Missions

Cette offre de post-doctorat en calcul scientifique est associée au projet ERC Synergy PSINumScat "Phase-space-inspired numerical methods for high-frequency wave scattering: from semiclassical analysis through numerical analysis to implementation".

La conception d'algorithmes rapides et fiables pour simuler numériquement le comportement des ondes acoustiques et électromagnétiques à haute fréquence est un problème ouvert de longue date en mathématiques appliquées. Ces ondes sont à la base d'une pléthore de technologies de communication et d'imagerie (notamment médicale), et tout progrès dans la résolution de ce problème aura un large impact dans ces domaines. Ce projet international vise à concevoir, analyser et mettre en œuvre de nouvelles méthodes plus rapides, plus fiables et plus largement applicables que les méthodes actuelles de pointe, grâce à l'exploitation de techniques provenant de l'analyse semi-classique, une discipline issue des mathématiques fondamentales spécialement conçue pour étudier les problèmes à haute fréquence. Elle seront mises au point en combinant l'expertise des trois équipes partenaires du projet en analyse semi-classique (menée par Jeffrey Galkowski, professeur à l'University College de Londres), analyse numérique (menée par Euan Spence, professeur à l'Université de Bath) et calcul scientifique (menée par Pierre-Henri Tournier, ingénieur de recherche au Laboratoire Jacques-Louis Lions).

La personne recrutée travaillera sous la direction de l'équipe calcul scientifique du Laboratoire Jacques-Louis Lions à Paris, en étroite collaboration avec les chercheurs et post-doctorants du projet à l'Université de Bath et l'University College London, et aura pour mission d'élaborer et d'implémenter de nouvelles méthodes numériques performantes pour les problèmes de propagation d'onde haute fréquence au sein du logiciel éléments finis open-source FreeFEM développé au Laboratoire Jacques Louis Lions.

Activités

- Concevoir et implémenter des méthodes innovantes pour la résolution numérique de problèmes de propagation d'ondes au sein du logiciel FreeFEM, utilisant le calcul haute performance
- Optimiser les codes de calcul du point de vue des performances
- Tester et valider les méthodes, notamment sur des benchmarks issus d'applications en imagerie sismique et médicale

Compétences

- Expérience dans le développement, l'analyse et l'implémentation de méthodes numériques pour la simulation
- Expertise en programmation et écriture de codes de calcul
- Connaissance d'au moins un des différents paradigmes de programmation parallèle (MPI, OpenMP, GPU)
- Pratique de l’anglais oral et écrit indispensable (le travail sera réalisé en étroite collaboration avec les partenaires anglais)

Des connaissances ou une expérience dans un ou plusieurs des domaines suivants seront également appréciées :
- Méthode des éléments finis
- Méthodes de décomposition de domaine
- Algèbre linéaire, solveurs itératifs, préconditionneurs
- Problèmes de propagation d'ondes

Contexte de travail

La personne sera recrutée au sein du laboratoire Jacques-Louis Lions situé 4 place Jussieu à Paris. Le laboratoire, créé en 1969, porte le nom de son fondateur Jacques-Louis Lions. C’est une unité de recherche conjointe à Sorbonne Université, à Université de Paris et au Centre National de la Recherche Scientifique. Le Laboratoire Jacques-Louis Lions constitue le plus grand laboratoire de France et l’un des principaux au monde pour la formation et la recherche en mathématiques appliquées. Il accueille l’activité de deux masters deuxième année ce qui représente une centaine d’étudiants. Ses axes de recherche recouvrent l’analyse, la modélisation et le calcul scientifique haute performance de phénomènes représentés par des équations aux dérivées partielles. Fort d’environ 100 enseignants-chercheurs, chercheurs, ingénieurs, personnels administratifs permanents ou émérites, et d’autant de doctorants ou post-doctorants, le LJLL collabore avec le monde économique et avec d’autres domaines scientifiques à travers un large spectre d’applications : dynamique des fluides ; physique, mécanique et chimie théoriques ; contrôle, optimisation et finance ; médecine et biologie ; traitement du signal et des données. La personne recrutée s'intègrera au pôle calcul scientifique du laboratoire et sera également associée à l'équipe INRIA Alpines, une équipe de recherche commune à INRIA et au LJLL qui se consacre au calcul scientifique haute performance.

Contraintes et risques

Missions régulières à Londres et à Bath pour collaborer en personne avec les autres équipes partenaires du projet