Roadmap 2024

[ocots]

Point 22/01/2024 (Joseph & Olivier)

Suivi de chemin

$h(x, \lambda) = 0$

• continuation (Dieci)
• simplicial

Méthodes directes

• RK général
• Différents algos d'optimisation

Méthodes indirectes

• F(x) = 0 : tester codes existants

Tir direct

• à développer

[jbcaillau]

Point 18/12/2023

@ocots @PierreMartinon @joseph-gergaud

0. Sujets stage M2.
1. forces vives / dispos. Se caler un point mensuel
2. interfaces vers autres modélisations ?
3. traits en Julia : voir cette discussion
4. load time! importer plus finement (diffeq, opti, plot...) : installation et utilisation
5. use cases / applications
6. pub (liste julia nationale, café julia...) / Journée Julia et Optimisation à Toulouse ?
7. juliacon'2024
8. FGS'2024

• opti : point solvers avec Alexis / Tangi / François
• opti : améliorer perf. en revoyant discrétisation vers direct
• AD (cf. postdoc + ingé PEPR)
• doc : abstraite (mettre grammaire), etc.
• indirect.jl ? abstract flows?
• point sur functional desc. (check PR baptiste)
• point bocop
• publier repo sur registry julia ?
• faire ménage sur issues / repos

[jbcaillau]

Point 28/02/2024

@ocots @PierreMartinon @joseph-gergaud

• @PierreMartinon @jbcaillau précompilation (voir ici)
• @PierreMartinon @jbcaillau issue install OptimalControl avec 1.10.x
• @PierreMartinon @joseph-gergaud performance discrétisation direct ; profiling (voir ce récap) : CTBase... (outils -> demander @alexis) ? benchmarking
• @ocots @jbcaillau refactoring (extraire solve de CTDirect, etc.)
• @ocots @jbcaillau point hamiltonian flow; use case (intérêt forme abstraite ?)
• @PierreMartinon @joseph-gergaud ajout schéma direct : peu prioritaire (cf. retex BOCOP) ; Euler explicite (cf. ResNets) ?
• planning, dispos (passage Toulouse JB)
• @joseph-gergaud @ocots homotopie
• stages : projet long SN3 -> mi-mars (interface web ct avec def + solve (direct) + plot), Y. Katif 06-09/2024 (M1, interface plus réactive), L. Astruc 05-08/2024 (M1, voir ici)
• galerie de problèmes (CTProblems, tutos + lien avec repos contenant des use cases), benchmarking (lien avec stage cité plus haut)
• financements suite (stages M1-M2)
• confs : @joseph-gergaud @ocots SMAI-MODE, FGS, JuliaCon, Julia optim day(s) Toulouse (toussaint 2024)
• prochain point (mensuel) : 20/3 11:00

[jbcaillau]

Point 20/03/2024

@ocots @PierreMartinon @joseph-gergaud

• typage / performance (revoir Julia tips) ; contrainte de polymorphisme (= pas juste Float64) pour AD (voir par ex. ForwardDiff)
• autre point : union utilisée pour scalaire ou vectoriel pour state, control, variable
• append et al dans CTBase et CTDirect vs. allocation statique (les tailles étant connues) : revoir fonctionnement algèbre linéaire de base pour se caler dessus (et attendre du user qu'il fasse de même)
• stagiaire : trouver un ou deux M1 (opti, use case MRI, géométrie...)
• use case matriciel : quantique, pb sur groupes de Lie (extdet)...
• transcription ocp vers ADNLPModel, cf. CTDirect ; ajouter la conversion explicitement dans l'API (WIP PR à suivre)
• prochain point : 25/4 14:00 (zoom)

[ocots]

Point du 25/04/2024

@PierreMartinon @joseph-gergaud @jbcaillau

Package CTDirect

• la création de l'init doit pouvoir être interne à la fonction solve : voir test_init de OptimalControl.jl.
• je préfère OCPInit à OptimalControlInit
• peut-être mieux

OCPInit(state=..., control=..., variable=...)

plutôt que x_init.

• mettre la valeur de l'objectif et la variable de coût $x^0(t)$ dans un champ de la solution.

Question : les fonctions solve et OCPInit à terme seront dans CTBase ? Cela changera le tutoriel dans CTDirect sur Goddard.

[ocots]

(suite)

• Scope des variables : https://gensoft.pasteur.fr/docs/julia/1.4.1/manual/variables-and-scoping.html
• Réfléchir à l'architecture du code : est-ce que l'init se trouve dans CTBase ?
• Etre capable de fournir un modèle NLP standard pour faire appels à des solveurs externes. Renvoyer un modèle ADNLP, JuMP...
• Améliorer le plot : plot d'une liste de solutions, donner une fonction de x, p... Pouvoir afficher ou non les adjoints. Mieux gérer les labels.
• Pour la définition abstraite du problème, il faut pouvoir tout définir sans caractère bizarre (par ex. autoriser <=, in, etc.)
• Pour récupérer les labels, on doit pouvoir écrire dans la définition de l'ocp : (q, v) ∈ R² ou x = (q, v) ∈ R².
• Intérêt des primitives fonctionnelles comme remove_constraint dans la mesure où ça coûte rien de rédefinir autant de nouveaux problèmes qu'on veut.

Future réunion : 25 mai 2024 15:00.

[jbcaillau]

@ocots merci pour le CR ; le 25 mai c'est un samedi, c'est quoi la bonne date 😬 ?

[ocots]

C'est mercredi 22 mai la bonne date :-)

[jbcaillau]

https://inria.webex.com/meet/jean-baptiste.caillau

[jbcaillau]

Point du 22/05/2024

• break avec ADNLPModels / SymbolicUtils
• stages (Toulouse en optimisation, Nice en quantique)
• aliases lors des déclarations de state et control (WIP merge)
• init
• JuliaCon 2024
• JuliaOpt (ENSEEIHT, 28-30 octobre 2024), budget IRIT + ANITI + PDE-AI (cf. version 2023)
• JuMP
• Dynamics type
• Go to general register
• prochain point mardi 25/06 14:00 (https://inria.webex.com/meet/jean-baptiste.caillau)

[jbcaillau]

Point du 25/06/2024

@ocots @PierreMartinon @joseph-gergaud

• modifs CTDirect.jl (NB : solve from CommonSolve.jl) : cible = réduire load grace aux pack. extensions
• JuliaCon : cible = OptimalControl v1.0, discussion ici
• demande IRIT plateforme logiciel (moyens)
• maj doc (tutos...)
• autres schémas (aux_fonctions), cf. aussi comparaison approche bvp ; Euler lien avec ML
• non uniform grids
• push -> allocate
• bvp
• perf / profiling
• DiffInterface pb. avec CTProblems
• point stage bench
• GUI Julia
• prochain point : 3/7 15:00 webex

[ocots]

[jbcaillau]

Point du 17/07/2024

@ocots @PierreMartinon @joseph-gergaud

• voir cette discussion
• enjeux sur control-toolbox: simplicité et performance
• simplicité = public cible ne va pas coder un schéma RK
• performance = comparaison raisonnable avec harcoded (hand coded) schemes (et JuMP ou équivalent)
• bilan premiers tests Yassine : ma57 mieux
• knitro : MKL + ma57 en interne ; a priori meilleur car région de confiance (expérimental)
• 2 pistes : (i) à la mano, (ii) utiliser outil de modélisation (type Examodels.jl)
• vérifier type instability : check @code warn_type ; voir Guillaume D. (ProfileView, JET, dispatch doctor...)
• tester NLPModels.jl : passer la structure creuse du jacobien des contraintes
• possibilité d'utiliser Examodels.jl sur code (vérifier surcharge sur fonctions simples, à la function tracing de JuMP)
• block banded matrices
• in place vs. out place (revoir nlp_constraint et calcul des contraintes)
• mieux utiliser ForwardDiff.jl (voir doc)
• tester directives @thread, @simd...
• benchmark contrôle / opti (cf. bench existant) : faire les deux
• passer sur GPU (type tableaux ad hoc)

[ocots]

[jbcaillau]

Point du 8/11/2024

@ocots @PierreMartinon @joseph-gergaud

• programme recherche pour ingénieur (demandes CNRS, SATT, groupe Calcul, ingé IRIT...)
• deadline pour demande CNRS : 25/11 -> faire un doc partagé
• vers la release 1.0 (cible : semaine du 9/12)
• performance : allocations, type instabilities, concrete types is_concrete_type / CheckConcreteStructs.jl), broadcast / fusing etc. (cf. perf. tips)
• use case minimal ADNLP (Goddard)
• restructuration (notamment CTBase -> CTParser, CTModels...) (cf. graphe ci-dessus)
• profiling (cf. retour Guillaume D.)
• v1.11 : CI ?
• contact CNES, ESA (Joseph)
• AD / solveur ODE : extraction ocp -> flot en passant contrôle maximisant) (fait bien le lien avec l'indirect) et revoir AD (performance ?)
• autre : approche BVP sur pénalisation intérieure contraintes et $\nabla_u H = 0$ implicite (Paul M.)
• prochain point : lundi 18/11 17:15

[ocots]

https://github.com/gdalle/CheckConcreteStructs.jl

[jbcaillau]

Point du 20/12/2024

@ocots @PierreMartinon @joseph-gergaud

Point CTDirect, notamment méthodes RK

• baisser tolérances (et repasser tests / tutos / applications...)
• réactiver runners Inria sur CTDirect

Restructuration CTModels (stable types...)

• Mayer et Lagrange : scalaires out_of_place
• signatures toujours vectoriel (pas scalaire), non-autonomes, avec variable (== [ ] si pas de variable)

Misc

• ODE / AD : tests @joseph-gergaud, voir aussi SimpleDiffEq.jl
• to come: OptimalControl.jl release 1.0 🤞🏾