PEPITO - Plan d'Expériences Pour l'Industrie du Transport et l'Optimisation

Creation of a source code repository dedicated to kriging/cokriging-based optimization

Ecole Centrale de Lyon — 2019-01-31T13:04:00Z

A source code repository dedicated to kriging or co-kriging optimization has been created on SourceSup.
It brings together all the codes developed by the ICJ, IMT, LTDS and LMFA during the ANR PEPITO program.

The purpose of this deposit is :
* make reliable, improve and make the available codes as generic as possible,
* facilitate the use of the available codes,
* facilitate the coupling with any sample evaluation tool (aero 1D, CFD, structural calculations, etc ...)

The different usage possibilities offered by the repository are the following ones :
* Kriging
* Kriging with qEI enrichment strategy
* Kriging with consideration of non-feasible parameter zones
* CoKrigeage
* CoKriging with robustness criteria
* CoKriging with qEI enrichment strategy
* CoKriging with consideration of non-feasible parameter areas

Création d'un dépôt de codes sources dédié à l'optimisation basée sur du krigeage ou du co-krigeage

Ecole Centrale de Lyon — 2019-01-31T12:59:00Z

Un dépôt de codes sources dédié à l'optimisation basée sur du krigeage ou du co-krigeage a été créé sur SourceSup.
Il regroupe l'ensemble des codes développés par l'ICJ, l'IMT, le LTDS et le LMFA au cours du programme ANR PEPITO.

Le but de ce dépôt est de :

fiabiliser, améliorer et rendre le plus générique possible les différents codes,
faciliter l'utilisation des différents codes,
faciliter le couplage avec tout outil d'évaluation des échantillons (aéro 1D, CFD, calculs structures, etc...)

Les différentes possibilités d'utilisation sont les suivantes :

Krigeage
Krigeage avec stratégie d'enrichissement qEI
Krigeage avec prise en compte de zones de paramètres non-faisables
CoKrigeage
CoKrigeage avec critères de robustesse
CoKrigeage avec stratégie d'enrichissement qEI
CoKrigeage avec prise en compte de zones de paramètres non-faisables

Reference Pareto sets with TurboConcept V0.4

Ecole Centrale de Lyon — 2019-01-15T10:10:00Z

TurboConcept V0.4 has been integrated into direct optimization processes without using a metamodel. The calculation time of such a process remains acceptable (of the order of a few hours on a conventional workstation) since the TurboConcept evaluations are very fast (of the order of the second if only criteria are requested or of the minute if the criteria derivatives are also requested).
The Pareto fronts from these processes (made of the best optimal solutions achievable with the TurboConcept model) serve as a reference. They are compared to the Pareto fronts resulting from optimization processes based on metamodels (TurboConcept sampling + kriging or co-kriging) and thus make it possible to validate or not the metamodeling strategies investigated.

Obtention de fronts de Pareto de référence avec TurboConcept V0.4

Ecole Centrale de Lyon — 2019-01-15T10:05:00Z

TurboConcept V0.4 a été intégré dans des processus d'optimisation directe sans recours à un métamodèle. Le temps de calcul d'un tel processus reste acceptable (de l'ordre de quelques heures sur une station de travail classique) puisque les évaluations TurboConcept sont très rapides (de l'ordre de la seconde si les critères sont uniquement calculés ou de la minute si les dérivées des critères sont aussi demandées).
Les fronts de Pareto issus de ces processus (constituées des meilleures solutions optimales atteignables avec le modèle TurboConcept) servent de référence. Ils sont comparés aux fronts de Pareto issus de processus d'optimisation s'appuyant sur des métamodèles (échantillonage TurboConcept + krigeage ou co-krigeage) et permettent ainsi de valider ou non les stratégies de métamodélisation investiguées.

Coupling NSGA2-NSGA3 to the COCO toolbox

Ecole Centrale de Lyon — 2018-03-09T12:34:00Z

In PEPITO, the objective space dimension of the optimization problems to be solved can be much greater than 3 or 4, especially when robustness criteria are taken into account.
In order to prove the superiority of NSGA3 over NSGA2 for this type of problem, these two genetic algorithms were coupled to the toolbox COCO developed by the team RandOpt of INRIA in order to compare their performances on a set of optimization test problems.
For the time being, these results are only available in dimension 2 of the objective space and show that NSGA2 and NSGA3 are of equivalent performance in terms of the quality of the optimal solutions achieved and in terms of number of evaluations carried out to reach these solutions. New test suites for higher dimensions are being developed thanks to a LMFA-LTDS-INRIA collaboration...

Couplage NSGA2-NSGA3 avec la toolbox COCO

Ecole Centrale de Lyon — 2018-03-09T12:30:00Z

Dans PEPITO, la dimension de l'espace des objectifs des problèmes d'optimisation à résoudre peut être largement supérieure à 3 ou 4 notamment lorsque des critères de robustesse sont pris en compte.
Afin de prouver la supériorité de NSGA3 par rapport à NSGA2 pour ce type de problèmes, ces deux algorithmes génétiques ont été couplés à la toolbox COCO développée par l'équipe RandOptde l'INRIA afin de comparer leurs performances sur un ensemble de problèmes d'optimisation tests.
A l'heure actuelle, ces résultats sont uniquement disponibles en dimension 2 de l'espace objectif et montrent que NSGA2 et NSGA3 sont de performances équivalentes en termes de qualité des solutions optimales atteintes et de nombre d'évaluations effectuées pour atteindre ces solutions. De nouvelles suites de problèmes tests pour les dimensions plus élevées sont en cours de développement grâce à une collaboration LMFA-LTDS-INRIA...

TurboConcept V0.4 delivered to ICJ !!!

Ecole Centrale de Lyon — 2017-10-16T13:57:00Z

LMFA has delivered TurboConcept V0.4 today to ICJ.
This version features a new computation mode “Analyse + derivatives” which enables to get not only the fan performance criteria (delta of static pressure, torque, static efficiency) but also their derivatives (1st and 2nd order mono-parametric derivatives and 2nd order bi-parametric derivatives) with respect to geometric parameters such as chord, stagger, and maximum camber.
ICJ can now use a low-fidelity turbomachinery analysing tool to produce low-budget designs of experiments, to realize Kriging or Co-Kriging metamodels and to identify robust global optima.
Execution time of TurboConcept V0.4 for an “Analyse + derivatives” computation is about a minute on a traditional workstation.
Initially developed for Windows, future versions of TurboConcept will be available on Linux. Parallelization is also planned in order to speed up performances' and associated derivatives' restitutions...

TurboConcept V0.4 livré à l'ICJ !!!

Ecole Centrale de Lyon — 2017-10-16T13:17:00Z

Le LMFA livre aujourd'hui à l'ICJ TurboConcept V0.4, version caractérisée par un mode “Analyse + derivatives” permettant l'obtention non seulement des critères de performances (delta de pression statique, couple résistif, et rendement statique) à partir de caractéristiques géométriques d'une configuration de ventilateur mais aussi des dérivées des critères de performance (mono-paramétriques d'ordre 1 et 2 et bi-paramétriques d'ordre 2) par rapport à des paramètres géométriques de corde, de calage et de cambrure maximale.
L'ICJ dispose donc maintenant d'un outil basse-fidélité pour réaliser des plans d'expérience peu coûteux, en déduire des surfaces de réponses via Krigeage ou Co-Krigeage et identifier des optima globaux robustes.
Le temps d'exécution de TurboConcept en mode “Analyse + derivatives” sur une configuration de ventilateur est de l'ordre de la minute sur une station de travail classique. Initialement conçu pour Windows, TurboConcept sera déployé très prochainement sous Linux. Une parallélisation du code pour accélérer la restitution des perfos et des dérivées associées est aussi envisagée...

Programme de la réunion d'avancement PEPITO du 22/05/2017 à Ecully, site ECL

Ecole Centrale de Lyon — 2017-05-17T22:10:00Z

09h00 - 09h30: Acceuil
09h30 - 10h00: Presentation (InMedelia)
10h00 - 10h30: Presentation (INTES)
10h30 - 10h45: Pause
10h45 - 11h45: Robustness criterion for the optimization scheme based on derivative kriging metamodel (ICJ / LTDS)

12h00 - 13h30: Déjeuner

13h30 - 14h30: Optimisation sur le code 1D TurboConcept (IMT / ICJ / LTDS)
14h30 - 15h00: TurboConcept V0.3 (LMFA)
15h00 - 15h30: Presentation (VALEO)
15h30 - 15h45: Pause
15h45 - 16h15: Point avancement / Futures actions à mener
16h15 - 17h00: Rapport Intermédiaire

ICJ / IMT collaboration: 3 different Kriging-based optimization strategies using low-fidelity responses from TurboConcept

Ecole Centrale de Lyon — 2017-03-26T10:27:00Z

ICJ and IMT are currently comparing results from 3 different Kriging-based optimization strategies:

a traditional method:
1. build a Kriging metamodel
2. exploit the latter metamodel through an Evolutionary Algorithm (EA)

a "stepwise" method based on Kriging metamodel and on Expected Improvement (EI) criteria

a "stepwise" method based on a Kriging metamodel and on Upper Confidence Bound (UCB) (Kriging prediction quantile)

For these 3 optimization strategies, responses (delta of static pressure, torque and static efficiency) are provided by TurboConcept "Analyze" mode computations.

Better results are observed when using EI-based and UCB-based methods, if correctly implemented, compared to the traditional method.