Post-Doctorant F/H Algorithmes de compression de rang faible pour les H-matrices

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Type de contrat : CDD

Niveau de diplôme exigé : Thèse ou équivalent

Fonction : Post-Doctorant

Niveau d'expérience souhaité : Jeune diplômé

A propos du centre ou de la direction fonctionnelle

Le centre Inria de l’université de Bordeaux est un des neuf centres d’Inria en France et compte une vingtaine d’équipes de recherche. Le centre Inria est un acteur majeur et reconnu dans le domaine des sciences numériques. Il est au cœur d'un riche écosystème de R&D et d’innovation : PME fortement innovantes, grands groupes industriels, pôles de compétitivité, acteurs de la recherche et de l’enseignement supérieur, laboratoires d'excellence, institut de recherche technologique…

Contexte et atouts du poste

Ce projet se fera dans le cadre de CONCACE, équipe commune Inria-Industrie associant Airbus, le Cerfacs et Inria autour du thème de la composabilité appliquée au calcul haute-performance.

Pour les simulations de propagation d’ondes en électromagnétisme ou en acoustique, Airbus utilise abondamment des solveurs H-matrices pour résoudre des formulations intégrales de surface. Ces techniques utilisent un découpage hiérarchique de l’objet physique considéré (un avion, p.ex.) pour produire un découpage hiérarchique de la matrice (dense) du système linéaire. La plupart des blocs de matrice ainsi créés sont numériquement de rang faible, et peuvent donc être stockés sous une forme compressée, occupant beaucoup moins de place en mémoire. Le solveur H-matrice permet de stocker ces blocs, de les utiliser pour des produits matrice-vecteur et de factoriser les matrices de nos problèmes tout en les conservant dans ce format de stockage. C’est un outil crucial pour la modélisation des certaines physiques de l’avion.

Le développement de la bibliothèque h-matrice est le fruit d'une collaboration depuis 2010 entre Airbus et Inria, elle est en C++ et utilise utilise le paradigme de programmation à base de tâches avec le moteur d'exécution StarPU.  Le sujet proposé amenera à développer davantage cet outil H-matrice, en collaboration avec le partenaire industriel.

 

Mission confiée

L’objectif de cette mission de 2 ans - co-financée par Airbus et Inria - est de travailler sur les algorithmes de compression de rang faible qui constituent une brique de base fondamentale de l’approche H-matrice. Il existe une très grande variété d’algo remplissant ce rôle, entre les approches classiques (SVD, ACA, CUR, ID, …), les variantes randomisées, les rapprochements entre ces méthodes et d’autres algo usuels (ACA est par exemple une façon de réécrire LU), … Aujourd'hui, H-matrice contient seulement quelques-uns de ces algorithmes. Le but du post-doc est :

  • d'enrichir le choix disponible dans les algo de compression de rang faible ;
  • de les implémenter de façon composable afin de les rendre utilisables aussi bien dans la bibliothèque h-matrice que dans toute autre librairie logicielle ;
  • de connaître pour chaque algo son domaine d'efficacité, en terme de données d'entrée (taille), de machine cible (CPU, GPU), de précision, de temps d'exécution, etc.
  • d'être capable de choisir dynamiquement à l'exécution l'algo le plus adapté.

Les outils H-matrices d’Airbus et ceux de Concace étant à mi-chemin entre l’industrie et la recherche académique, l’objectif des recherches au sein de cette mission est de parvenir à identifier les techniques numériques les plus efficaces et les transmettre à l’industrie pour une mise en œuvre dans les bureaux d’études.

 

Principales activités

Pour ce faire, les différentes étapes de ce post-doc seront :

  • de clarifier cette diversité d’algorithmes, en identifiant les points forts et faibles de chacuns, en isolant ceux qui sont réellement innovants ;
  • d’explorer et d’étendre les variantes les plus prometteuses (comme le ACA basée sur la géométrie) ;
  • d’implémenter les méthodes les plus utiles dans la bibliothèques logicielles ComposyX, l’outil d’algèbre linéaire composable du projet Concace servant pour la consolidation de nos travaux ;
  • La publication (articles, conférences) des résultats théoriques et pratiques issus de ces travaux.

 

Compétences

  • Algèbre linéaire, algorithmie, parallélisme
  • Programmation C, C++, python
  • Rédaction d’articles, présentations orales
  • Capacité à alterner Travail collaboratif et autonomie

Langue : Français ou Anglais

Avantages

  • Restauration subventionnée
  • Transports publics remboursés partiellement
  • Congés: 7 semaines de congés annuels + 10 jours de RTT (base temps plein) + possibilité d'autorisations d'absence exceptionnelle (ex : enfants malades, déménagement)
  • Possibilité de télétravail et aménagement du temps de travail
  • Équipements professionnels à disposition (visioconférence, prêts de matériels informatiques, etc.)
  • Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des œuvres sociales d'Inria)
  • Accès à la formation professionnelle
  • Sécurité sociale

Rémunération

Le salaire brut est de 2788€