Ingénieur F/H - Adaptation de codes métiers à un support d'exécution parallèle à base de tâches pour l'exploitation de pipelines d'étalonnage et imagerie haute performance en astronomie interférométrique

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…

Les radio-téléscopes interférométriques reposent sur l'analyse de l'interférence entre des signaux reçus par de multiples antennes radio. La collecte, le traitement et la combinaison de signaux issus d'interférences entre paires d'antennes permettent l'obtention d'images astronomiques avec un fort pouvoir de résolution. En contrepartie, un effort de calcul informatique intense est nécessaire en sortie de ces instruments pour en extraire ces images de qualité. Ce traitement est réalisé par des logiciels appelés pipelines d'étalonnage et d'imagerie. L'un des pipelines de référence mondiale est DDF-pipeline, constitué de l'étalonneur [killMS](https://github.com/saopicc/killMS) et l'imageur [DDFacet](https://github.com/saopicc/DDFacet), tous deux développés notamment par Cyril Tasse de l'Observatoire de Paris.

La présente proposition de CDD d'ingénieur en informatique s'inscrit dans le contexte du projet PLER.RION du Programme Inria Quadrant (PIQ) France 2030, qui démarre à l'automne 2026. Le cœur du projet est d'explorer la mise en œuvre de techniques de programmation parallèle et distribuée à base de tâches dans le pipeline logiciel d'étalonnage et d'imagerie DDF-pipeline, avec pour objectif d'accélérer ces traitements sur des plateformes de calcul intensif hétérogènes équippées de GPUs.

Le but des supports d'exécution parallèles et distribués à base de tâches est de piloter l'exécution d'une application en gérant automatiquement et dynamiquement le placement des calculs sur les processeurs et accélérateurs disponibles d'une part, et les mouvements de données associés d'autre part de façon à minimiser le temps de complétion des travaux. Par un ordonnancement judicieux des calculs, par le traitement asynchrone des transferts mémoires, communications et des entrées-sorties, et par une gestion fine des données répliquées, les supports d'exécution parviennent sur de nombreuses applications scientifiques à obtenir des gains de performances par rapport à une gestion libre du parallélisme. L'ambition du projet PLER.RION est d'adapter et expérimenter avec succès ces principes à l'astronomie interférométrique, sur le logiciel DDF-pipeline.

'adaptation d'un code scientifique à un support d'exécution parallèle et distribué à base de tâches est une opération techniquement délicate. Elle repose sur une bonne compréhension de la structure initiale de l'application, de ses flots de contrôle et de données, et de ses caractéristiques et contraintes métiers. Elle nécessite ensuite un travail soigné et minutieux de délimitation de tâches et d'organisation des structures de données pour maximiser le potentiel d'optimisation du support d'exécution, tout en préservant rigoureusement la validité algorithmique de l'application transformée vis à vis de l'application initiale dans toutes ses configurations d'opération.

La personne recrutée aura la responsabilité d'assurer et valider cette transition des composants du logiciel DDF-pipeline vers l'adoption d'un modèle d'exécution à base de tâches associant parallélisme distribué, parallélisme multicœur, et parallélisme d'accélérateur pour l'exploitation haute performance du logiciel sur des architectures de calcul intensif hétérogènes équipées de GPUs.

L'adoption d'un tel modèle d'exécution aura par ailleurs pour conséquence d'augmenter mécaniquement le périmètre des traitements délocalisables sur GPUs. La personne recrutée aura donc la responsabilité supplémentaire d'assurer la délocalisation sur GPUs des tâches présentant le plus fort potentiel de gains de performances, une fois la transition vers le modèle de tâches réalisée et validée.

La personne recrutée travaillera en étroite collaboration avec les membres du projet PLER.RION dont le porteur Olivier Aumage, chercheur au centre Inria de l'université de Bordeaux, possède une longue expérience des supports d'exécution pour le calcul intensif. La mission s'appuiera également sur Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux (LAB), l'Observatoire de Paris et plus largement sur la communauté du Laboratoire commun ECLAT, dirigé par Damien Gratadour du LAB, qui fédère au niveau français les synergies entre astrophysique et calcul intensif autour de la radioastronomie interférométrique à haute performance.

Principales activités

• Adaptation des composants du pipeline d'étalonnage et d'imagerie au support d'exécution cible du projet;
• Délimitation des tâches pour une granularité équilibrée, maximisant la latitude d'ordonnancement et minimisant le surcoût de gestion;
• Adaptation des structures de données pour maximiser les transferts asynchrones et minimiser les contraintes de dépendances de données;
• Préservation et vérification systématique des résultats scientifiques produits par l'application transformée par rapport à l'application de référence;
• Identification des tâches à fort potentiel de gain sur GPUs et adaptation des routines correspondantes pour réaliser ces gains.

Activités complémentaires

• Collaborer avec une communauté pluridisciplinaire en astrophysique et en informatique, à la frontière entre recherche et production;
• Identifier et valoriser les opportunités de gain de performances;
• Prendre en compte et intégrer harmonieusement les contraintes techniques et métiers.

Compétences techniques requises

• Excellent niveau de programmation en languages C et Python;
• Maîtrise du développement logiciel en environnement Linux avec gestionnaire de versions Git et intégration continue;
• Maîtrise de la programmation parallèle, distribuée et GPU sur plateformes de calcul intensif;
• Expérience en validation et vérification de code.

Des connaissances en radio-interférométrie et/ou astrophysique computationnelle seraient un plus.

Langues

• Excellent niveau d'anglais oral et écrit.

Compétences relationnelles

• Implication personnelle et sens de la mission;
• Travail en équipe;
• Aptitude d'intégration et de dialogue dans une communauté scientifique plurielle.

• 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

Le salaire sera évalué entre 2692€ et 3085€ brut, en fonction de l'expérience