OpenTURNS

OpenTURNS est un logiciel open source qui permet de modéliser des incertitudes, de les propager à travers un code de calcul, d'en hiérarchiser les impacts sur une grandeur de sortie. Il est adossé à la Méthodologie de Traitement des Incertitudes développée par EDF R&D et enrichie par nos partenaires depuis les années 2000.

OpenTURNS propose des services de complexités diverses, permettant de réaliser toutes les étapes de traitement des incertitudes:

• la modélisation probabiliste d'un vecteur repose sur la donnée d’une loi multivariée dont la structure de dépendance est une copule. Un mécanisme de composition de distributions permet d'augmenter les capacités de modélisation de l'outil, notamment pour le traitement des grandes dimensions. OpenTURNS permet aussi la modélisation des processus et des champs (processus gaussiens, ARMA, ...). Les lois multivariées et les processus peuvent être construits à  partir de données grâce à  de nombreuses fonctionnalités de traitements statistiques (ajustement paramétrique et non paramétriques, tests d'adéquation, graphes de visualisation des données, ...).
• la propagation des incertitudes est assurée par des algorithmes dédiés, reposant sur de la simulation massive (méthodes de Monte Carlo et méthodes de réduction de variance), des méthodes d’optimisation ou d’intégration, ou le calcul analytique dès que possible (utilisant l'algèbre des fonctions à  l'ordre 2).
• la hiérarchisation est quantifiée par de nombreux indices propres aux algorithmes de propagation (indices de Sobol, indices FORM, ...)).
• le code de calcul peut être remplacé par un méta modèle construit à partir de techniques déterministes (régression, ...) ou probabilistes (polynômes de chaos, krigeage, ...).

Développé sous Unix/Linux et porté sur Windows, OpenTURNS peut s'utiliser de 3 manières différentes :

• librairie C++ incluse dans une application métier,
• module python openturns, interfacé avec la plupart des librairies python de  calcul scientifique (numpy, scikit-learn, ...),
• à l'aide de l'interface graphique Persalys développée en partenariat avec PhiMECA.

OpenTURNS est régi par la licence LGPL pour son code source et la licence FDL pour sa documentation.

OpenTURNS peut se coupler à tout code de calcul, écrit dans n'importe quel langage et de toute complexité (python, C, C++, FORTRAN ou autre langage).

OpenTURNS peut être utilisé via Salomé, plateforme de liaison CAO-calcul-visualisation développée au sein d'un partenariat dont la R&D d'EDF fait partie.

OpenTURNS propose à l'utilisateur une documentation détaillée :

• une documentation scientifique (ReferenceGuide) présentant les méthodes d'OpenTURNS ainsi que la méthodologie globale de traitement des incertitudes,
• une documentation de l'interface de programmation (API) décrivant les fonctionnalités des classes d'OpenTURNS,
• une batterie d'exemples didactiques de complexité croissante permettant de bien utiliser l'interface python et d'appréhender facilement les résultats obtenus. Les exemples sont disponibles sous forme de scripts python et sont validés à chaque version.

OpenTURNS fait l'objet d'une formation ITECH (ARN4888): « Traitement des incertitudes : mise en oeuvre par OpenTURNS ».