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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Implémentation C++ et optimisation du schéma de diffusion Diamant positif en 2D-3D


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au cœur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous. Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagée par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres. Les 1 800 salariés du centre de Bruyères-le-Châtel, en Ile de France relèvent les défis scientifiques et technologiques au service de notre Sécurité Nationale. Le centre conçoit les charges nucléaires des armes de la dissuasion, garantit leur sécurité et leur fiabilité en s'appuyant sur le programme simulation. Il met son expertise technique au service des activités dans la lutte contre la prolifération nucléaire, le terrorisme et les alertes en cas de séisme ou de tsunami. Il assure l'ingénierie des infrastructures complexes de la DAM, de leur conception à leur démantèlement. Il co-développe avec Atos les supercalculateurs au meilleur niveau mondial, dont sont issus ceux du Très Grand Centre de Calcul du CEA, qu'il exploite pour ses missions Défense et gère au profit de la recherche. Enfin, il exploite les installations nécessaires au maintien en condition opérationnelle et à la conception des chaufferies nucléaires embarquées sur les sous-marin et les porte-avions.
Venez-vous investir et relever des défis avec des moyens technologiques d'exception!  

Référence

2022-23503-S0850  

Description du poste

Domaine

Mathématiques, information  scientifique, logiciel

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Implémentation C++ et optimisation du schéma de diffusion Diamant positif en 2D-3D

Sujet de stage

Utilisées notamment en physique de la FCI (Fusion par Confinement Inertiel), les équations cinétiques modélisent le transport de particules (photons, neutrons, électrons, etc.) et leurs interactions avec le milieu matériel environnant. Dans leur forme générale 3D instationnaire, ces équations intégro-différentielles régissent l’évolution d’une fonction de distribution décrivant le nombre des particules qui, à un instant donné (1 scalaire), occupent une certaine position (1 vecteur 3D) et se déplacent avec une certaine vitesse (1 vecteur 3D). La discrétisation directe de ce problème de dimension 7 conduirait à des simulations irréalisables en termes de coût CPU et d’occupation mémoire. Cette difficulté de fond peut cependant être levée avec, par exemple, l'utilisation d'une approximation de diffusion, valide en milieu dense et collisionel. Celle-ci permet de remplacer la résolution d'une équation cinétique par une équation de diffusion, beaucoup moins coûteuse.

Durée du contrat (en mois)

4 à 6 mois

Description de l'offre

Dans ce contexte, le CEA a développé et validé un nouveau schéma numérique de diffusion, Diamant positif [1], qui est consistant et positif même sur maillages très déformés. L'objectif de ce stage est d'implémenter ce schéma, en 2D et en 3D, dans le code de simulation ATHENA (Arcane-based Testing Hpc Environment for Numerical Analysis), qui est basé sur la plateforme ARCANE [2], en s'appuyant sur l'intégration de librairies d'algèbre linéaire externe comme Hypre [3]. Des comparaisons avec les résultats obtenus par une méthode de calcul déterministe déjà implémentée dans le code permettront une analyse des bénéfices de cette méthode, autant en terme de coût de calcul que de précision numérique. Pour mener à bien ces missions, le stagiaire sera formé et co-encadré par des spécialistes de profils complémentaires (math. appliquées et informatique), et disposera d’un accès à un supercalculateur dotés de CPU et GPU.
Références :
[1] X. Blanc & E. Labourasse, A positive scheme for diffusion problems on deformed meshes, ZAMM - Journal of Applied Mathematics and Mecanics / Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik, 96(6), 660-680, 2016.
[2] G. Grospellier & B. Lelandais, The Arcane development framework, POOSC’09, ACM, 2009.
[3] Hypre : https://computing.llnl.gov/projects/hypre-scalable-linear-solvers-methods

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes en situation de handicap, cet emploi est ouvert à tous et toutes.

Profil du candidat

Formation recommandée : deuxième ou dernière année d'école d'ingénieur et/ou Master 2 en informatique et/ou mathématiques appliquées (développement de code, simulation numérique).
Langage C++
Bac+4

Localisation du poste

Site

DAM Île-de-France

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Bruyères-le-Châtel