PRÉSENTATION INGÉNIEUR
COSMOTRON & STACK COSMOMÉTRIQUE.
Architecture technique détaillée
1. Objectif système
Développer un moteur de simulation spectro-dynamique du CTU interopérable et scalable.
Contraintes :
- multi-échelle
- fortement non-linéaire
- HPC-ready
- interopérable (SSI)
2. Vue d’ensemble de la stack
Cosmomètre → Cosmotron → Cosmovault
↓
Cosmoscope
↓
Cosmospectre
↓
SSI
3. Architecture logicielle globale
Paradigme :
- modulaire + microservices (prod)
- monolithique scientifique (R&D initiale)
Layers :
- Data Ingestion Layer
- Numerical Core
- Spectral Engine
- Physics Engine
- Orchestrator
- Storage Layer
- API Layer
- Visualization Layer
4. Numerical Core
Rôle
Résolution des équations différentielles du système
Structures manipulées
Méthodes numériques
- ODE : Runge-Kutta (RK4, RK45)
- PDE : méthodes spectrales
- FFT / iFFT
Implémentation
- Prototype : Python (NumPy, SciPy)
- Production : C++ / CUDA
- Libs : FFTW, cuFFT
5. Spectral Engine
Rôle
Cœur du modèle CTU
Formulation
Sous-modules
- Spectral decomposition
- Eigenvalue solver
- Density estimator
Optimisation
- sparse matrices
- Krylov methods (cf. Yousef Saad)
6. Physics Engine
Rôle
Implémentation des lois physiques CTU
Équation clé
Dynamique
Modules
- Acoustic propagation
- Expansion/contraction
- Damping
7. Simulation Orchestrator
Rôle
- gestion du temps
- orchestration modules
- scheduling HPC
Fonctions
- param sweep
- multi-run
- Monte Carlo
Exécution
init → spectral init → physics step → update → store → repeat
8. Data Layer (Cosmovault integration)
Rôle
- stockage
- versioning
- traçabilité
Types
- states (x,t)
- spectres
- résultats
Fonctions
- hashing
- audit trail
- immutabilité
9. Cosmoscope (Visualization Layer)
Rôle
- visualisation temps réel
- exploration interactive
Technologies
- WebGL / Three.js
- volumetric rendering
- dashboards
Outputs
- champs 3D
- structures toriques
- évolution dynamique
10. Cosmospectre
Rôle
- analyse spectrale avancée
- extraction de patterns
Fonctions
- FFT / Wavelets
- clustering spectral
- détection d’invariants
Sortie clé
signature spectrale\text{signature spectrale}signature spectrale
11. SSI (Spectral Systems Interface)
Rôle critique
Bridge Cosmospectre ↔ Natiospectre.
Fonctions
- mapping spectral
- normalisation
- translation multi-domaines
Format cible
- JSON spectral schema
- graph representation
12. Infrastructure & Scalabilité
Compute
- CPU : OpenMP
- GPU : CUDA
- Cluster : MPI
Objectif
- simulations 3D massives
- millions de points
Cloud/HPC
- Kubernetes
- Slurm
13. Pipeline complet
Cosmomètre → Cosmotron → Cosmovault
↓
Cosmoscope
↓
Cosmospectre
↓
SSI
14. Sécurité & intégrité
- hashing résultats
- logs immuables
- audit scientifique
15. Organisation du code
cosmotron/
├── core/
├── spectral/
├── physics/
├── orchestrator/
├── data/
├── api/
└── visualization/
16. Roadmap technique
v 0.1
- simulation 1D
- modèle simple
v 0.5
- multi-modes
- spectral engine
v 1.0
- calibration
- validation qualitative
v 2.0
- HPC
- simulation 3D complète
17. KPIs techniques
- stabilité numérique
- performance (FLOPS)
- convergence
- cohérence spectrale
18. Risques techniques
- instabilité non-linéaire
- coût HPC
- calibration difficile
- mitigation :
- simplification progressive
- validation incrémentale
Conclusion technique
Cosmotron = moteur de simulation scientifique extensible, spectral et HPC-ready..
