arrêter le serveur d'application
  58 SALOME dans le même script, ce qui n'est pas nécessaire, mais utile pour éviter
  59 des sessions SALOME en attente. On choisit aussi de supprimer le fichier de
  60 ``<Schéma xml YACS ADAO>`` car c'est un fichier généré. L'utilisateur de ce
  61 script a seulement besoin de remplacer le texte contenu entre les symboles
  62 ``<...>``
  63
  64 Le modèle "type" de ce script de commandes shell est le suivant::
  65
  66     #!/bin/bash
  67     export USERDIR=<Répertoire du fichier JDC ADAO>
  68     export SALOMEDIR=<Répertoire principal d'installation de SALOME>
  69     $SALOMEDIR/runAppli -k -t
  70     $SALOMEDIR/runSession python \
  71         $SALOMEDIR/bin/salome/AdaoYacsSchemaCreator.py \
  72         $USERDIR/<Fichier Python ADAO> $USERDIR/<Schéma xml YACS ADAO>
  73     $SALOMEDIR/runSession driver $USERDIR/<Schéma xml YACS ADAO>
  74     $SALOMEDIR/runSession killSalome.py
  75     rm -f $USERDIR/<Schéma xml YACS ADAO>
  76
  77 Les sorties standard et d'erreur se font à la console.
  78
  79 Exécuter un schéma de calcul ADAO dans YACS en utilisant le mode "texte" (TUI)
  80 ------------------------------------------------------------------------------
  81
  82 Cette section décrit comment exécuter en mode TUI (Text User Interface) un
  83 schéma de calcul YACS, obtenu par la fonction "*Exporter vers YACS*" d'ADAO.
  84 Cela utilise le mode texte standard de YACS, qui est rapidement rappelé ici
  85 (voir la documentation YACS pour de plus amples informations) à travers un
  86 exemple simple. Comme décrit dans la documentation, un schéma XML peut être
  87 chargé en python. On donne ici une séquence complète de commandes pour tester la
  88 validité du schéma avant de l'exécuter, ajoutant des lignes supplémentaires
  89 initiales pour charger de manière explicite le catalogue de types pour éviter
  90 d'obscures difficultés::
  91
  92     #-*-coding:iso-8859-1-*-
  93     import pilot
  94     import SALOMERuntime
  95     import loader
  96     SALOMERuntime.RuntimeSALOME_setRuntime()
  97
  98     r = pilot.getRuntime()
  99     xmlLoader = loader.YACSLoader()
 100     xmlLoader.registerProcCataLoader()
 101     try:
 102      catalogAd = r.loadCatalog("proc", "<Schéma xml YACS ADAO>")
 103     except:
 104       pass
 105     r.addCatalog(catalogAd)
 106
 107     try:
 108         p = xmlLoader.load("<Schéma xml YACS ADAO>")
 109     except IOError,ex:
 110         print "IO exception:",ex
 111
 112     logger = p.getLogger("parser")
 113     if not logger.isEmpty():
 114         print "The imported file has errors :"
 115         print logger.getStr()
 116
 117     if not p.isValid():
 118         print "Le schéma n'est pas valide et ne peut pas être exécuté"
 119         print p.getErrorReport()
 120
 121     info=pilot.LinkInfo(pilot.LinkInfo.ALL_DONT_STOP)
 122     p.checkConsistency(info)
 123     if info.areWarningsOrErrors():
 124         print "Le schéma n'est pas cohérent et ne peut pas être exécuté"
 125         print info.getGlobalRepr()
 126
 127     e = pilot.ExecutorSwig()
 128     e.RunW(p)
 129     if p.getEffectiveState() != pilot.DONE:
 130         print p.getErrorReport()
 131
 132 Cette démarche permet par exemple d'éditer le schéma YACS XML en mode texte TUI,
 133 ou de rassembler les résultats pour un usage ultérieur.
 134
 135 Obtenir des informations sur des variables spéciales au cours d'un calcul ADAO en YACS
 136 --------------------------------------------------------------------------------------
 137
 138 .. index:: single: Observer
 139 .. index:: single: Observers
 140 .. index:: single: Observer Template
 141
 142 Certaines variables spéciales internes à l'optimisation, utilisées au cours des
 143 calculs, peuvent être surveillées durant un calcul ADAO en YACS. Ces variables
 144 peuvent être affichées, tracées, enregistrées, etc. C'est réalisable en
 145 utilisant des "*observers*", qui sont des scripts, chacun associé à une
 146 variable. Pour pouvoir utiliser cette capacité, l'utilisateur doit construire
 147 des scripts disposant en entrée standard (i.e. disponible dans l'espace de
 148 nommage) des variables ``var`` et ``info``. La variable ``var`` est à utiliser
 149 de la même manière que l'objet final ADD, c'est-à-dire comme un objet de type
 150 liste/tuple.
 151
 152 Des modèles ("templates") sont disponibles lors de l'édition le cas ADAO dans
 153 l'éditeur EFICAS. Ces scripts simples peuvent être adaptés par l'utilisateur,
 154 soit dans l'étape EFICAS, ou dans l'étape d'édition YACS, pour améliorer
 155 l'adaptation du calcul ADAO dans YACS.
 156
 157 A titre d'exemple, voici un script trés simple (similaire au modèle
 158 "*ValuePrinter*") utilisable pour afficher la valeur d'une variable surveillée::
 159
 160     print "    --->",info," Value =",var[-1]
 161
 162 Stocké comme un fichier Python, ce script peut être associé à chaque variable
 163 présente dans le mot-clé "*SELECTION*" de la commande "*Observers*":
 164 "*Analysis*", "*CurrentState*", "*CostFunction*"... La valeur courante de la
 165 variable sera affichée à chaque étape de l'algorithme d'optimisation ou
 166 d'assimilation. Les "*observers*" peuvent inclure des capacités d'affichage
 167 graphique, de stockage, d'affichage complexe, de traitement statistique, etc.
 168
 169 Obtenir plus d'information lors du déroulement d'un calcul
 170 ----------------------------------------------------------
 171
 172 Lors du déroulement d'un calcul, des données et messages utiles sont
 173 disponibles. Il y a deux manières d'obtenir ces informations.
 174
 175 La première, et la manière préférentielle, est d'utiliser la variable interne
 176 "*Debug*" disponible dans chaque cas ADAO. Elle est atteignable dans l'interface
 177 graphique d'édition du module. La mettre à "*1*" permet d'envoyer des messages
 178 dans la fenêtre de sortie de l'exécution dans YACS ("*YACS Container Log*").
 179
 180 La seconde consiste à utiliser le module Python natif "*logging*" (voir la
 181 documentation Python http://docs.python.org/library/logging.html pour de plus
 182 amples informations sur ce module). Dans l'ensemble du schéma YACS,
 183 principalement à travers les entrées sous forme de scripts, l'utilisateur peut
 184 fixer le niveau de logging en accord avec les besoins d'informations détaillées.
 185 Les différents niveaux de logging sont : "*DEBUG*", "*INFO*", "*WARNING*",
 186 "*ERROR*", "*CRITICAL*". Toutes les informations associées à un niveau sont
 187 affichées à tous les niveaux au-dessus de celui-ci (inclut). La méthode la plus
 188 facile consiste à changer le niveau de surveillance en utilisant les lignes
 189 Python suivantes::
 190
 191     import logging
 192     logging.getLogger().setLevel(logging.DEBUG)
 193
 194 Le niveau par défaut standard de surveillance par logging est "*WARNING*", le
 195 niveau par défaut dans le module ADAO est "*INFO*".
 196
 197 Il est aussi recommandé d'inclure de la surveillance par logging ou des
 198 mécanismes de débogage dans le code de simulation, et de les utiliser en
 199 conjonction avec les deux méthodes précédentes. Néanmoins, il convient d'être
 200 prudent dans le stockage de "grosses" variables car cela coûte du temps,
 201 quel que soit le niveau de surveillance choisi (c'est-à-dire même si ces
 202 variables ne sont pas affichées).
 203
 204 Accélérer les calculs de dérivées numériques en utilisant un mode parallèle
 205 ---------------------------------------------------------------------------
 206
 207 Lors de la définition d'un opérateur, comme décrit dans la chapitre
 208 :ref:`section_reference`, l'utilisateur peut choisir la forme fonctionnelle
 209 "*ScriptWithOneFunction*". Cette forme conduit explicitement à approximer les
 210 opérateurs tangent et adjoint par un calcul par différences finies. Il requiert
 211 de nombreux appels à l'opérateur direct (fonction définie par l'utilisateur), au
 212 moins autant de fois que la dimension du vecteur d'état. Ce sont ces appels qui
 213 peuvent être potentiellement exécutés en parallèle.
 214
 215 Sous certaines conditions, il est alors possible d'accélérer les calculs de
 216 dérivées numériques en utilisant un mode parallèle pour l'approximation par
 217 différences finies. Lors de la définition d'un cas ADAO, c'est effectué en
 218 ajoutant le mot-clé optionnel "*EnableMultiProcessing*", mis à "1", de la
 219 commande "*SCRIPTWITHONEFUNCTION*" dans la définition de l'opérateur. Le mode
 220 parallèle utilise uniquement des ressources locales (à la fois multi-coeurs ou
 221 multi-processeurs) de l'ordinateur sur lequel SALOME est en train de tourner,
 222 demandant autant de ressources que disponible. Par défaut, ce mode parallèle est
 223 désactivé ("*EnableMultiProcessing=0*").
 224
 225 Les principales conditions pour réaliser ces calculs parallèles viennent de la
 226 fonction définie par l'utilisateur, qui représente l'opérateur direct. Cette
 227 fonction doit au moins être "thread safe" pour être exécutée dans un
 228 environnement Python parallèle (notions au-delà du cadre de ce paragraphe). Il
 229 n'est pas évident de donner des règles générales, donc il est recommandé, à
 230 l'utilisateur qui active ce parallélisme interne, de vérifier soigneusement sa
 231 fonction et les résultats obtenus.
 232
 233 D'un point de vue utilisateur, certaines conditions, qui doivent être réunies
 234 pour mettre en place des calculs parallèles pour les approximations des
 235 opérateurs tangent et adjoint, sont les suivantes :
 236
 237 #. La dimension du vecteur d'état est supérieure à 2 ou 3.
 238 #. Le calcul unitaire de la fonction utilisateur directe "dure un certain temps", c'est-à-dire plus que quelques minutes.
 239 #. La fonction utilisateur directe n'utilise pas déjà du parallélisme (ou l'exécution parallèle est désactivée dans le calcul de l'utilisateur).
 240 #. La fonction utilisateur directe ne nécessite pas d'accès en lecture/écriture de ressources communes, principalement des données stockées ou des espaces mémoire.
 241
 242 Si ces conditions sont satisfaites, l'utilisateur peut choisir d'activer le
 243 parallélisme interne pour le calcul des dérivées numériques. Malgré la
 244 simplicité d'activation, obtenue en définissant une variable seulement,
 245 l'utilisateur est fortement invité à vérifier les résultats de ses calculs. Il
 246 faut au moins les effectuer une fois avec le parallélisme activé, et une autre
 247 fois avec le parallélisme désactivé, pour comparer les résultats. Si cette mise
 248 en oeuvre échoue à un moment ou à un autre, il faut savoir que ce schéma de
 249 parallélisme fonctionne pour des codes complexes, comme *Code_Aster* dans
 250 *SalomeMeca* [SalomeMeca]_ par exemple. Donc vérifiez votre fonction d'opérateur
 251 avant et pendant l'activation du parallélisme...
 252
 253 **En cas de doute, il est recommandé de NE PAS ACTIVER ce parallélisme.**
 254
 255 Passer d'une version d'ADAO à une nouvelle
 256 ------------------------------------------
 257
 258 Le module ADAO et ses fichiers de cas ".comm" sont identifiés par des versions,
 259 avec des caractéristiques "Major", "Minor" et "Revision". Une version
 260 particulière est numérotée "Major.Minor.Revision", avec un lien fort avec la
 261 numérotation de la plateforme SALOME.
 262
 263 Chaque version "Major.Minor.Revision" du module ADAO peut lire les fichiers de
 264 cas ADAO de la précédente version mineure "Major.Minor-1.*". En général, elle
 265 peut aussi lire les fichiers de cas de toutes les versions mineures "Major.*.*"
 266 d'une branche majeure, mais ce n'est pas obligatoirement vrai pour toutes les
 267 commandes ou tous les mots-clés. En général aussi, un fichier de cas ADAO d'une
 268 version ne peut pas être lu par une précédente version mineure ou majeure du
 269 module ADAO.
 270
 271 Passer de la version 7.3 à la 7.4
 272 +++++++++++++++++++++++++++++++++
 273
 274 Il n'y a pas d'incompatibilité connue pour les fichiers de cas ADAO. La
 275 procédure de montée en version consiste à lire l'ancien fichier de cas ADAO
 276 avec le nouveau module SALOME/ADAO, et à l'enregistrer avec un nouveau nom.
 277
 278 Passer de la version 7.2 à la 7.3
 279 +++++++++++++++++++++++++++++++++
 280
 281 Il n'y a pas d'incompatibilité connue pour les fichiers de cas ADAO. La
 282 procédure de montée en version consiste à lire l'ancien fichier de cas ADAO
 283 avec le nouveau module SALOME/ADAO, et à l'enregistrer avec un nouveau nom.
 284
 285 Passer de la version 6.6 à la 7.2
 286 +++++++++++++++++++++++++++++++++
 287
 288 Il n'y a pas d'incompatibilité connue pour les fichiers de cas ADAO. La
 289 procédure de montée en version consiste à lire l'ancien fichier de cas ADAO avec
 290 le nouveau module SALOME/ADAO, et à l'enregistrer avec un nouveau nom.
 291
 292 Il y a une incompatibilité introduite dans les fichiers de script de
 293 post-processing ou d'observers. L'ancienne syntaxe pour interroger un objet
 294 résultat, comme celui d'analyse "*Analysis*" (fourni dans un script à travers le
 295 mot-clé "*UserPostAnalysis*"), était par exemple::
 296
 297     Analysis = ADD.get("Analysis").valueserie(-1)
 298     Analysis = ADD.get("Analysis").valueserie()
 299
 300 La nouvelle syntaxe est entièrement compatible avec celle (classique) pour les
 301 objets de type liste ou tuple::
 302
 303     Analysis = ADD.get("Analysis")[-1]
 304     Analysis = ADD.get("Analysis")[:]
 305
 306 Les scripts de post-processing doivent être modifiés.
 307
 308 Passer de la version 6.5 à la 6.6
 309 +++++++++++++++++++++++++++++++++
 310
 311 Il n'y a pas d'incompatibilité connue pour les fichiers de cas ADAO. La
 312 procédure de montée en version consiste à lire l'ancien fichier de cas ADAO avec
 313 le nouveau module SALOME/ADAO, et à l'enregistrer avec un nouveau nom.
 314
 315 Il y a une incompatibilité introduite dans la dénomination des opérateurs
 316 élémentaires utilisés pour l'opérateur d'observation par script. Les nouveaux
 317 noms requis sont "*DirectOperator*", "*TangentOperator*" et "*AdjointOperator*",
 318 comme décrit dans la quatrième partie du chapitre :ref:`section_reference`. Les
 319 scripts d'opérateur doivent être modifiés.
 320
 321 Passer de la version 6.4 à la 6.5
 322 +++++++++++++++++++++++++++++++++
 323
 324 Il n'y a pas d'incompatibilité connue pour les fichiers de cas ADAO. La
 325 procédure de montée en version consiste à lire l'ancien fichier de cas ADAO avec
 326 le nouveau module SALOME/ADAO, et à l'enregistrer avec un nouveau nom.
 327
 328 Passer de la version 6.3 à la 6.4
 329 +++++++++++++++++++++++++++++++++
 330
 331 Il n'y a pas d'incompatibilité connue pour les fichiers de cas ADAO. La
 332 procédure de montée en version consiste à lire l'ancien fichier de cas ADAO avec
 333 le nouveau module SALOME/ADAO, et à l'enregistrer avec un nouveau nom.