Les écoulements turbulents issus de simulations CFD haute-fidélité (DNS/LES)
sont extrêmement coûteux à produire et à exploiter, en particulier pour des
phénomènes complexes comme les instabilités hydrodynamiques (ex. Rayleigh
Taylor) ou les écoulements à surface libre. À ces difficultés s’ajoute une
contrainte fréquente en pratique : le solveur CFD peut être considéré comme une
boîte noire (black-box ). Autrement dit, on ne dispose pas
nécessairement d’un accès au code, aux opérateurs numériques internes ou à la
chaîne de calcul complète , on a principalement accès aux données générées
(snapshots spatio-temporels) et éventuellement aux paramètres et conditions aux
limites.
Dans ce contexte non intrusif, l’objectif est de développer des approches basées
sur l’intelligence artificielle capables d’exploiter uniquement les données
pour :
— reconstruire des champs d’écoulement haute-fidélité à partir d’informations
partielles ou de résolution plus faible (super-résolution, inpainting,
compression/décompression),
— prédire l’évolution temporelle de ces champs à coût réduit via des modèles
dynamiques appris (dans l’espace original ou dans un espace latent).Les réseaux
de neurones (CNN, autoencodeurs, modèles séquentiels) offrent un cadre
particulièrement adapté à cette approche data-driven : ils permettent
d’apprendre une représentation compacte des écoulements turbulents et d’en
capturer la dynamique, tout en visant des gains importants en coût de calcul par
rapport aux simulations directes.
Profil du stagiaire :
Le candidat idéal recherche un stage de 5 ou 6 mois dans un laboratoire de
recherche pour compléter son master ou son diplôme d’ingénieur dans l’une des
spécialités suivantes : apprentissageautomatique (ML), calcul scientifique,
mathématiques appliquées, génie mécanique.
Compétences requises
— Bases solides en apprentissage automatique et deep learning :
entraînement/validation,
overfitting, régularisation, métriques
— Traitement de données scientifiques : Python (NumPy/SciPy), manipulation de
champs (3D/temps), pipelines reproductibles.
Un plus
— Connaissances CFD / mécanique des fluides : turbulence, instationnarité,
lecture/interprétation
de champs (vitesse, pression, densité, etc.)
— HPC / Linux : utilisation de la ligne de commande, exécution sur cluster,
gestion de jobs avec Slurm (soumission, allocation de ressources, suivi des
jobs), notions de calcul GPU appréciées
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