Chercheur(euse) post-doctorant(e) en physique des accélérateurs - optimisation par intelligence artificielle du cyclotron CIME (projet européen iRIS) (H/F) - Réf. 478

Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies; Caen; On-site; EUR 34,000 - 47,000; Full time

Benefits offered by this job

Congés RTT 44 jours

Indemnisation TT

Forfait mobilité 300€

Job summary

GANIL recherche un docteur en physique des accélérateurs pour développer l’IA appliquée à l’optimisation et à la substitution des modèles de réglage de CIME, dans le cadre du projet iRIS. Vous contribuerez à l’ingénierie des données, à l’implémentation d’algorithmes d’optimisation et à la collaboration internationale autour des systèmes de contrôle EPICS et des cadres XSuite/Cheetah.

Le poste est basé au GANIL, Caen (Normandie), avec une rémunération entre 3041 et 4216 € bruts mensuels et des

Qualifications

• Physique des accélérateurs, dynamique faisceau et IA appliquée aux accélérateurs.
• Expérience en réglage et exploitation des cyclotrons est un plus mais pas obligatoire.
• Maîtrise de Python et de l'écosystème ML (PyTorch ou équivalent) et outils d'optimisation.

Responsibilities

• Instrumentation et acquisition des données d'exploitation de CIME, lier réglages et performance du faisceau.
• Mettre en oeuvre les procédures de mesure et les pré-traitements des features.
• Développer les modèles de substitution et les intégrer aux cadres de conception et d'optimisation.
• Mettre en œuvre les algorithmes d'optimisation et boucler avec le système de contrôle.

Skills

Physique accélérateurs

Dynamique faisceau

Apprentissage automatique

Modèles de substitution

Séries temporelles

Optimisation bayésienne

Apprentissage par renforcement

Anglais technique

Education

Doctorat en physique des accélérateurs

Physique appliquée

Tools

Python

PyTorch

scikit-learn

Xopt

GeOFF

XSuite/Cheetah

TraceWin

MAD-X

EPICS

Job description

Description du Poste

GANIL est partenaire du projet européen iRIS (intelligent Research Infrastructure Sustainability, Horizon Europe, coordonné par le CERN) https://www.irisproject.eu. Ce projet vise à réduire l'empreinte environnementale des grandes infrastructures de recherche par des méthodes d'intelligence artificielle. Le CNRS y pilote le lot de travaux WP2 GreenBeam , consacré à l'optimisation IA de la durabilité des accélérateurs de particules.

Les Missions

Les missions pour ce projet sont :

• Développer et valider les méthodes d'apprentissage automatique et d'optimisation permettant d'atteindre l'objectif contractuel du projet pour le site : réduire de 30-50 % les temps de réglage en construisant les modèles de substitution (surrogates) de la machine et en refermant la boucle d'optimisation sur le système de contrôle.
• Porter la contribution scientifique du GANIL au livrable Operational accelerator data and instrumentation toolkit (M13), dont le CNRS est responsable, et alimenter les livrables du lot de travaux concerné.

L'Activité

1. Instrumentation et acquisition des données d'exploitation de CIME (tâche T2.2, pilotée par le CNRS)
   • Définir et mettre en oeuvre les procédures de mesure et l'instrumentation permettant de relier réglages machine et performance faisceau CIME ; établir les protocoles de pré-traitement et les jeux de caractéristiques (features) associés.
   • Alimenter le magasin de caractéristiques FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) du projet et garantir la transférabilité des données et des modèles vers les autres infrastructures du consortium.
2. Modèles de substitution et optimisation IA des réglages de CIME (tâche T2.3)
   • Développer les modèles de substitution de CIME à partir des données d'exploitation et des codes de dynamique faisceau, et les intégrer aux cadres de conception (XSuite/Cheetah/Propriétaire) et d'optimisation (GeOFF) retenus par le projet.
   • Mettre en œuvre les algorithmes d'optimisation (optimisation bayésienne, apprentissage par renforcement) pour le réglage assisté de la machine, et refermer la boucle avec le système de contrôle commande selon le schéma retenu par le projet iRIS : les algorithmes proposent les réglages, l'opérateur valide, la machine s'adapte.
3. Réduction de la consommation énergétique et des temps de réglage de CIME
   • Caractériser et réduire les postes de consommation liés à l'exploitation ; quantifier les gains par rapport à la ligne de base, en visant les objectifs contractuels du projet pour la machine.
   • Assurer l'interface avec les équipes d'exploitation et la salle de commande du GANIL ; documenter et publier les résultats (conférences IPAC/ICALEPCS/MALAPA, revues) ; participer aux réunions du consortium iRIS et évènements ARTIFACT (artifact-network.org).

Votre Profil

Compétences

Domaine de compétences :

Physique des accélérateurs, dynamique faisceau, apprentissage automatique appliqué aux accélérateurs (modèles de substitution, séries temporelles), optimisation (bayésienne, apprentissage par renforcement). Une expérience en réglage et exploitation des cyclotrons est un plus mais n'est pas obligatoire.

Niveau d'emploi :

Doctorat en physique des accélérateurs, physique appliquée ou discipline proche, avec une expérience démontrée en apprentissage automatique appliqué aux accélérateurs (ou réciproquement).

Savoir-faire :

• Maîtrise de Python et de l'écosystème ML (PyTorch ou équivalent, scikit-learn) ; outils d'optimisation appliqués aux accélérateurs (Xopt, optimisation bayésienne, apprentissage par renforcement). La connaissance de GeOFF/Badger et de XSuite/Cheetah est un plus.
• Pratique des codes de transport et de dynamique faisceau (TraceWin, MAD-X, XSuite ou équivalents). La connaissance des systèmes de contrôle d'accélérateurs (EPICS ;) est un plus.
• Analyse de données d'exploitation (archives, diagnostics, mesures de consommation) ; instrumentation et acquisition ; rigueur de validation en environnement opérationnel.
• Savoir communiquer ses résultats en réunion et en conférence, rédiger des rapports d'avancement, des livrables de projet européen et des articles. La maîtrise de l'anglais est obligatoire (expression et écriture) ; le français est un plus (interactions avec les équipes d'exploitation).

Savoir-être :

• Aptitude au travail en équipe hétérogène (physiciens, opérateurs, informaticiens) et internationale ; autonomie et adaptabilité.
• Organisation et sens des priorités, dans le respect des échéances contractuelles d'un projet européen ; esprit d'initiative et sens du service à l'exploitation.

Votre Environnement de Travail

Le Grand Accélérateur National d'Ions Lourds est une infrastructure nationale de recherche basée sur l'utilisation des faisceaux d'ions. Les champs de recherche portent sur la recherche fondamentale en physique nucléaire et l'astrophysique nucléaire, les matériaux sous irradiation et la nanostructuration, les collisions moléculaires et le milieu interstellaire, la radiobiologie et les techniques innovantes pour la dosimétrie et la thérapie de certains cancers. Le GANIL (environ 350 personnes) se situe sur le futur site EPOPEA, parc de sciences et d'innovation de la communauté urbaine de Caen la Mer, à Caen en Normandie. Il est géré conjointement, au sein d'un Groupe d'Intérêt Économique (GIE), par le Commissariat à l'énergie atomique (CEA/DRF) et par le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS/IN2P3). En tant qu'infrastructure de recherche, le GANIL est au service d'une communauté scientifique nationale, européenne et internationale d'un millier d'utilisateurs.

Contraintes et risques

Le GANIL étant classé Installation Nucléaire de Base (INB), la personne recrutée devra être habilitée à travailler en zone surveillée et contrôlée dans le respect de la réglementation et des procédures applicables en matière de sécurité et de sûreté nucléaire. Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que l'arrivée de la personne recrutée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR. Des déplacements ponctuels sont à prévoir en France et en Europe (réunions du consortium iRIS, campagnes de mesure sur les installations partenaires, conférences ).

Rémunération et avantages

Rémunération

• 3041 € à 4216 € bruts mensuels selon expérience professionnelle

Congés et RTT annuels

• 44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

• Pratique et indemnisation du TT

Transport

• Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu'à 300€

À propos de l'offre

• Référence de l'offre UAR3266-VIRLEF-087
• Section(s) CN / Domaine de recherche Interactions, particules, noyaux, du laboratoire au cosmos
• Expérience souhaitée 1 à 4 années

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d'associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.