Direction scientifique
Transfert de connaissances vers l'industrie

Les Post-Docs par thème

Acquisition comprimée pour l'imagerie ultrasonore : développement de méthodes et réalisation d'un prototype de capteur

Département Imagerie Simulation pour le Contrôle (LIST)

Laboratoire Méthodes CND

Thèse dans un moins l'un des sujet suivant: Méthodes ultrasonores, acoustiques, imagerie ou traitement du signal avancé, méthodes parcimonieuses et acquisition comprimée

01-01-2020

PsD-DRT-19-0099

olivier.mesnil@cea.fr

En contrôle non destructif ultrasonore, les capteurs multiéléments permettent d'inspecter les structures pour assurer la sécurité des sites et des installations. Le nombre d'éléments formant un capteur est aujourd'hui le facteur dimensionnant la méthode de contrôle : son efficacité et sa rapidité de scan mais aussi le coût et le volume de l'instrument. Ce projet vise à développer un prototype de capteur multiélément avec un nombre réduit d'éléments, mais sans détériorer la qualité de l'imagerie par rapport aux instruments existants. Pour ce faire, l'acquisition comprimée (en anglais Compressed Sensing ou CS), théorie récente de traitement de signal permettant d'outrepasser les contraintes d'échantillonnage classique et de reconstruire des signaux à partir de mesures fortement sous-échantillonnées, sera utilisée. Ainsi, le processus de mesure ultrasonore devra être entièrement repensé pour répondre aux conditions d'application du CS, en particulier l'incohérence et la parcimonie des mesures. Les résultats attendus de ce projet sont une réduction d'un facteur jusqu'à 5 du nombre d'éléments d'un capteur, ce qui constituerait une véritable révolution dans le domaine du contrôle, avec des applications directes dans la plupart des secteurs industriels. Ce projet implique les entités suivantes du CEA Saclay: le Département d'Imagerie et de Simulation pour le Contrôle pour les aspects contrôle et capteur ultrasons ainsi que les laboratoires Neurospin et Cosmostat apportant leurs expertises dans le domaine de l'acquisition comprimée, principalement appliquée dans les domaines de l'imagerie médicale et de l'astrophysique respectivement. La collaboration de ces trois laboratoires, chacun parmi les leaders mondiaux dans leurs domaines respectifs, garantira la création d'une nouvelle famille de capteurs plus performants.

Reconstruction TEP/IRM par bootstrap bayésien non paramétrique

DM2I (LIST)

Laboratoire Modélisation et Simulation des Systèmes

Doctorat en mathématiques/statistiques.

01-01-2020

PsD-DRT-19-0103

eric.barat@cea.fr

Très récemment, des chercheurs en statistiques bayésiennes ont suggéré une voie alternative pour traiter les jeux de données de grande dimension. En premier lieu, ils s'éloignent du cadre conventionnel de l'inférence bayésienne en remplaçant le modèle génératif par un a priori non paramétrique portant directement sur la loi des observations. Les paramètres sont alors estimés par minimisation d'une collection de fonctions de coûts stochastiques. Dans le cadre de ce post-doctorat de 18 mois au sein d'un projet Physicancer piloté par l'IGR, nous proposons d'étudier le problème de la reconstruction TEP/IRM dans ce paradigme d'apprentissage non paramétrique bayésien. L'étude couvre les aspects d'évaluation des performances de l'approche sur données synthétiques réalistes, par comparaison avec les techniques conventionnelles. Le portage dans l'environnement Castor sera considéré en collaboration avec les chercheurs du SHFJ. Par ailleurs, une analyse des propriétés asymptotiques de cet estimateur (concentration de la loi a posteriori) sera poursuivie en collaboration avec le Laboratoire de Mathématiques d'Orsay (LMO).

Nanophotonique appliquée à la détection biomoléculaire ultrasensible

Département Microtechnologies pour la Biologie et la Santé (LETI)

Laboratoire Chimie des Matériaux et des Interfaces

nanophysique

01-02-2020

PsD-DRT-19-0104

olivier.constantin@cea.fr

Ce projet propose de développer un réseau de détecteurs ultrasensibles et spécifiques, basés sur des photodétecteurs à nanofils pour viser la détection de molécule unique (SMD) et des applications d'analyse biologique impliquant un protocole sans amplification. Les réseaux de nanofils ont le potentiel d'améliorer la limite de détection de brins d'ADN fonctionnalisés avec des marqueurs à quantum dots, sans besoin d'amplification. Ils sont compatibles CMOS et permettront une intégration ultra compacte. Grâce à leur réponse rapide et à la possibilité de créer des réseaux denses sur de grandes surfaces, les réseaux de photodétecteurs à nanofils constituent donc une approche intéressante pour détecter des événements rares (SMD). La géométrie des nanofils constitue une approche intéressante pour optimiser le compromis vitesse-réponse. Le premier objectif de ce projet sera d'explorer les mécanismes physiques qui déterminent la performance des photodétecteurs à nanofils semi-conducteurs au niveau d'un seul nanofil, puis d'un réseau de photodétecteurs à nanofils. La biofonctionnalisation de ce réseau et son hybridation avec des brins d'ADN marqués seront explorées.

Mise en place d'une plateforme d'apprentissage par démonstration adaptée au cas industriel

DPLOIRE (CTReg)

Autre

Informatique, Robotique

01-10-2018

PsD-DRT-18-0112

guillaume.hamon@cea.fr

Ce projet a pour objectif de développer un démonstrateur intégrant les technologies à l'état de l'art et le tester sur un cas d'usage représentatif du monde industriel. Ce projet s'inscrit dans la grappe globale d'apprentissage par démonstration. Le démonstrateur sera constitué d'un bras robotique / cobotique couplé à un/des capteurs d'acquisition (type RGBD). Ce dispositif sera positionné dans un espace constitué d'un rack / étagère contenant des objets/pièces de formes et qualités diverses (matières, densités, couleurs ?) en face duquel sera disposé un prototype de convoyeur typique d'installations industrielles. L'archétype de tâche à réaliser par le démonstrateur sera de type « pick and place » où un objet devra être récupéré en étagère puis disposé sur le convoyeur. Ce type de démonstrateur sera plus proche des conditions réelles d'utilisation que les exemples « jouets » utilisés dans le domaine académique. Ce démonstrateur se focalisera dans un premier temps sur l'opérabilité à court terme basée sur des briques à l'état de l'art de la technologie tant matérielle que logicielle, pour un cas d'usage représentatif du monde industriel. Il sera donc moins basé sur la modification ou l'évolution des algorithmes utilisés que sur l'adaptation des paramètres, l'ajout de connaissances a priori dépendantes du contexte permettant de réduire l'espace d'entrée, etc.

Monitoring global pour éoliennes offshore par méthodes de mesure bas coût et à déploiement simplifié

DPLOIRE (CTReg)

Autre

Doctorat Mathématiques Appliquées; Optimisation; Informatique

01-10-2018

PsD-DRT-18-0115

anthony.mouraud@cea.fr

Ce projet fait suite à des travaux antérieurs focalisés sur l'instrumentation d'une éolienne on-shore avec un réseau de capteurs inertiel dont les réponses permettent la détection de modes de vibration propres à l'éolienne, en particulier du mat ainsi que le suivi en temps réel de ces réponses. Les objectifs de ce projet sont multiples : porter ces travaux sur des éoliennes offshore; rechercher les signatures dans des bandes de fréquences plus larges; étudier la réponse des bases offshore et de leurs ancrages. L'un des enjeux est notamment de parvenir à retrouver les signatures des éléments tournants (pales) sans instrumentation directe. Instrumenter ces éléments est en effet plus coûteux et plus impactant sur la structure. En outre la technologie de capteurs sera adaptée au suivi du cycle de vie en fatigue des structures filaires en mouvement (câble de raccordement électrique dynamique et ancrage) dans le cas d'une éolienne off-shore. L'objectif final vise à proposer une méthode globale de suivi de la santé d'une éolienne off-shore.

Optimisation de forme pour le calcul optique

Département d'Optronique (LETI)

Laboratoire des Capteurs Optiques

doctorat en mathématiques appliquées

01-01-2019

PsD-DRT-18-0119

alain.gliere@cea.fr

Le CEA - LETI est l'un des principaux centres de recherche européens en microélectronique. Ce poste de post-doctorat est proposé dans le cadre d'un projet CARNOT exploratoire, impliquant deux départements du CEA - LETI. Le département DOPT est spécialisé dans la conception, la fabrication et la caractérisation de composants optoélectroniques, tandis que le département DACLE effectue des recherches sur les systèmes embarqués et les architectures informatiques innovantes. Bien qu'un certain nombre de composants photoniques extrêmement compacts remplissant des fonctions unitaires plus ou moins complexes aient été conçus et fabriqués ces dernières années, aucune application pratique des méthodes d'optimisation numérique des formes n'est apparue jusqu'à présent dans le domaine de la photonique intégrée. En nous appuyant sur le développement récent du calcul optique, notamment dans le sillage de l'apprentissage par réseaux neuronaux et de l'intelligence artificielle, nous voulons démontrer la faisabilité (conception, fabrication et test), ainsi que l'intérêt applicatif, des circuits intégrés de calcul optique obtenus par des techniques d'optimisation de forme. Le(la) candidat(e) participera au choix de l'architecture du prototype de calcul optique et sera en charge du développement algorithmique et de la conception du circuit photonique (circuit conventionnel à base d'interféromètres de Mach-Zehnder, circuit obtenu par optimisation de forme, et enfin circuit reconfigurable). Il s'appuiera sur une boîte à outils existante, dédiée à l'optimisation de la forme des composants photoniques et développée dans le cadre d'un travail de doctorat en cours. Ces travaux déboucheront sur des développements théoriques et applicatifs. Ils feront l'objet de publications dans des revues internationales. Les nouveaux algorithmes seront implémentés dans la boîte à outils d'optimisation de forme. Titulaire d'un doctorat en mathématiques appliquées, en physique mathématique

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