Doctorant.e Réseau de neurones informé par la physique

Vos missions en quelques mots

Missions :

Les équipements sous pression sont des matériels à risque présents et indispensables pour de multiples secteurs d’activité. Pour garantir la préservation de l’environnement et des personnes, ils sont soumis à des réglementations très strictes, notamment vis-à-vis de la maintenance. Les avancées récentes en instrumentation, connectivité, calcul scientifique et intelligence artificielle offrent aujourd’hui la possibilité d’établir des jumeaux numériques capables de surveiller l’état de santé de ces équipements et de pronostiquer la durée de vie résiduelle. Ces approches ouvrent la voie à une maintenance plus prédictive, optimisée et durable.

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Ce projet de thèse, mené en collaboration entre deux centres de recherche, d’enseignement et d’innovation de l’IMT Nord Europe et le CETIM, a pour objectif de développer un jumeau numérique basé sur un réseau de neurones informé par la physique pour le pronostic de la durée de vie résiduelle d’un équipement sous pression soumis à des sollicitations mécaniques en fatigue. Le réseau de neurones s’appuiera sur des déformations mesurées à intervalles réguliers en des points de l’équipement, définis a priori par des experts et optimisés via des méthodes algorithmiques. Une attention particulière sera portée à l’optimisation du placement des capteurs, en tenant compte des incertitudes liées aux propriétés matériaux, aux conditions de chargement et aux modèles physiques utilisés (notamment les simplifications associées aux lois mécaniques). Des contraintes physiques issues de critères de fatigue seront insérées directement dans la fonction de perte du réseau de neurones. Des essais expérimentaux à échelle laboratoire seront conduits afin de valider ce réseau de neurones. Il sera ensuite appliqué à un équipement sous pression réel.

Activités :

- Développement d’un modèle de réseau de neurones informé par la physique sous Python/PyTorch

- Modélisation des incertitudes pour générer des scénarios réalistes

- Optimisation du placement des capteurs

- Intégration et application de l’approche à des structures réelles en exploitant les données issues des capteurs et confrontant prédictions numériques et mesures expérimentales

- Travail en équipe à l’interface entre les deux centres de l’IMT Nord Europe et le CETIM

- Présentation des résultats à des conférences scientifiques ou industrielles, à l’échelle nationale comme internationale

- Rédaction de rapports techniques et d’articles scientifiques

- Participation aux activités d’enseignement dans la mécanique ou l’informatique dans la limite de 64 heures par année scolaire.

Profil recherché

Profil de la candidate/du candidat :

Diplôme de Master 2 (ou équivalent) en calcul scientifique, mathématiques appliquées, systèmes numériques, intelligence artificielle appliquée ou disciplines connexes.

Savoir-être

- Curiosité scientifique et goût pour l’innovation;

- Autonomie et capacité d’initiative;

- Travail en équipe

- Communication sur des sujets techniques/scientifiques

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- Motivation pour la recherche appliquée et le transfert industriel.

Savoir faire

- Programmation Python

- Utilisation de bibliothèques de machine learning et deep learning (PyTorch, TensorFlow, Scikit-learn, etc.) ;

- Optionnellement : analyse éléments finis

Connaissances

- Connaissances en intelligence artificielle et apprentissage automatique ;

- Connaissances en maintenance prédictive, surveillance de santé ou jumeaux numériques ;

- Optionnellement : mécanique des structures, éléments finis

Conditions :

Le poste est à pourvoir à compter du 01/10/2026 pour une durée de 36 mois (contrat CDD).

Cette proposition d’emploi offre :

· Un environnement de recherche international de haut niveau et dans une institution de renom, avec un partenaire industriel français central sur le sujet des innovations techniques concrètes pour soutenir la performance des entreprises manufacturières et mécaniciennes françaises et accélérer leur transition écologique

· Un titre de docteur après environ trois ans de travaux de recherche réussis

· Une formation scientifique interdisciplinaire dans le cadre d’un programme doctoral

· La possibilité de participer à des formations, ateliers et conférences locaux et internationaux

Renseignements et modalités de dépôt de candidature :

- Pour tout renseignement sur le poste, merci de vous adresser à o Dr. SHAKOOR Modesar, HDR, directeur de thèse, [email protected], Tél. : +33 3 27 71 23 21 o Dr. RAJAOARISOA Lala, HDR, co-directeur, [email protected], Tél. : +33 3 27 71 23 38 o DR. VASIUKOV Dmytro, HDR, encadrant, [email protected], Tél. : +33 3 27 71 24 48 o Pr. CHAKI Salim, encadrant, [email protected], Tél. : +33 3 27 71 23 51 o Dr. Mohamed BENNEBACH, expert fatigue – CETIM, encadrant, [email protected], Tél. : +33 6 37 45 49 34 - Pour tout renseignement administratif, merci de vous adresser à la Direction des Ressources Humaines : [email protected] - Cet emploi est proposé en mobilité pour un fonctionnaire ou bien sous forme de contractuel de droit public. - Par ailleurs, le poste peut être aménagé pour une personne en situation de handicap.

Vacant à partir du 01/10/2026

Chercheuse / Chercheur