Formation Formation Python Haute Performance pour Supercalculateurs

Introduction au HPC et Python scientifique

• —Qu'est-ce que le calcul haute performance (HPC) ?
• —Panorama des architectures de supercalculateurs (CPU, GPU, clusters)
• —Rappel des bases de Python pour le calcul scientifique (NumPy, SciPy)
• —Environnements de développement et d'exécution spécifiques HPC

Profilage et optimisation du code Python

• —Identification des goulots d'étranglement (CPU, RAM, I/O)
• —Outils de profiling Python (cProfile, line_profiler, memory_profiler)
• —Techniques d'optimisation (vectorisation avec NumPy)
• —Bonnes pratiques pour un code Python performant

Accélération Numba et Cython

• —Introduction à Numba pour la compilation JIT
• —Compilation de fonctions et de boucles avec Numba
• —Introduction à Cython pour l'écriture de code C en Python
• —Interfaçage de Cython avec des bibliothèques C/C++ existantes

Programmation parallèle avec Multiprocessing

• —Concepts fondamentaux de la programmation parallèle
• —Utilisation du module `multiprocessing` (processus, pools)
• —Communication inter-processus (queues, pipes)
• —Gestion des verrous et des conditions de course

Programmation parallèle avec Threads (déconseillé pour calcul)

• —Concepts de threading en Python (limitation GIL)
• —Utilisation du module `threading` pour tâches I/O-bound
• —Synchronisation des threads (locks, sémaphores)
• —Quand utiliser ou non les threads en HPC

Introduction à MPI pour Python (MPI4Py)

• —Concepts de Message Passing Interface (MPI)
• —Installation et configuration de MPI4Py
• —Communication point-à-point (send, recv)
• —Hello World MPI en Python

Communication collective avec MPI4Py

• —Opérations collectives (broadcast, reduce, scatter, gather)
• —Utilisation de communicateurs MPI
• —Gestion des erreurs et du debugging MPI
• —Conception d'algorithmes parallèles avec MPI

Calcul sur GPU avec CUDA Python (PyCUDA / Numba Pro)

• —Introduction à l'architecture GPU et CUDA
• —Installation de PyCUDA ou Numba Pro (CUDA backend)
• —Écriture de noyaux CUDA simples en Python
• —Transferts de données CPU-GPU et GPU-CPU

Optimisation GPU et algorithmes CUDA

• —Stratégies d'optimisation pour GPU (mémoire partagée, registres)
• —Algorithmes courants sur GPU (produit matriciel, FFT)
• —Debugging et profiling de code CUDA Python
• —Comparaison CPU vs GPU pour des tâches spécifiques

Dask pour le calcul distribué

• —Introduction à Dask (DataFrames, Arrays, Delayed)
• —Calcul distribué sur des clusters locaux ou distants
• —Intégration de Dask avec NumPy et Pandas
• —Optimisation des tâches Dask

Technologies HPC avancées et interopérabilité

• —Introduction à OpenMP pour la parallélisation partagée (avec Cython)
• —Utilisation de HDF5 pour le stockage de données volumineuses (h5py)
• —Bonnes pratiques pour l'intégration de Python dans un workflow HPC
• —Concepts d'orchestration et de gestion de tâches (Slurm, PBS)

Projet pratique et études de cas HPC

• —Mise en œuvre d'un algorithme HPC complet
• —Profilage et optimisation du projet
• —Choix de la technologie de parallélisation adaptée
• —Analyse des performances et rapport final
• —--
• —*Compétences :**

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- Maîtrise des fondamentaux de Python (variables, boucles, fonctions, bases des bibliothèques scientifiques comme NumPy). - Connaissances de base en ligne de commande/terminal (Linux de préférence). - Notions de calcul parallèle/HPC appréciées mais non obligatoires. - Familier avec le concept de performance applicative.

- Ordinateur portable avec système d'exploitation Linux, macOS ou Windows 10/11. - Environnement de développement Python (Anaconda/Miniconda recommandé). - Accès administrateur pour l'installation de bibliothèques si nécessaire. - Connexion internet stable. - Un éditeur de code (VS Code, Jupyter, PyCharm) préinstallé.

5 tests d'évaluation sont proposés à l'apprenant en fin de formation pour connaître son niveau sur chaque compétences visées.

Plateforme et contenus e-learning à disposition. Test de positionnement Quizz & Evaluations

Nous vous recevons lors d’un rendez-vous d’information préalable gratuit et confidentiel en visioconférence pour analyser vos besoins et co-construire votre parcours personnalisé. Chaque demande s’accompagne de la remise d’une convention ou d’un contrat précisant l’ensemble des informations relatives à la formation (Tarifs, calendrier, durée, lieu…). Ce contrat/convention sera transmis électroniquement par email.

A partir de l’accord de prise en charge par le financeur sollicité, le bénéficiaire peut démarrer sous un délai de 11 jours ouvrés. Si vous financez votre parcours de formation par vos propres moyens, alors le délai d'accès est immédiat. Vous pouvez entrer en formation tout au long de l’année.

♿️ Nous accueillons les personnes en situation de handicap. Les conditions d’accessibilité aux personnes handicapées sont inscrites sur le site imi-education.fr, rubrique Accessibilité.

Saskia Cazettes Pour tout renseignement : 07 80 91 06 14 / saskia.c@imi-executive-solutions.com

23 mars 2026

La formation alterne apports théoriques, mises en situation pratiques et échanges entre participants. Chaque concept est directement appliqué via des exercices concrets et des cas réels.

Oui, chaque participant reçoit un support de cours complet (format numérique et/ou papier) qu'il peut conserver à l'issue de la formation.

Certaines de nos formations sont éligibles au Compte Personnel de Formation (CPF). Consultez la fiche formation ou contactez-nous pour vérifier l'éligibilité.

Plusieurs dispositifs de financement existent : CPF, OPCO, plan de développement des compétences, financement individuel. Notre équipe peut vous accompagner dans vos démarches.

Oui, notre équipe reste disponible pour toute question post-formation. Vous bénéficiez également d'un accès à nos ressources en ligne pendant 6 mois après votre parcours.

Nous utiliserons des outils tels que NumPy, SciPy, et des bibliothèques de parallélisation comme joblib et dask.

Oui, mais vous devrez fournir votre propre environnement de calcul haute performance et nous vous aiderons à configurer l'accès.

Environ 10 à 15 heures par semaine, en fonction de votre rythme de travail et de vos objectifs personnels.

Notre organisme de formation s'engage à accueillir et accompagner les personnes en situation de handicap. Notre référente handicap, Mme Lorène Travaux est disponible pour étudier avec vous les adaptations pédagogiques, techniques ou logistiques nécessaires avant toute inscription. Contactez-nous à hello@imi-executive-solutions.com ou au 06 72 09 69 52.