IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie)

ENSEEIHT (Ecole Nationale Supérieure d'Electrotechnique, d'Electronique, d'Informatique, d'Hydraulique et des Télécommunications)

Télécom-Physique Strasbourg (Ecole Nationale Supérieure de Physique de Strasbourg)

IPHC (Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien) - Université Louis Pasteur - Strasbourg

Classement 33^ème/694 candidats aux CCP section Physique

Lycée International Victor Hugo - Colomiers

• L'étude des caractéristiques de l'énergie noire, source de l’accélération de l’expansion de l’Univers, est actuellement au centre des préoccupations scientifiques de nombreux projets en Cosmologie. L’origine physique de cette accélération est en fait encore totalement inconnue. Le principal indice de l’accélération de l’expansion est le diagramme de Hubble des supernovae de type Ia. Ce travail de thèse s’inscrit dans l’étude de certains de ces modèles alternatifs à la relativité générale en lien avec la préparation de l’exploitation scientifique de la mission EUCLID.

• Un des modèles qui sera étudié dans un premier temps consiste à essayer de rendre compte des observations actuelles en supposant que la constante de gravitation varie dans le temps ou avec l’échelle. Une telle possibilité s’inscrit par exemple dans le cadre des modèles cosmologiques de type « Brans-Dicke ». Dans un deuxième temps une fois une théorie bien formulée et confrontée aux données actuelles, le travail consistera à examiner l’apport possible des données Euclid pour contraindre un modèle alternatif au modèle standard ΛCDM.

• Le projet de satellite EUCLID est destiné à mieux caractériser l'accélération de l'expansion de l'Univers et son origine possible. Les tests cosmologiques peuvent se décliner en deux grandes catégories : les tests géométriques qui relient une observable à une propriété intrinsèque de l'objet comme c'est le cas avec la luminosité apparente des supernovæ et les tests de mesure du taux de croissance sous l'action de la gravitation des fluctuations de densité initiales. Ce deuxième type de tests n'a été que très peu mis en œuvre actuellement car il nécessite de disposer de grands échantillons et de bien maîtriser l'ensemble des systématiques. EUCLID permettra justement un bien meilleur niveau de statistique et de contrôle des systématiques que ce soit sur le signal de lentilles faibles ou sur les propriétés de « clustering » des galaxies.

• Étude et Optimisation du prototype SWOT (Surface Water Ocean Topography Mission) - Simulation en C++/OpenMP de la prise de données d'altimétrie - Profilage de code avec les outils Gprof, Valgrind/Callgrind, Maqao, Modification de l'implémentation en vue d'améliorer la scalabilité, Comparatif avec compilation Intel et MKL (Math Kernel Library), Étude de la vectorisation, Faisabilité de parallélisation via MPI

• Étude logicielle de solutions de déport d'affichage, État de l'art, Benchmarking.

Modélisation de la dynamique galactique avec un code N-Body GPU - IHM avec framework Qt - Rendu graphique avec OpenGL Vertex Buffer Object (VBO). Génération des conditions initiales basée sur le modèle de distribution Springel-Hernquist (profil NFW de matière noire) grâce aux algorithmes de Metropolis-Hastings et Von-Neumann :

Etude de l'ergonomie et développement de la généricité de l'outil AVSP (modélisant les propriétés acoustiques des chambres de combustion) en vue de son portage multi-plateformes (IBM Blue Gene/Linux/Cygwin/MacOS)

Parallélisation en MPI du code séquentiel de résolution numérique de l'équation de chaleur à 2 et 3 dimensions. Décomposition du domaine avec une topologie cartésienne de processus, intégration inter-communicative, validation des résultats, évaluation des performances :   MPI 2D - MPI 3D

Migration d'une solution LAMP vers un framework Zope, Intégration ZPT (Zope Page Template) - XHTML/CSS.

Résolution numérique des équations de Friedmann :

Applications aux contraintes sur les paramètres cosmologiques dans le modèle de concordance (ΛCDM) et les autres modèles alternatifs :

Modélisation sous Matlab des phénomènes chaotiques engendrés par le système diffuseur de Gaspard-Rice. Mise en évidence du chaos et calcul de la dimension fractale du diffuseur :

Simulation graphique du mouvement d'un pendule triple amorti avec RK4 à pas variable:  version Canvas HTML5

Synthèse VHDL de la description du processeur 32 bits SPARC/CRAPS avec l'environnement Xilinx ISE sur une carte FPGA Spartan-6 et intégration de fonctions USB bas niveau pour l'interface sur des systèmes GNU/Linux entre le processeur et un moniteur Java écrit par Jean-Christophe Buisson (N7):

Développement d'un jouet robot - Conception du module à partir du graphe d'état type MOORE - Implémentation Soft en SHDL (Simple Hardware Description Language) - Conversion VHDL - Implémentation Hard sur carte FPGA Xilinx Spartan-6 (Nexys 3) :

Implémentation d'un paquetage générique en ADA sur les arbres N-Aires et Quaternaires - Application à la compression et décompression d'images :

Développement du jeu Othello - Mise en place d'une stratégie homme-machine avec l'algorithme NegaMax, codage en ADA : version Javascript

Développement d'une IHM de traitement d'images en C++/Qt, filtre flou obtenu par une convolution gaussienne, détection de contours par les opérateurs de Sobel, seuillage :

Développement d'une application intranet PHP/MySQL - mise en place et configuration d'un serveur Apache sur Debian GNU/Linux, spécifications de la base de données et réalisation de l'interface PHP.

Calibrage en énergie du calorimètre de l'expérience NEMO3, expérience visant à déterminer une limite supérieure sur la masse du neutrino électronique - Analyse de la reconstruction des évènements en Fortran, étude statistique des photomultiplicateurs en Fortran/MySQL et Shell script bash, validation du calibrage et interprétation physique des résultats :

Estimation de la masse du Boson de Higgs par perceptron en C++ sur la séparation π⁰/γ dans le calorimètre électromagnétique CMS du LHC (Large Hadron Collider) - spécifications du réseau de neurones, codage sur Debian GNU/Linux, validation de l'apprentissage :

Développement d'une application sur l'interpolation des flux d'électrons dans la ceinture de Van Allen - spécifications, codage en IDL sur Solaris, validation des résultats.

Simulation d'un disque d'accrétion en Fortran - étude du modèle de Shakura-Sunyaev, fiabilisation du code, rédaction d'un manuel d'utilisation.

Utilisation du programme hyperz en vue du satellite GALEX : détermination du redshift d'objets lointains à partir de leur photométrie - Traitement de données sur ESO-MIDAS - Validation des résultats.

Echantillonnage de photomultiplicateurs et de cellules CCD.

Détermination des géodésiques en langage C dans un Univers d'Einstein-de Sitter (espace euclidien avec constante cosmologique nulle) - Calcul des symboles de Christoffel et du système différentiel dans la métrique de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker - Résolution numérique par la méthode de Runge Kutta d'ordre 4 - validation des résultats, interprétation physique :