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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Statistiques computationnelles pour l'analyse post-vol en rentrée atmosphérique


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le CESTA, un des centres de la DAM, rassemble près de 1000 salariés dans un centre de 700 hectares au cœur de la Nouvelle Aquitaine, au sud de la Gironde entre Bordeaux et Arcachon.

Directement pour les produits dont la DAM a la responsabilité, le CESTA assure la conception avec des méthodes de conception collaborative intégrée. Le CESTA assure également la démonstration des performances dans une démarche duale essais/modélisation mettant en œuvre un parc exceptionnel de moyens d'essais, de la modélisation physique de haut niveau et des calculateurs parmi les plus puissants au monde.

Sur le CESTA est implanté le plus grand laser d'Europe, le Laser Mégajoule LMJ, très grand instrument de recherche qui permet de chauffer la matière jusqu'aux conditions extrêmes que l'on retrouve lors du fonctionnement des armes ou au cœur des étoiles. Pour cela, le CESTA accueille une expertise reconnue mondialement, en conception laser, en technologie des composants optiques, en informatique industrielle…

Les travaux du CESTA offrent en outre l'opportunité de collaboration avec les industriels et les laboratoires de recherche, en France et à l'international.  

Référence

2022-21095-S0679  

Description du poste

Domaine

Mathématiques, information  scientifique, logiciel

Contrat

Post-doctorat

Intitulé de l'offre

Statistiques computationnelles pour l'analyse post-vol en rentrée atmosphérique

Sujet de stage

Statistiques computationnelles pour l'analyse post-vol en rentrée atmosphérique

Durée du contrat (en mois)

2 ans

Description de l'offre

Dans un contexte de véhicule instrumenté (navette spatiale, capsule ou sonde) qui rentre dans l'atmosphère, l'analyse post-vol a pour but de reconstruire, à partir de mesures (centrale inertielle, radar, ballon météorologique, etc.), la trajectoire et diverses quantités d'intérêt, afin de mieux comprendre les phénomènes physiques et de valider les modèles prédictifs. Ainsi, la NASA (Langley Research Center) s'est doté dès 1969 du code STEP (Statistical Trajectory Estimation Program) et ultérieurement du code NewSTEP. Ils sont couramment employés en rentrée terrestre et extra-planétaire. Pour ses besoins en analyse post-vol des essais en vol, le CEA-CESTA a développé ces dernières années une approche originale de reconstruction par statistiques bayésiennes computationnelles de la trajectoire et du profil atmosphérique. L'inférence y est conduite au moyen d'une méthode numérique d'intégration multi-dimensionnelle, consistant à échantillonner la distribution a posteriori par une technique de chaînes de Markov Monte Carlo (MCMC). Basée sur l'échantillonneur Marginal Metropolis Hastings (MMH), l'approche repose sur une stratégie de réduction de la variance par Rao-Blackwellisation, avec exploitation intensive de filtres de Kalman étendus (EKF). Un mélange de noyaux de proposition est intégré, incluant l'algorithme MALA (Metropolis-Adjusted LAngevin), afin d'améliorer l'exploration et le rendement de la chaîne de Markov. Néanmoins, lorsque la dimension de l'espace de reconstruction est trop grande, des difficultés demeurent.
Les travaux seront menés dans le cadre d'une collaboration scientifique avec Audrey Giremus de l'IMS, à Talence. Le post-doctorant aura pour mission développer et étendre l'approche proposée. En premier lieu, il travaillera sur la méthode numérique d'échantillonnage en dimension élevée. Il s'efforcera d'augmenter les capacités de mélange et d'exploration de l'espace. Dans ce but, le post-doctorant s'efforcera de développer et adapter de nouvelles approches telles que : Manifold MALA, Hamiltonian Monte Carlo (HMC), No-U-Turn Sampler (NUTS), etc. Les aspects informatiques, incluant l'éventuelle mise en œuvre de chaines en parallèle, seront pris en compte. Une attention particulière sera portée à la problématique d'apprentissage automatique constituée par l'exploitation d'une base de données aérologiques. L'objectif final sera d'aboutir à un prototype évolutif qui, dédié à l'analyse post-vol des essais en vol, exploite les différentes sources d'information et les incertitudes associées. Les évaluations porteront sur des données simulées et réelles, avec comparaison à des outils existants. On s'efforcera de valoriser le travail par des communications et publications scientifiques.

Profil du candidat

probabilités, statistiques, estimation, traitement du signal statistique, informatique scientifique
matlab, julia, C/C++
Post-doc

Localisation du poste

Site

Cesta

Localisation du poste

France, Nouvelle-Aquitaine, Gironde (33)

Ville

Le Barp