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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Pilotage d'un dispositif microfluidique par I.A H/F


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2022-23672  

Description de l'unité

Le STDC a pour mission d'amplifier le développement des technologies durables pour les systèmes énergétiques décarbonés (nucléaire et énergies renouvelables). L'un de ses principaux enjeux est de positionner le CEA comme acteur majeur de l'environnement et de l'économie circulaire. C'est un service commun intégrant deux laboratoires basés sur le site de Marcoule et trois laboratoires à Grenoble. Le poste est situé au LRVE (Laboratoire de développement des procédés de Recyclage et Valorisation pour les systèmes Energétiques décarbonés), l'une des deux équipes du service basées à Marcoule.
L'objectif du LRVE, nouveau laboratoire créé en 2020, est de concevoir des procédés de recyclage et valorisation de métaux/matériaux pour des applications nucléaires et hors nucléaire en lien avec les systèmes énergétiques bas carbone. Le laboratoire dispose d'un panel étendu de compétences scientifiques et techniques permettant de pour proposer une offre R&D intégrée aux différents acteurs du recyclage. Il pilote notamment une plateforme d'instrumentation, transverse au département, qui développe différentes techniques d'imagerie ainsi que de méthodes optiques et/ou spectroscopiques dédiées à l'étude des procédés. Le laboratoire compte à ce jour 20 permanents (11 ingénieurs, 9 techniciens) et une vingtaine de non permanents (doctorants, post-doctorants, alternants, stagiaires).

Description du poste

Domaine

Mathématiques, information  scientifique, logiciel

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Pilotage d'un dispositif microfluidique par I.A H/F

Sujet de stage

L'objectif du stage proposé ici est d'étudier le potentiel des méthodes d'intelligence artificielle pour le pilotage d'un dispositif microfluidique simple dédié au mélange de deux fluides colorés par la mesure en ligne et en temps réel de la concentration en colorant après mélange. Le contexte du stage s'inscrit dans le développement de procédés de recyclage de métaux/matériaux critiques.

Durée du contrat (en mois)

5 à 6 mois

Description de l'offre

Les procédés de recyclage (combustibles nucléaires usés, batteries, aimants permanents, …) et/ou de purification d’éléments (plutonium, terres rares, cobalt, ...) sont fondamentaux dans la transition vers les énergies bas carbone. Afin d'étudier la physico-chimie complexe de ces procédés de façon maitrisée tout en limitant les coûts expérimentaux, les déchets et les risques, de plus en plus d’études sont réalisées à une échelle micrométrique tout comme les techniques de détection analytiques associées sur des dispositifs dédiés appelés « puces microfluidiques ». Pour autant, malgré de nombreux exemples dans la littérature, le pilotage de ces dispositifs par la mesure reste une question ouverte qui fait encore l’objet de nombreuses recherches.

Le but du stage proposé ici est d’étudier le potentiel des méthodes d’intelligence artificielle pour le pilotage d’un dispositif microfluidique simple dédié au mélange de deux fluides colorés par la mesure en ligne et en temps réel de la concentration en colorant après mélange. Un tel dispositif est composé de trois parties, une jonction en « Y » alimentée par deux pompes qui permet de faire se rencontrer deux fluides dont un contient un colorant, un mélangeur et une zone de détection qui permet de mesurer la concentration en colorant du mélange (cf. figure).

Le stage débutera par une analyse de littérature dont le but sera d’identifier les méthodes d’I.A. les plus adaptées à ce type de problématique. A la suite de cette étude, deux protocoles de communication seront développés et mis œuvre pour communiquer en temps réel avec le système de mesure de concentration (acquisition de données) et les pompes d’alimentation (pilotage du débit). La troisième étape aura pour objectif de constituer une base d’apprentissage adaptée aux méthodes d’I.A. sur la base du protocole de communication établi à l’étape deux. A partir de cette base, les différentes méthodes d’I.A. identifiées à la première étape seront entrainées, évaluées et comparées en terme de performance. La dernière étape sera d’évaluer les performances de l’algorithme retenu sur un dispositif microfluidique expérimental, en pilotant en temps réel la concentration d’un mélange de deux colorants par rétroaction sur les débits d’injection des deux fluides.

Géographiquement, ce stage se déroulera au sein du CEA/ISEC sur le site de Marcoule, proche d’Avignon

Le langage de programmation retenu est Python (framework Tensorflow/keras et la librairie CV2) et le stagiaire aura accès à l’ensemble de moyens de calcul du CEA-Marcoule, notamment son supercalculateur équipé de cartes GPU.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Python (Tensorflow/keras et librairie CV2) et supercalculateur équipé de cartes GPU

Profil du candidat

Etudiant(e) en Master 2 ou école d'ingénieur.

Le/ la candidat(e) devra faire preuve d'une grande ouverture d'esprit et disposer de connaissances en mathématiques appliquées, traitement du signal et machine learning. Des bases de génie des procédés seront un plus.

Localisation du poste

Site

Marcoule

Localisation du poste

France, Occitanie, Gard (30)

Ville

  Bagnols sur Cèze

Critères candidat

Langues

Anglais (Intermédiaire)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

Master2 ou école d'ingénieur

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

15/02/2023