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Stage Bac+5 Hydraulique Dérivation automatique de méta-modèles

  • Stage
  • Lyon ( Rhône )
  • Studies / Statistics / Data

Job description


STAGE SCOLAIRE
Direction de la Coordination des Opérations et de la Sûreté
Centre d'Analyse Comportementale des Ouvrages Hydrauliques (CACOH)

Sujet : dérivation automatique de méta-modèles à partir de modèles hydrauliques 1D, développement d'une plateforme et évaluation des solutions

CNR (Compagnie Nationale du Rhône) est le 1 er producteur français d'électricité d'origine 100 % renouvelable (eau, vent, soleil). Concessionnaire du fleuve Rhône et aménageur des territoires, son périmètre d'activité regroupe 3 missions solidaires : produire de l'hydroélectricité, développer la navigation et favoriser l'agriculture durable. CNR propose ses services en gestion et valorisation des énergies intermittentes ainsi que son expertise en ingénierie en France et dans le monde. Elle est un acteur clé de la transition énergétique. Forte de 1370 collaborateurs répartis entre son siège social à Lyon et la vallée du Rhône, CNR a un capital public-privé avec le Groupe Engie comme actionnaire industriel de référence.

Domaine d'activité : mathématiques appliquées, hydraulique, hydroinformatique

Diplôme et niveau : diplôme d'ingénieur ou master de niveau bac+5

Durée du stage : 6 mois

Lieu d'exécution du contrat : Centre d'Analyse Comportementale des Ouvrages Hydrauliques, Lyon 7ème

Éléments de contexte : Le CACOH est le centre d'expertise et de mesure de CNR. Sa principale mission est de contribuer à une exploitation sûre et optimale des aménagements du fleuve Rhône de l'étiage jusqu'aux crues. Il regroupe un effectif de près de 50 ingénieurs et techniciens experts en hydrométrie, hydrographie, modélisation physique, gestion sédimentaire, ingénierie des matériaux, contrôle et surveillance des ouvrages de génie civil et hydro-électromécaniques. Le pôle « Écoulements » du CACOH est notamment chargé de superviser l'actualisation des modèles hydrauliques représentant les aménagements CNR.

Participe aux missions et activités : Le stage proposé a pour objectifs d'enrichir les outils de modélisation numérique permettant de gérer les aménagements hydrauliques et hydroélectriques du Rhône. Une vingtaine de modèles successifs couvrent le Rhône, de la frontière Suisse à la mer. Ces modèles à bases physiques (équations de Saint-Venant, lois d'ouvrages, etc .), 1D ramifiés et maillés à casiers, dont la géométrie et le calage sont régulièrement remis à jour, sont utilisés tant pour les études que pour les prévisions opérationnelles. Afin d'améliorer leur robustesse, leur temps de réponse et pour une utilisation probabiliste (scénarios stochastiques nécessitant de nombreux calculs), le calage de méta-modèles « data-driven » (surrogate models) est souhaité. Le stage explorera la faisabilité et les performances de cette approche.

La démarche proposée consiste, sur un aménagement du Rhône, à :

· Mener une analyse bibliographique poussée des approches utilisables dans le contexte du Rhône. Quelques pistes seront choisies notamment parmi :
· Modèles statistiques: régression linéaire multiple (MLR), régression par machine à vecteurs de support (SVR), multivariate adaptative regression splines (MARS),
· Modèles par processus gaussien: Gaussian process regressor (GPR = krigeage), surface de réponse, gradient boosted trees (GBT),
· Polynômes de chaos: generalized polynomial chaos (gPC), random decision forest,
· Réseaux de neurones: monocouche (ANN), à base radiale dont ondelettes, multi-layer perceptron (MLP), convolutional neuronal network (CNN).
· Architecturer des solutions techniques et les mettre en œuvre, avec notamment un lanceur stochastique du modèles 1D pour le calage automatique des méta-modèles.
· Définir des critères de performance pour évaluer les solutions sur quelques situations hydrologiques représentatives.

Connaissances, expériences et intérêts pour les domaines de

l'hydro informatique, l'analyse de données, l'informatique scientifique (autonomie pour le développement Python ou R).

Capacité d'analyse, rigueur, curiosité, capacités rédactionnelles, intérêt pour le travail dans une équipe pluridisciplinaire.

Additional Information
· Posting Date: Feb 17, 2020