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Sûreté et assurance des systèmes basés Intelligence Artificielle

Département Ingénierie Logiciels et Systèmes (LIST)

Labo.conception des systèmes embarqués et autonomes

Bac+8 informatique

01-10-2020

PsD-DRT-20-0110

morayo.adedjouma@cea.fr

Data intelligence dont Intelligence Artificielle (.pdf)

Le poste est lié à l'évaluation de la sûreté et à l'assurance des systèmes basé IA (Intelligence Artificielle). Actuellement, pour un système n'utilisant pas des composants d'apprentissage automatique, la sûreté fonctionnelle est évaluée avant le déploiement du système et les résultats de cette évaluation sont compilés dans un dossier de sécurité qui reste valable pendant toute la durée de vie du système. Pour les nouveaux systèmes intégrant des composants d'IA, en particulier les systèmes auto-apprenants, une telle approche d'ingénierie et d'assurance n'est pas applicable car le système peut présenter un nouveau comportement face à des situations inconnues pendant son fonctionnement. L'objectif du post-doc sera de définir une approche d'ingénierie pour effectuer une évaluation de la sûreté des systèmes basés IA. Un deuxième objectif est de définir les artefacts du dossier d'assurance (objectifs, preuves, etc.) pour obtenir et préserver une confiance justifiée dans la sûreté du système tout au long de sa durée de vie, en particulier pour les systèmes basés IA à apprentissage opérationnel. L'approche sera mise en ?uvre dans un framework open-source qui sera évaluée sur des applications industrielles. Le titulaire du poste rejoindra une équipe de recherche et développement dans un environnement très stimulant avec des opportunités uniques de développer un solide portefeuille technique et de recherche. Il devra collaborer avec des partenaires académiques et industriels, contribuer et gérer des projets nationaux et européens, préparer et soumettre du matériel scientifique pour publication, fournir des conseils aux doctorants.

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Nouvelles méthodes de dépôt de couches minces d'Al(Ga)N pour l'initiation de la croissance épitaxiale de LEDs UV

Département des Plateformes Technologiques (LETI)

Laboratoire

PhD

01-01-2021

PsD-DRT-20-0113

guillaume.rodriguez@cea.fr

Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique (.pdf)

Les LEDs UV-C sont destinées à remplacer les lampes UV à base de Hg pour les applications liées à la stérilisation et à la décontamination, sujets d'importance dans le contexte sanitaire actuel. Les LEDs UV, qui sont à base d'alliages semiconducteurs AlGaN, ne sont cependant pas encore suffisamment efficaces pour constituer une alternative crédible, pour diverses raisons liées au matériau et/ou à la technologie mise en ?uvre. Nous avons, autour du CEA LETI, monté un consortium qui permet d'adresser les différents verrous pour proposer, à termes, une filière de LEDs UV-C efficaces. L'un des rôles du CEA / LETI concerne l'amélioration de la qualité du matériau épitaxié, de façon à réduire la densité de dislocations, dommageable pour le rendement quantique interne des LEDs. Nous nous proposons de travailler sur l'amélioration de la structure cristalline de la couche d'amorçage (template) de la croissance. C'est en effet de cette première couche que provient une bonne partie des défauts que l'on retrouve dans les couches actives. Pour ce faire, nous mettrons en ?uvre des méthodes originales de dépôt de couches AlN et d'alliages AlGaN sur la plateforme silicium du Leti: dépôt par pulvérisation réactive, co-pulverisation ou PLD (Pulsed Laser Deposition). Ces couches seront caractérisées sur la plate forme de Nano Caractérisation du LETI et seront évaluées à l'aune des propriétés électro-optiques des structrures LEDs UV-C qui y seront déposées par épitaxie.

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Inférence bayésienne adossée à un simulateur stochastique

Département Métrologie Instrumentation et Information (LIST)

Laboratoire Modélisation et Simulation des Systèmes

Thèse en sciences de l'informatique ou physique théorique ou apprentissage statistique

01-12-2020

PsD-DRT-20-0114

eric.barat@cea.fr

Simulation numérique (.pdf)

Dans de nombreuses disciplines scientifiques, de la physique des particules à la cosmologie, en passant par la biologie moléculaire et l'épidémiologie, il est aujourd'hui usuel de développer des outils de simulation complexes afin de décrire des phénomènes d'intérêt. Ces modèles basés sur la simulation sont souvent stochastiques (Monte Carlo) et comportent de multiples paramètres d'entrée. Alors que l'objet premier de la simulation stochastique est de pouvoir générer des données à partir d'une configuration de paramètres (simulation forward), son intérêt pratique réside fréquemment dans le problème inverse : déterminer une configuration de paramètres du modèle permettant de générer des données suffisamment proches de celles observées dans la Nature. La connaissance de ces paramètres peut alors représenter l'objectif de l'étude ou servir à la calibration du simulateur en vue d'analyses ultérieures. Or la résolution d'un tel problème non linéaire et très indirect est en général une tâche ardue. Notre objectif est de construire un cadre d'inférence statistique rigoureux pour l'estimation de ces paramètres. En particulier, nous proposons d'adopter le paradigme bayésien pour la résolution du problème inverse afin de caractériser l'ensemble des solutions via leur distribution a posteriori. Cependant, cet objectif se heurte ici à une difficulté fondamentale : on ne dispose pas de l'expression analytique de la vraisemblance dans le contexte de la simulation stochastique. Cet obstacle majeur semble depuis peu abordable par l'émergence de deux techniques complémentaires : l'ABC (Approximate Bayesian Computation) et les modèles génératifs profonds. Dans le cadre de ce projet, nous proposons d'évaluer la faisabilité de cette approche dans un scénario applicatif dans le domaine du transport stochastique de particules.

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Architecture numérique de contrôle de Qubits passant à l'échelle pour l'ordinateur quantique

Département Architectures Conception et Logiciels Embarqués (LIST-LETI)

Laboratoire Intégration Silicium des Architectures Numériques

Doctorat en informatique ou microélectronique

01-01-2021

PsD-DRT-20-0116

eric.guthmuller@cea.fr

Nouveaux paradigmes de calculs, circuits et technologies, dont le quantique (.pdf)

Le passage à l'échelle de l'accélérateur quantique à plusieurs centaines de Qubits impose de revoir l'architecture de contrôle de la matrice en la répartissant entre les parties cryogéniques (sub-K et 4K) et l'extérieur du cryostat à température ambiante. En effet, un certain nombre de contraintes liées à l'utilisation d'un cryostat (thermiques, mécaniques) et aux propriétés des Qubits (nombre, fidélité, topologie) influent sur les choix architecturaux tels que le contrôle des Qubits, le jeu d'instructions, le stockage des mesures, le parallélisme des opérations ou la communication entre les différentes parties de l'accélérateur par exemple. L'objectif de ce post-doctorat est de définir l'architecture hors-cryostat à moyen (100-1000 Qubits) et long terme (plus de 10 000 Qubits) en partant des interfaces logicielles existantes dans les intergiciels de programmation quantique et en prenant en compte les contraintes du réseau de Qubits physiques développé au LETI.

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Dosimètre à base de scintillateur plastique rapide pour la mesure en ligne des faisceaux en radiothérapie FLASH

Département Métrologie Instrumentation et Information (LIST)

Laboratoire Capteurs et Architectures Electroniques

doctorat mesure physique - instrumentation

01-12-2020

PsD-DRT-20-0127

dominique.tromson@cea.fr

Technologies pour la santé et l'environnement, dispositifs médicaux (.pdf)

Les nouvelles modalités de traitement du cancer ont pour but l'amélioration de la dose délivrée à la tumeur tout en épargnant au mieux les tissus sains. Différentes approches sont en cours de développement dont l'optimisation temporelle de la dose délivrée avec l'irradiation à très haut débit de dose (FLASH). Dans ce cas particulier, des études récentes ont montré que l'irradiation FLASH avec des électrons était aussi efficace que les traitements en faisceaux de photons pour la destruction des tumeurs tout en étant moins nocive pour les tissus sains. Pour ces faisceaux, les doses instantanées sont jusqu'à plusieurs ordres de grandeur supérieures à celles produites par les faisceaux conventionnels. Les dosimètres actifs usuels saturent dans ces conditions d'irradiation à très haut débit de dose par impulsion et, par conséquent, la dosimétrie en ligne du faisceau n'est pas possible. Nous proposons de développer un dosimètre dédié à la mesure des faisceaux en radiothérapie FLASH, basé sur un scintillateur plastique ultra-rapide couplé à un capteur photomultiplicateur en silicium (SiPM). La nouveauté du projet réside à la fois dans la composition chimique du scintillateur plastique, qui sera choisie pour son temps de réponse et son émission en longueur d'onde pour avoir une réponse adaptée aux caractéristiques impulsionnelles du faisceau, et dans le capteur final, avec la possibilité de coupler le scintillateur plastique à une matrice de SiPM miniaturisée. Le but final est de pouvoir accéder, avec une méthodologie fiable, à la dosimétrie et à la géométrie en ligne des faisceaux FLASH.

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