Les conteneurs Docker basés sur le cloud forgent des compétences d'ingénierie utiles pour une carrière

Anthony Patera enseigne le génie mécanique au MIT depuis 1982, après avoir obtenu sa licence, sa maîtrise et son doctorat dans cette université. Bien que les ingénieurs aient utilisé le calcul scientifique pendant toute cette période, celui-ci est resté largement absent de nombreux cours de base. Les raisons vont de la difficulté à exécuter le logiciel sur tous les ordinateurs au manque de machines dotées d’une puissance de calcul suffisante. Il a essayé d'utiliser davantage de logiciels dans ses cours à plusieurs reprises au cours de sa carrière. « J'ai abandonné », dit-il.

Il a récemment mis en œuvre une solution élégante dans l'un de ses cours. Le chercheur postdoctoral de Patera, Kento Kaneko, a regroupé le code qui effectue un calcul clé dans un composant facilement accessible auquel les étudiants peuvent accéder depuis le cloud. « Cela change la profondeur des problèmes », dit Patera, « et la mesure dans laquelle nous pouvons rendre les choses plus pertinentes et plus intéressantes ».

De la recherche à la salle de classe

Ils envisageaient de partager leur code source sous forme de fichier exécutable, mais le déploiement des mises à jour serait difficile. De plus, chaque destinataire aurait besoin de droits d'administrateur pour exécuter les exécutables, qui sont parfois bloqués par les services informatiques pour des raisons de sécurité. Après discussions avec MathWorks, ils ont trouvé une approche optimale pour partager leur travail : un microservice de conteneur Docker^®.

Un conteneur est une unité logicielle autonome qui regroupe le code et toutes ses dépendances, de sorte que l'application s'exécute de manière identique dans n'importe quel environnement informatique. Docker est une implémentation populaire de conteneurs et le standard de facto pour la distribution de logiciels. Le conteneur Docker encapsule le système d'exploitation, prend en charge les bibliothèques, les temps d'exécution, le code MATLAB^® qui résout le PDE ainsi qu’un point de terminaison d'API HTTP pour appeler le code MATLAB, également appelé microservice. Le code MATLAB existant peut être facilement transformé en un microservice de conteneur Docker à l'aide de MATLAB Compiler SDK™. Un utilisateur client du microservice de conteneur Docker peut fournir la géométrie de l'objet en entrée et recevoir une solution ainsi que des estimations de l'erreur via un intermédiaire d'application Web ou directement via l'API du microservice.

Le logiciel MATLAB PDE a été développé par Patera et Kaneko en collaboration avec le professeur Masayuki Yano de l'Université de Toronto. « Nous nous sommes rendu compte que le processus était également formidable pour les étudiants », explique Patera. Kaneko et lui ont mis en œuvre la même approche de microservice Docker dans la classe Intermediate Heat and Mass Transfer de Patera. Trois ensembles de problèmes utilisent le microservice de transfert de chaleur (HTM).

L’un des problèmes concerne les ponts thermiques. Les élèves reçoivent un schéma d'une coupe transversale d'un mur, avec l'intérieur du bâtiment à gauche et l'extérieur à droite. Le mur est en grande partie isolé, à l'exception de certaines régions comportant des poteaux en acier. Les poteaux transportent effectivement la chaleur de l’intérieur du bâtiment vers l’extérieur. Le HTM crée pour les étudiants un tracé de température qui ressemble à une feuille bidimensionnelle déformée. Les étudiants doivent convaincre Patera que le tableau est correct dans les limites d'erreur spécifiées.

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