Stage - Méthodes numériques avancées pour l’optimisation multi-disciplinaire (MDO) H/F

L’Institut de Recherche Technologique (IRT) Saint Exupéry est un accélérateur de science, de recherche technologique et de transfert vers les industries de l’aéronautique et du spatial pour le développement de solutions innovantes sûres, robustes, certifiables et durables.

Nous proposons sur nos sites de Toulouse, Bordeaux, Montpellier, Sophia Antipolis et Montréal un environnement collaboratif intégré composé d’ingénieurs, chercheurs, experts et doctorants issus des milieux industriels et académiques pour des projets de recherche et des prestations de R&T adossés à des plateformes technologiques autour de 4 axes : les technologies de fabrication avancées, les technologies plus vertes, les méthodes & outils pour le développement des systèmes complexes et les technologies intelligentes.
Nos technologies développées répondent aux besoins de l'industrie, en intégrant les résultats de la recherche académique.

Au sein du domaine Systems Engineering & Modelisation, le pôle Multidisciplinary Design Optimisation (MDO) est spécialisé dans les méthodes et les techniques permettant de trouver des concepts optimaux à partir d’un couplage de modèles, appelés disciplines (e.g. aérodynamique, structure, acoustique, économique, écologique, …). Ce système couplé associe à un concept donnée un coût à minimiser (par exemple un coût de construction ou un coût d’exploitation) et des contraintes à respecter (par exemple des contraintes de charges maximales admissibles, un niveau sonore limite). Pour résoudre de tels problèmes, le pôle MDO développe une librairie Python open source nommée GEMSEO (https://gemseo.readthedocs.io) offrant un ensemble de capacités : optimisation, couplage, visualisation, incertitudes, machine learning, …
 
La librairie de calcul scientifique Petsc (https://petsc.org) est un standard pour les méthodes numériques de résolution de systèmes linéaires et non linéaires de très grande taille sur des supercalculateurs (HPC). Cette librairie a été interfacée avec GEMSEO, dans le but de résoudre des problèmes de couplage entre les disciplines ou pour le calcul de dérivées nécessaires à l’optimisation. L’ensemble d’algorithmes disponible dans Petsc est important et nécessite une comparaison sur un panel de problèmes mathématiques issus de problèmes industriels ou analytiques.
 
Missions :

L’objet de ce stage est d’améliorer l’exploitation des capacités de la librairie Petsc par GEMSEO, et de comparer un ensemble d’algorithmes de résolution de systèmes linéaires et non-linéaires.

Les travaux s'effectueront en trois phases:

• Compréhension de l’état de l’art et identification des besoins en algorithmes de résolution linéaire et non linéaires en MDO
• Validation et amélioration de l’interface GEMSEO-Petsc
• Comparaison des performances des différents algorithmes

Etudiant(e) en dernière année d’école d’Ingénieur ou Master 2, ayant des connaissances en mathématiques appliquées, calcul scientifique, algorithmes, HPC, développement Python.

Ouverture d’esprit / Capacités d’initiative et de proposition / rigueur