Doctorant F/H

Dans le cadre d’un partenariat entre deux équipes-projets Inria, TOPAL et STORM, et du PEPR NumPEx (projet Exa-Soft), cette thèse porte sur les mécanismes qu’un support d’exécution à base de tâches doit offrir pour exprimer et exécuter efficacement des algorithmes à précision mixte, couvrant aussi bien les précisions flottantes réduites que les représentations compressées à rang faible. Menés dans StarPU et validés sur les solveurs Chameleon et PaStiX, ces travaux visent à remplacer les choix statiques codés à la main par des mécanismes réutilisables d’une application à l’autre.

Le doctorant travaillera en étroite collaboration avec les membres des équipes TOPAL et STORM qui dévelopent ces logiciels, mais aussi avec des experts numériciens dans le cadre du projet Exa-Soft, et dans le cadre de collaborations internationales. Il ou elle sera amené(e) à présenter ses travaux dans des conférences internationales, et éventuellement à effectuer des visites ponctuelles en Europe ou à l’étranger. Les frais de déplacements seront pris en charge dans la limite du barème en vigueur.

Mission confiée, La personne recrutée sera en lien avec les membres des équipes-projets TOPAL et STORM, qui développent respectivement les bibliothèques d’algèbre linéaire Chameleon et PaStiX et le support d’exécution StarPU, pour concevoir des mécanismes cohérents avec l’architecture existante de ces logiciels et pérenniser ses contributions. Elle sera également en lien avec les partenaires du WP4 du projet Exa-Soft - Emmanuel Agullo (équipe-projet CONCACE), Alfredo Buttari (IRIT) et Théo Mary (Sorbonne Université) -, qui apportent l’expertise en analyse numérique et en algèbre linéaire à précision mixte, pour définir et valider les critères d’exactitude sur lesquels reposent les stratégies étudiées. Des échanges sont enfin prévus avec Julien Langou (University of Colorado, Denver).

Responsabilités :

La personne recrutée a la charge de la conception, du développement, de la validation expérimentale et de la valorisation scientifique des travaux décrits ci-dessus, ainsi que de la qualité et de la maintenabilité du code produit dans des logiciels ouverts et utilisés par une communauté externe. Elle prendra des initiatives pour explorer les pistes de recherche les plus prometteuses, proposer et évaluer de nouvelles stratégies, soumettre ses résultats à des conférences et revues internationales du domaine, et animer les échanges entre les deux équipes-projets et les partenaires numériciens du projet., * Réaliser l’état de l’art des algorithmes à précision mixte et des mécanismes de gestion de données des supports d’exécution à base de tâches, et analyser les implémentations existantes à choix statiques.

• Concevoir les mécanismes permettant à un support d’exécution de gérer plusieurs représentations d’une même donnée, d’insérer les conversions nécessaires et d’en tenir compte dans l’estimation des coûts.

• Mettre en œuvre ces mécanismes dans le support d’exécution StarPU, en veillant à leur intégration dans l’architecture existante du logiciel.

• Intégrer et évaluer ces mécanismes dans les bibliothèques d’algèbre linéaire Chameleon et PaStiX, et conduire les campagnes expérimentales associées sur les plateformes de calcul du programme NumPEx.

• Valoriser les résultats obtenus : rédaction d’articles scientifiques, présentation en conférences internationales, rédaction du manuscrit de thèse.

Activités complémentaires :

• Participer à la vie du projet Exa-Soft et du programme NumPEx : réunions de projet, échanges réguliers avec les partenaires numériciens, séjours de travail chez les collaborateurs.

• Contribuer à la qualité et à la pérennité des logiciels de l’équipe : documentation, tests de non-régression, intégration continue, accompagnement des utilisateurs des fonctionnalités développées.

• Participer aux activités de formation et de diffusion scientifique de l’équipe (séminaires internes, tutoriels, actions de médiation), et, le cas échéant, à une mission d’enseignement.

• Connaissances en arithmétique flottante et en analyse d’erreur.
• Familiarité avec les supports d’exécution à base de tâches et les modèles de programmation associés.
• Notions sur les représentations compressées de données (approximations à rang faible, matrices hiérarchiques).
• Notions d’ordonnancement et d’optimisation combinatoire, voire d’apprentissage automatique appliqué aux heuristiques de décision.
• Pratique des outils de développement collaboratif (Git, intégration continue) et de l’environnement Linux/Slurm., * Solides bases en programmation C et en programmation parallèle (OpenMP, MPI, CUDA ou équivalent).
• Connaissances en algèbre linéaire numérique et en algorithmique du calcul haute performance.
• Capacité à intervenir dans une base de code existante, de taille importante et utilisée par une communauté externe.
• Goût pour l’expérimentation : conception de protocoles de mesure, analyse critique des performances obtenues.
• Autonomie, rigueur et curiosité scientifique ; aptitude à mener un travail de recherche sur trois ans.
• Aptitude à travailler en collaboration avec des interlocuteurs de cultures scientifiques différentes (informatique système et analyse numérique).
• Maîtrise de l’anglais scientifique, à l’écrit comme à l’oral.

• Restauration subventionnée
• Transports publics remboursés partiellement
• Possibilité de télétravail et aménagement du temps de travail
• Équipements professionnels à disposition (visioconférence, prêts de matériels informatiques, etc.)
• Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des œuvres sociales d’Inria)
• Accès à la formation professionnelle
• Sécurité sociale, * Eventuelle lettre de recommandation
• Notes et diplôme du MASTER

Sécurité défense : Ce poste est susceptible d’être affecté dans une zone à régime restrictif (ZRR), telle que définie dans le décret n°2011-1425 relatif à la protection du potentiel scientifique et technique de la nation (PPST). L’autorisation d’accès à une zone est délivrée par le chef d’établissement, après avis ministériel favorable, tel que défini dans l’arrêté du 03 juillet 2012, relatif à la PPST. Un avis ministériel défavorable pour un poste affecté dans une ZRR aurait pour conséquence l’annulation du recrutement.

Avec l’aide de ses encadrants - Thomas Herault et Samuel Thibault, co-directeurs de thèse, ainsi que Mathieu Faverge, co-encadrant -, la personne recrutée sera amenée à concevoir, mettre en œuvre et évaluer les mécanismes permettant à un support d’exécution à base de tâches de prendre en charge les algorithmes à précision mixte, qu’il s’agisse de représentations flottantes de précision réduite ou de représentations compressées à rang faible. Ces travaux comporteront une phase d’état de l’art, des développements logiciels dans le support d’exécution StarPU et dans les bibliothèques d’algèbre linéaire Chameleon et PaStiX, des campagnes d’évaluation expérimentale sur les plateformes de calcul du programme NumPEx, ainsi que la valorisation scientifique des résultats obtenus.

Pour une meilleure connaissance du sujet de recherche proposé :

Un état de l’art, une bibliographie, des références scientifiques sont disponibles à l’URL suivante, n’hésitez pas à vous y connecter : https://www.inria.fr/en/topal (équipe-projet TOPAL) et https://team.inria.fr/storm/ (équipe-projet STORM)., Inria est l’institut national de recherche dédié aux sciences et technologies du numérique. Il emploie 2600 personnes. Ses 215 équipes-projets agiles, en général communes avec des partenaires académiques, impliquent plus de 3900 scientifiques pour relever les défis du numérique, souvent à l’interface d’autres disciplines. L’institut fait appel à de nombreux talents dans plus d’une quarantaine de métiers différents. 900 personnels d’appui à la recherche et à l’innovation contribuent à faire émerger et grandir des projets scientifiques ou entrepreneuriaux qui impactent le monde. Inria travaille avec de nombreuses entreprises et a accompagné la création de plus de 200 start-up. L’institut s’efforce ainsi de répondre aux enjeux de la transformation numérique de la science, de la société et de l’économie.