Informations générales
Entité de rattachement
La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au cœur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous. Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagée par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres. Les 1 800 salariés du centre de Bruyères-le-Châtel, en Ile de France relèvent les défis scientifiques et technologiques au service de notre Sécurité Nationale. Le centre conçoit les charges nucléaires des armes de la dissuasion, garantit leur sécurité et leur fiabilité en s'appuyant sur le programme simulation. Il met son expertise technique au service des activités dans la lutte contre la prolifération nucléaire, le terrorisme et les alertes en cas de séisme ou de tsunami. Il assure l'ingénierie des infrastructures complexes de la DAM, de leur conception à leur démantèlement. Il co-développe avec Atos les supercalculateurs au meilleur niveau mondial, dont sont issus ceux du Très Grand Centre de Calcul du CEA, qu'il exploite pour ses missions Défense et gère au profit de la recherche. Enfin, il exploite les installations nécessaires au maintien en condition opérationnelle et à la conception des chaufferies nucléaires embarquées sur les sous-marin et les porte-avions.
Venez-vous investir et relever des défis avec des moyens technologiques d'exception!
Référence
2023-28049-S1075
Description du poste
Domaine
Mathématiques, information scientifique, logiciel
Contrat
Post-doctorat
Intitulé de l'offre
Post-doctorat - Post-doc - Algorithme de diagonalisation par découpage de spectre pour les calculs de st
Sujet de stage
Les calculs de physique quantique basés sur le formalisme de la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT) dans l'approche de Kohn et Sham ont connu un essor très important dans les dernières décennies ; en effet, même si les principes théoriques sont anciens, ils n’ont pu être mis en œuvre que grâce à l’utilisation de super-calculateurs suffisamment puissants pour résoudre les équations de la mécanique quantique. Cette constante évolution de la puissance de calcul disponible ouvre des perspectives toujours nouvelles vers des simulations de plus en plus grandes ou précises. Cependant, pour tirer parti de cette puissance numérique, les codes de calcul doivent s’adapter, dans un processus continu ; ce qui constitue, à chaque génération de super-calculateur, un réel défi.
Durée du contrat (en mois)
2 ans + 2 x 1an renouvelables
Description de l'offre
Dans notre laboratoire, nous participons au développement du logiciel open-source ABINIT, dans le cadre d'un projet international. Pour décrire les fonctions électroniques, ABINIT utilise une base d'ondes planes.
Les propriétés des électrons sont obtenues par la résolution auto-cohérente d'un système aux valeurs propres. Il s’agit, à chaque étape d'un problème de point fixe, de rechercher les vecteurs/valeurs propres de cet opérateur complexe qu’est l'Hamiltonien d’un électron. Seuls les valeurs propres les plus basses sont recherchées ; des algorithmes de diagonalisation itératifs sont utilisés. Ces algorithmes reposent presque tous sur les mêmes briques de bases : des étapes d'estimation des vecteurs d'essai ou de leur sous-espace, des applications d'une procédure de Rayleigh-Ritz pour déterminer ces vecteurs propres à partir du sous-espace.
Le dimensionnement du problème nécessite l’utilisation de supercalculateurs et d'algorithmes adaptés. Les dernières générations de calculateurs font un usage intensif des accélérateurs de type GPU qui mettent à disposition une très grande quantité de calculs parallèles sur des opérations simples. Après portage sur GPU, les algorithmes de diagonalisation sont tous confrontés à la même problématique : la procédure de Rayleigh-Ritz devient l'étape prédominante et limitante. La seule possibilité pour franchir ce 'mur' est donc d'en limiter l'usage ou réduire la dimension de son sous-espace d'application. Pour cela, il faut se tourner vers une nouvelle génération d'algorithmes, tels que, notamment, les algorithmes de 'filtrage en sous-espace par tranche'.
L'objectif de ce post-doctorat est de développer le formalisme d'un algorithme de filtrage par tranche en base d'ondes planes, de dériver les formules mathématiques pour modéliser sa complexité et sa convergence. L'algorithme sera implanté dans le code ABINIT.Le déroulé sera le suivant :
Année 1 : Développements mathématiques, prototypage.
Année 2 : Implantation dans ABINIT.Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes en situation de handicap, cet emploi est ouvert à tous et toutes. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les salariés du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation.
Profil du candidat
Mathématiques appliquées, programmation parallèle (HPC).
Langages de programmation (dont Fortran, C)
Post-doc
Localisation du poste
Site
DAM Île-de-France
Localisation du poste
France, Ile-de-France
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