Ingénieur logiciel Python (Stage M2) H/F

Imagerie sismique à grande échelle : Reverse Time Migration distribuée et accélérée par IA

La Reverse Time Migration (RTM) est une méthode de traitement sismique avancée utilisée en exploration géophysique pour produire des images précises du sous-sol à partir de données d’ondes réfléchies. Elle repose sur la résolution numérique des équations de propagation des ondes dans les deux directions temporelles : une propagation directe depuis la source et une rétro-propagation depuis les récepteurs. Cette approche permet une meilleure prise en compte des complexités géologiques, mais elle est extrêmement coûteuse en ressources de calcul, notamment en mémoire et en puissance de traitement.

Dans ce contexte, CentraleSupélec et ANEO unissent leurs expertises pour prototyper un outil d’inversion basé sur la RTM, en déployant le workflow sur la plateforme ArmoniK, moteur open-source de distribution de calcul développé par ANEO. Il permet de découper les calculs en tâches, de les organiser sous forme de graphe de dépendances, et de les exécuter de manière distribuée sur des infrastructures HPC ou Cloud. Cette approche permet de tirer parti de la parallélisation massive, notamment sur des architectures hybrides CPU/GPU, pour réduire significativement les temps de calcul.

L’enjeu pour CentraleSupélec est de dépasser les limites du workflow séquentiel, qui rend aujourd’hui impossible la convergence vers un modèle 3D réaliste dans des délais raisonnables. CentraleSupélec cherche également à démontrer qu’il est possible de concevoir des outils d’inversion sismique performants, distribués et évolutifs, tout en explorant l’intégration de modèles d’intelligence artificielle pour accélérer certaines étapes du pipeline RTM.

Pour ANEO, ce projet est l’occasion de montrer qu’ArmoniK permet de développer facilement des applications scientifiques à l’échelle, tout en facilitant leur évolutivité : adaptation à de nouveaux environnements, intégration de nouvelles méthodes, ou hybridation avec des approches IA. Il s’agit également de valider ArmoniK sur des cas d’usage exigeants, typiques des environnements HPC et scientifiques.

Ce stage offre au candidat l’opportunité de contribuer à un projet de recherche appliqué ambitieux, combinant calcul intensif, modélisation sismique et intelligence artificielle pour des applications concrètes en sûreté des infrastructures critiques, telles que les centrales nucléaires, les réseaux ferroviaires ou les zones urbaines sensibles.

(https://github.com/aneoconsulting/ArmoniK)

Les missions ou attendus à la fin du stage

• Ecrire une application de simulation sismique basée sur la Reverse Time Migration (RTM) avec ArmoniK.

• Réutiliser ou construire des modèles d’IA pour remplacer les tâches couteuses de la RTM.

• Valider les implémentations avec des tests fonctionnels et des tests de performance.

• Documenter votre travail.

• Comparer les performances entre pipeline RTM classique et pipeline hybride avec IA.

• Rédiger un rapport technique ou un article interne sur les résultats obtenus voire une publication scientifique.

• Être en dernière année de master ou d’école d’ingénieur

• Maitrise de la programmation en Python.

• Bases solides en mathématiques appliquées.

• Connaissances en Linux et en ligne de commande.

• Expérience avec les outils de gestion de version (Git).

• Connaissances en traitement du signal sismique, modélisation numérique, Reverse Time Migration (plus).

• Machine learning / Deep learning appliqué à la physique (plus).

Pourquoi nous rejoindre ?

• Un stage d’excellence : Vous collaborerez en direct avec Filippo GATTI

• Une expérience enrichissante : Vous aurez l'opportunité de travailler sur des projets à fort impact dans les domaines du calcul dans le Cloud et du HPC.

• Un environnement stimulant : Vous intégrerez une équipe dynamique et passionnée, composée d'experts en développement logiciel et en infrastructure Cloud & HPC.

• Un projet à la frontière entre recherche et industrie : vous contribuerez à l’exploration de nouvelles approches pour optimiser des méthodes scientifiques complexes.

• Des perspectives d'avenir : Ce stage pourra déboucher sur un emploi au sein de notre entreprise.

Informations pratiques :

• Stage basé à Boulogne Billancourt

• Durée du stage : 6 mois minimum

• Démarrage : 1er semestre 2025

• Télétravail : à discuter après 3 mois d'ancienneté (voir conditions de notre charte)

• Gratification stage : 1300 euros brut par mois

Parcours de recrutement :

1. Échange RH (30 min)

2. Échange technique (1h)

   1. Le 1ᵉʳ avec Jérôme

   2. Le 2nd avec Antoine ou Filippo Gatti

Chez Aneo, chacun.e a sa place. Nous valorisons toutes les singularités et recrutons dans le respect de l’égalité des chances.