Chargé d'études et de développement d'outils de traitement de l'information H/F

Sur le site du SHOM de Brest, au sein du département « Océanographie Régionale, Côtière et Littorale » (20 personnes) et dans le cadre du Projet de Technologies de Défense « FASCINATION», vous réaliserez des travaux d’évaluation et de développement d’outils numériques basés sur des méthodes d’apprentissage profond et destinés à différentes phases d’élaboration de l’information de l’environnement marin.

La personne recrutée contribuera au déploiement, à la mise en place d’un cadre d’apprentissage, d’inférence et d’évaluation de ces outils d’élaboration de l’information numérique de l’environnement marin pour la lutte sous la mer. Les outils ciblés ont déjà été conçus et élaborés en mode recherche, en collaboration avec l’IMT Atlantique. Dans le cadre des missions confiées, il s’agit d’approfondir la connaissance de ces outils (notamment de leur comportement, de leur performance, des ressources qu’ils requièrent) et d’augmenter leur TRL (Technological Readiness Level). Ces trois outils sont des composants logiciels qui pourraient à termes être intégrés à une chaine logicielle, elle-même (tout ou partie) pourrait être intégrée à différents systèmes (SOAP4.0) ou infrastructures (DataHub embarqué).

Ces trois outils sont :

• un outil de mapping 2D (4DVARNET) qui permet de faire à partir de données éparses et d’un apprentissage sur une base de connaissances, la reconstruction d’un champ complet
• un outil de compression-décompression de champs scalaires 3D (MLIC++) basé sur une minimisation de la perte d’information métiers (mesurée à l’aune de métriques dédiées)
• un outil d’identification des incertitudes dans un champ donné permettant d’optimiser les actions d’acquisition de nouvelles observations en les concentrant aux endroits les moins bien connus.

Ces outils reposent sur des méthodes d’intelligence artificielle ; ces outils ont des degrés de maturités différents et nécessitent à la fois des actions d’évaluations et de développements. Les missions de ce poste sont les suivantes :

• déployer sur le système d’information du Shom les outils numériques précédemment cités,
• mettre en place un cadre pour leur évaluation impliquant des données d’entrées, la définition de cas-tests, de métriques d’évaluation incluant potentiellement des données spécifiques,
• réaliser une évaluation de ces outils sur des situations métiers dans des contextes proches de ceux qui ont servi à leur mise au point mais aussi dans de nouvelles situations (transfert géographique, données de simulations numériques d’entrée totalement différentes, grandeurs inférées différentes, modification de la métrique métier) pouvant requérir de nouveaux apprentissages,
• développer les fonctionnalités manquantes ou modifier celles qui se révèleraient perfectibles au cours de la procédure d’évaluation.

Sur le site du SHOM de Brest, au sein du département « Océanographie Régionale, Côtière et Littorale » (20 personnes) et dans le cadre du Projet de Technologies de Défense « FASCINATION», vous réaliserez des travaux d’évaluation et de développement d’outils numériques basés sur des méthodes d’apprentissage profond et destinés à différentes phases d’élaboration de l’information de l’environnement marin.La personne recrutée contribuera au déploiement, à la mise en place d’un cadre d’apprentissage, d’inférence et d’évaluation de ces outils d’élaboration de l’information numérique de l’environnement marin pour la lutte sous la mer. Les outils ciblés ont déjà été conçus et élaborés en mode recherche, en collaboration avec l’IMT Atlantique. Dans le cadre des missions confiées, il s’agit d’approfondir la connaissance de ces outils (notamment de leur comportement, de leur performance, des ressources qu’ils requièrent) et d’augmenter leur TRL (Technological Readiness Level).  Ces trois outils sont des composants logiciels qui pourraient à termes être intégrés à une chaine logicielle, elle-même (tout ou partie) pourrait être intégrée à différents systèmes (SOAP4.0) ou infrastructures (DataHub embarqué).Ces trois outils sont : -       un outil de mapping 2D (4DVARNET) qui permet de faire à partir de données éparses et d’un apprentissage sur une base de connaissances, la reconstruction d’un champ complet-       un outil de compression-décompression de champs scalaires 3D (MLIC++) basé sur une minimisation de la perte d’information métiers (mesurée à l’aune de métriques dédiées)-       un outil d’identification des incertitudes dans un champ donné permettant d’optimiser les actions d’acquisition de nouvelles observations en les concentrant aux endroits les moins bien connus.Ces outils reposent sur des méthodes d’intelligence artificielle ; ces outils ont des degrés de maturités différents et nécessitent à la fois des actions d’évaluations et de développements. Les missions de ce poste sont les suivantes : - déployer sur le système d’information du Shom les outils numériques précédemment cités, - mettre en place un cadre pour leur évaluation impliquant des données d’entrées, la définition de cas-tests, de métriques d’évaluation incluant potentiellement des données spécifiques,- réaliser une évaluation de ces outils sur des situations métiers dans des contextes proches de ceux qui ont servi à leur mise au point mais aussi dans de nouvelles situations (transfert géographique, données de simulations numériques d’entrée totalement différentes, grandeurs inférées différentes, modification de la métrique métier) pouvant requérir de nouveaux apprentissages,- développer les fonctionnalités manquantes ou modifier celles qui se révèleraient perfectibles au cours de la procédure d’évaluation.Profil :·     Niveau d’études minimum : Master 2 ou ingénieur avec une solide expérience en sciences des données (méthodes d’intelligence artificielle, apprentissage profonds, etc…)Idéalement, vous avez déjà une expérience sur les modèles :·         d’assimilation variationnelle de données océanographiques par apprentissage profond type 4DVARNET,·         de compression-décompression d’information (type MLIC++)Le Shom, service national d’hydrographie et d’océanographie, fournit la connaissance physique de l’océan. Il mesure et décrit les niveaux de la mer, les courants, les sédiments marins, la houle, la température de la mer, la salinité, les bruits sous-marins, les reliefs, les champs magnétiques… et en prévoit l’évolution.Son expertise, reconnue internationalement, éclaire les décisions des usagers de la mer et des acteurs du monde maritime. Ses produits et services répondent aux besoins des forces armées, garantissent la sécurité des navigateurs, guident les politiques publiques de la mer et du littoral, accompagnent le développement de l’économie bleue etcontribuent à la préservation de l’environnement marin. Formation de personnelsRéalisation des livrablesVous bénéficierez du soutien des experts du département ORCL et du laboratoire innovation du ShomCompétences spécifiques :·       Mathématiques appliquées et méthodes numériques ;·       Maîtrise de langage(s) de programmation et d’outils informatiques appliqués au calcul scientifique et employé en intelligence artificielle (e.g. python, tensorflow, pytorch, etc.) ;·       Bonnes connaissances des environnements informatiques des calculateurs scientifiques dédiés à l’apprentissage ;·       Des connaissances en sciences de la terre particulièrement en océanographie acoustique;·       Capacités rédactionnelles et de communication orale ;·       Aptitude à travailler en équipe ;·       Autonomie, rigueur, ténacité, qualités relationnelles, esprit d’initiative.Dans un environnement en constante mutation, le Shom innove et se transforme. Drones maritimes, intelligence artificielle et jumeaux numériques sont appelés à renforcer ses moyens d’acquisition et ses capacités de traitement et de modélisation des données collectées.Établissement public à caractère administratif de premier rang au niveau mondial, le Shom est implanté à Brest (siège social), Saint-Mandé, Toulouse, Papeete et Nouméa. Ses 550 collaborateurs, civils et militaires, allient excellence, rigueur, capacités d’adaptation et esprit d’équipe pour relever, aux côtés de nombreux partenaires, les défis de la connaissance de l’océan.Plus d’informations : shom.frAccéder aux produits et services du shom : data.shom.fr / diffusion.shom.frContexte Le Shom dans sa mission de soutien à la Marine Nationale élabore des produits de description de l’environnement marin. Il lui fournit des produits éphémères et quasi-permanents. Les produits éphémères reposent sur la production en temps réel de solutions numériques de ses systèmes d’analyse et de prévision régionaux de l’état de l’océan. Le Shom récolte par ailleurs des observations de l’océan dont il veut optimiser le nombre et les intégrer à des analyses de l’état courant de l’océan, ce qui requiert des méthodes de fusion de données. Enfin le Shom conçoit et met en œuvre des outils de compression de l’information pour accompagner des utilisateurs nomades de l’océanographie.