calcul haute performance pour des … · chaque bloc est une fonction matlab pouvant...

CALCUL HAUTE

PERFORMANCE POUR DES

SIMULATIONS INTENSIVES

SUR CLUSTER MATLAB

MATLAB EXPO

2 octobre 2014

Guillaume de Winter et

Christophe Chapeau, CNP Assurances

1

AGENDA

► PRESENTATION DU GROUPE CNP ASSURANCES

► CNP ASSURANCES ET LE CHOIX DE MATLAB

► PROCESSUS DE DEVELOPPEMENT ET UTILISATION INTENSIVE

4

CNP Assurances – MATLAB EXPO 2014

Un métier : la protection des personnes

► Assureur depuis plus de 160 ans

► Une offre complète : prévoyance, protection (couverture de prêts, santé),

assurance vie/épargne, retraite

► N°1 de l’assurance de personnes en France : leader en assurance vie et en

assurance emprunteur, 3ème assureur vie en Europe

► 27 millions d’assurés en prévoyance/protection dans le monde et 14 millions en

épargne/retraite

► Plus de 4 800 collaborateurs dans le monde

► Entreprise du groupe Caisse des Dépôts

5


De bonnes performances 2013Solidité et capacité d’évolution du modèle CNP Assurances

► Chiffre d’affaires : 27,7 Md€ (normes IFRS) : + 4,6 %

► Résultat brut d’exploitation (RBE) : 2,4 Md€ : + 3,3 %

► Résultat net : 1 030 M€ : + 8,3 %

► Encours moyens : 299 Md€ : + 2,1 %

► Une année axée sur la création de valeur :

■ poids accru des segments à forte valeur ajoutée

● hausse du chiffre d’affaires prévoyance/protection,

● bonne dynamique des ventes de produits en unités de compte

■ renforcement de la position en Amérique latine

6


Amérique latine

37 %Europe

hors France5 %

France

58 %

Répartition du Résultat Brut d’Exploitation par zone géographique 2013 :

Deux continents aux dynamiques complémentaires

► Leader en France au cœur d’un marché

européen riche et mature : ■ vieillissement de la population : des besoins

croissants

► Position forte au Brésil sur un marché sud-

américain en croissance : ■ développement de la classe moyenne : un

potentiel important

■ un marché de plus de 105 millions de Brésiliens

pour la micro-assurance

7


Des solutions pour tousPrévoyance/protection : se protéger, protéger ses proches

► Prévoyance : assurance contre les risques liés à l’incapacité, à l’invalidité, au décès, aux

accidents de la vie, et à la dépendance

► Assurance emprunteur : couverture des prêts immobiliers, personnels et professionnels

► Prévention & santé : prévention pour préserver son capital santé et prise en charge des frais

médicaux

► Accompagnement & services : au-delà des prestations financières, une assistance de proximité,

des conseils et des services à la personne pour anticiper et accompagner en cas de coups durs

Epargne/retraite : préparer ses projets

► Epargne : supports en euros, unités de compte, une gamme complète afin de constituer un

capital et transmettre son patrimoine

► Retraite : des produits individuels et collectifs pour mieux profiter de l’allongement de la durée de

la vie

8


AGENDA




9


Présentation générale du Projet NEMOL’assurance Vie : des besoins forts en terme de simulation

Ces calculs sont répétés pour tous les produits et dans les différents environnements

normatifs, intégrant de nombreuses sensibilités

Données multiples et

complexes :

Passif

Actif

Hypothèses

1000 trajectoires des marchés financiers

Année 1

Les calculs associés à chaque pas de temps, pour

chaque trajectoire et chaque portefeuille sont

nombreux et complexes

Année 50Des calculs longs et complexes pour chaque produit, chaque sensibilité…

Besoin d’une très forte puissance de calcul

10


Le choix MATLAB

Jusqu’en 2007, les résultats de CNP Assurances sont calculés par différents outils, qui ne répondent

pas aux attentes liées au besoin de calcul croissant et aux nouvelles règlementations

CNP Assurances souhaite faire évoluer son moteur de calcul, avec les enjeux suivants :

► Centraliser dans une seule application, les calculs réglementaires (normes comptables,

valorisation de l’entreprise, Norme Solvabilité II…)

► Mettre à disposition un outil commun aux différents acteurs de l’entreprise

► Permettre aux métiers d’intervenir eux-mêmes sur le modèle de calcul, sans dépendre des

équipes informatiques.

Un Projet… historique 1/3

11


Le choix MATLAB

Ainsi, un appel d’offre a été lancé …

Le choix s’est porté sur MATLAB, principalement pour les raisons suivantes :

► un langage simple, accessible à des ingénieurs financiers

► un environnement de développement complet

► la capacité à s’exécuter sur des clusters Unix

► un langage optimisé pour les opérations matricielles

► la capacité de la société MathWorks à accompagner le projet, notamment en réalisant des

sessions de formation au langage…

Le projet NEMO (Nouvel Environnement de Modélisation Actif-Passif) a donc été lancé, en langage de

programmation MATLAB.

Un Projet… historique 2/3

12


Le choix MATLABUn Projet… historique 3/3

2007 2009 2010

début des

développements

sur MATLAB

(épargne et

rentes

individuelles)

portage du

modèle de

prévoyance

collective et

l’emprunteur

2011

les calculs sont

distribués sur

une « ferme » de

1000 cœurs

déploiement de

NEMO dans la

filiale italienne

2012 2013 2014

une nouvelle

infrastructure

NEMO est

livrée avec

sécurisation de

l’alimentation

des données

(versionning). les produits de

Retraite

Collective sont

modélisés dans

NEMO

■ les calculs sont

distribués dans une

« ferme » de 2000

cœurs

■ développement d’un

modèle pour la

dépendance.

■ développement d’un

modèle pour le nouveau

produit Euro-

Croissance.

■ projet d’industrialisation

des retraitements et de

l’agrégation menant au

taux de couverture S2

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Un modèle au cœur des décisions de l’entrepriseUn modèle…aux multiples intervenants

Modèle

de calcul

Direction des

investissements

Direction technique

Groupe

Direction des

risques Groupe

Direction de la

maîtrise d’œuvre

Direction de la

maîtrise d’ouvrage

Filiales

internationales

Différentes

Business Unit

Direction

Comptable et

Fiscale

Audit interne et

externe

Le modèle est donc

au cœur des

décisions de

l’entreprise.

Les choix

stratégiques de

développement sont

étayés par des

calculs réalisés dans

NEMO.

14


AGENDA




15


Architecture de NEMOVision générale

Grille de calcul PROPHET (Windows)

Simulateur NEMO

(~200 personnes)

Nœud

Maitre

coeur

Grille de calcul MATLAB (160 serveurs Unix, 2000 cœurs)

coeur

coeur

coeur

coeur

coeur

coeur coeur coeur

NEMO Simulation

NEMO Modélisation

(MATLAB, Clearcase)

NEMO Données

ModèlesModélisateur NEMO

(~30 personnes)

Toolbox PCT

et MDCS

coeur coeur coeur

coeur coeur coeur

coeur coeur coeur

PBS Pro

16


Initialisation

des données

Exécution

des calculs

Finalisation et

Génération des Résultats

Les modèles NEMOPrincipes généraux

Un modèle NEMO est constitué de blocs fonctionnels configurables.

Chaque bloc est une fonction MATLAB pouvant s’exécuter sur un ou plusieurs cœurs.

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Suivi des travaux

modèles afin

d’anticiper les

évolutions

Processus de développement des modèlesLes équipes CNP au cœur du processus

Demande

d’évolution

modèle

Pré-

validation &

étude

Travaux &

Tests MOA

NEMO

Validations

Utilisateurs

modèle

GO mise

en

production

MOA : Mise à

disposition

du modèle

S’il n’y pas de

validation

Ce processus permet d’assurer une qualité et une conformité maîtrisées des modèles.

Un processus structuré qui met en jeu de nombreux acteurs

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Stock Actif

Stock passif

Données de

simulations

Hypothèses

Model Point

….

Présentation NEMO

Grille de calcul PROPHET (Windows)CR d’exécution

Résultats consolidés

Données d’entrée

des simulations

Résultats

NEMO

Exports Cube

Maquettes (Excel)

Modèles de référence

Développer

Modéliser

Suivre les demandes

d’exécutionAnalyser les

résultats

Exécuter les

simulations

Construire

une étude

Préparer les

données d’entréePréparer l’exécution

des simulations

Cycle de vie d’une étude

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Analyse et reporting des résultats Analyse des résultats d’une simulation


50 Pires Trajectoires

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0,00% 2,00% 4,00% 6,00% 8,00% 10,00% 12,00% 14,00%

Taux 10 ans

CA

C 1

0 a

ns

PNA 1 - 15 PNA 16 - 35 PNA 36 - 50 Taux 10 ans CAC 100

20


Analyse et reporting des résultats Tableaux de bord (extraits)

21


Croissance d’utilisation Capacité et évolution


Nombre de cœurs de calcul

0

500

1000

1500

2000

2500

2010 2011 2012 2013 2014

Nombre de taches de calcul (millions)

0

5

10

15

20

25

2010 2011 2012 2013 2014

Volumétrie (To)

0

5

10

15

20

25

30

2010 2011 2012 2013 2014

En croissance constante :

► besoins en calcul toujours plus importants

► données produites toujours plus

volumineuses

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L’avenir

Une infrastructure de calcul mature qui évolue…

…vers une plus grande intégration dans les processus métier

► Pilotage de la préparation et de l’exécution des calculs par les workflows métier de l’entreprise

…vers une plus grande intégration dans le système d’information

► Intégration avec les systèmes de gestion de l’actif, du passif et de la comptabilité et les systèmes

de reporting réglementaires

► Mise à disposition des résultats de calcul dans une base de type Big Data et permettre l’analyse

des chiffres via des outils de type BI Agile

calcul haute performance pour des … · chaque bloc est une fonction matlab pouvant...

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