Vagues déferlantes sur une bathymétrie variables : idetification et statistiques de déferlement[...]

WorkInBlue; Chatou; Sur place; EUR 20 000 - 40 000; Plein temps

Résumé du poste

Une entreprise de recherche en hydraulique à Chatou propose un stage de 4 à 6 mois pour analyser la propagation des vagues et appliquer des méthodes de traitement d'image. Les candidats doivent être des étudiants M1-M2 en mécanique des fluides ou discipline connexe, avec un intérêt pour la recherche. Ce stage offre une expérience précieuse en collaboration avec un projet de thèse, et une gratification minimale de 4,35 € par heure est prévue.

Qualifications

• Intérêt pour la recherche en mécanique des fluides.
• Connaissances en traitement d'image et intelligence artificielle.
• Aptitude à travailler sur des projets de recherche appliquées.

Responsabilités

• Analyser la propagation des vagues en laboratoire.
• Développer et améliorer des modèles de traitement d'image.
• Collaborer avec une thèse en modélisation numérique.

Connaissances

Intelligence artificielle

Traitement d'image

Hydrodynamique côtière

Formation

Étudiant.e (M1, M2, BAC+5)

Description du poste

Présentation

Durée : 4-6 mois

Contexte :

L’impact des vagues sur des structures et leurs effets sur la morphologie des côtes dans les zones d’atterrage descâbles est extrêmement important pour l’évaluation des risques et le dimensionnement des structures en mer. LaFrance vise la neutralité carbone à l’horizon 2050, et pour atteindre cet objectif, les éoliennes en mer constituerontla deuxième contribution la plus importante, avec 50 GW installés en 2050. Les éoliennes en mer ont un grandpotentiel de production d’énergie, et elles sont actuellement la ressource d’énergie renouvelable en plus fortecroissance (+19% entre 2010 et 2022). Afin d’optimiser le dimensionnement des structures et la planification des parcs éoliens, il est nécessaire d’avoir une bonne connaissance des conditions des vagues et de leurs impacts sur les sites d’installation.

Pour répondre à ce besoin, nous travaillons sur le développement de modèles de propagation de vagues et sur laréalisation d’essais en bassin du fait de la difficulté d’obtenir des mesures de ce type en mer. La Figure 1 montre lestrois processus physiques étudiés avec la modélisation numérique et physique dans le cadre du projet 3DWaveBI(3D Wave Breaking Impacts) : (1) la propagation des vagues irrégulières sur une bathymétrie variable, (2) lacaractérisation et les statistiques des vagues déferlantes, et (3) leurs impacts sur des structures. Les observations
en laboratoire permettent de valider les modèles numériques et d’améliorer la connaissance des efforts des vagues,incluant les vagues déferlantes, sur des structures.

FIGURE 1. Identification des trois domaines d’intérêt en mer (gauche) et en laboratoire
(droite) : (1) propagation des vagues irrégulières, (2) caractérisation et statistiques de déferlement
de vagues et (3) efforts sur la structure.

Sujet :

Ce stage vise à analyser la propagation des vagues sur une bathymétrie variable et détecter les zones de déferlementà partir des mesures prises dans un bassin à houle. Le bassin a été instrumenté avec une vingtaine desondes distribuées spatialement afin de mesurer la transformation des vagues sur un fond en forme d’une dunesous-marine. De plus, deux caméras, de haute résolution et de haute vitesse, ont été utilisées afin d’identifier les zones de déferlement par la présence de mousse à la surface de l’eau et aussi de caractériser les vagues déferlantes qui impactent la structure.

Lors d’un premier stage, deux approches de traitement d’image ont étés implémentées (e.g. Figure 2 : une segmentation dite «classique» basée sur plusieurs étapes de filtrage, seuillage et clustering des images (ligne en haut),et une segmentation par application d’un réseau de neurones convolutifs, U-Net, afin d’améliorer l’efficacité del’analyse (ligne en bas). Les premiers résultats sont prometteurs et cette approche a le potentiel de réduire lestemps de calcul afin de permettre de traiter un grand nombre d’images.

L’objectif de ce stage est d’améliorer l’approche mise en place en réduisant les erreurs liées à l’identificationdes réflexions de lumière comme mousse dans les masques. Ensuite, l’entrainement du modèle U-Net sera étenduafin de réduire les incertitudes et d’améliorer sa performance. Ensuite, cette approche sera appliquée pour analyseles images des essais afin d’estimer les statistiques de vagues déferlantes sur une bathymétrie variable pour unegamme de différentes conditions de vagues (en variant la hauter, période et direction des vagues ainsi que la pronfondeur d’eau).

Le stage sera réalisé en parallèle avec une thèse en cours au LHSV sur la modélisation numérique de la propagataion et du déferlement de vagues. Pour le/la stagiaire, ce travail sera l’opportunité d’acquérir des connaissances et développer des capacités d’analyse de données, de traitement d’image et de méthodes d’IA (intelligence artificielle).

FIGURE 2. Exemple de l’application de l’approche «classique» (en haut) et U-Net (en bas), montrant l’image de base (gauche), l’identification des masques (au milieu), et la superposition des zones identifiées comme zones de déferlement sur l’image de base (à droit).

Profil recherché : Étudiant.e (M1, M2, BAC+5, stage d césure) en mécanique des fluides, informatique scientifique et/ou mathématiques intéressé.e par les aspects recherches

Expérience souhaitée dans un des domaines suivant : l’hydrodynamique côtière, le traitement d’image, l’intelligence
artificielle

Lieu du stage : Laboratoire d’Hydraulique Saint-Venant (École des ponts et chaussées, EDF R&D), Chatou, France

Durée de stage : 4-6 mois, Gratification : gratification minimale obligatoire ( 4,35 C / heure)

Pour postuler : merci d’envoyer votre CV et une lettre de motivation