09/04/2020

Post-doctorat :Modélisation et simulation numérique

This job offer has expired


  • ORGANISATION/COMPANY
    Sorbonne Université
  • RESEARCH FIELD
    Computer science
    EngineeringMechanical engineering
  • RESEARCHER PROFILE
    First Stage Researcher (R1)
  • APPLICATION DEADLINE
    15/05/2020 18:00 - Europe/Brussels
  • LOCATION
    France › Paris
  • TYPE OF CONTRACT
    Temporary
  • JOB STATUS
    Full-time
  • HOURS PER WEEK
    37
  • OFFER STARTING DATE
    01/09/2020

OFFER DESCRIPTION

Context

The research project « Origins of Speech » is focussing on understanding how the capacity of speech emerged in human beings. Recently, the paradigm has radically changed in view of research studies that have shown that several non human primates seem already anatomically "ready to speak". Hence, contrary to the current opinion, a lower position of the larynx in the vocal apparatus is no longer required to produce the vocalization. A pluridiscinary team composed of biomechanicians, paleontologists, and mathematicians has gathered at the Institute for Computing and Data Sciences (ISCD, Sorbonne Université) to tackle this challenging topic.

This project aims at modelling and numerically reconstructing the soft tissues of the vocal apparatus for application to fossil hominines in which they are not kept. This work is part of an ongoing exploratory program which showed how it is possible to adapt a reference language model (ATLAS) to the geometry of the oral cavity of several fossils, based on skulls of ancient Homo sapiens and Neanderthals.

Several questions and difficulties remain open and will constitute the missions of this post-doctoral project as described hereafter.

Description of the mission and profile follows in French.

Le projet « Origins of Speech » adresse la question de l’émergence de la capacité de parole au sein de l’évolution humaine. Récemment le paradigme a totalement changé en raison des travaux de recherche qui ont démontré que plusieurs primates non humains sont anatomiquement «prêts à parler» et qu'une position basse du larynx dans l'appareil vocal n'est pas nécessaire pour produire la vocalisation. Ce sujet passionne des scientifiques d’univers différents (bio-mécanicien, paléontologue et mathématicien) qui se sont réunis pour apporter des réponses à cette question complexe.

Ce projet est développé à l’Institut des Sciences du Calcul et des Données (ISCD) par une équipe pluridisciplinaire composée de chercheurs de Sorbonne Université, du Muséum national d’Histoire naturelle et de l’Université de Grenoble.

Ce projet vise à modéliser les tissus mous de l’appareil vocal pour une application aux homininés fossiles chez qui ils ne sont pas conservés. Ce travail s’inscrit dans la continuité d’un premier programme exploratoire ayant permis d’adapter un modèle de langue de référence (ATLAS) à la géométrie de la cavité buccale de plusieurs fossiles : crânes d’Homo sapiens anciens et Néandertaliens.

Plusieurs questions et difficultés restent ouvertes et constitueront les missions de ce projet post-doctoral comme illustré plus bas:

 

Missions principales :

Le post-doc aura un rôle central dans la génération et l’évaluation de modèles éléments finis de la langue d’un homme fossile dont seule la géométrie crânienne et mandibulaire est connue, par transformation géométrique d’un modèle éléments finis de référence (ATLAS) déjà existant et élaboré dans le groupe à partir des caractéristiques anatomiques d’un Homo sapiens de référence. Ce travail comporte un volet modélisation et un volet simulation impliquant :

  • L’utilisation, l’évaluation et l’amélioration de procédures de recalages des maillages éléments-finis déjà partiellement développées dans le groupe dans le but de définir des modèles fiables adaptés à des structures crâniennes d’autres individus c’est-à-dire en s’adaptant à une certaine variabilité individuelle (en fonction du sexe, de l’origine géographique…).
  • La simulation numérique des conséquences des activations musculaires sur la mobilité linguale du modèle ainsi généré. Le modèle étant défini dans un cadre d’hyper-élasticité (non-linéarités mécaniques et géométriques) avec des mouvements générés sur des durées d'activations très faibles (donc forte influence de la composante visco-élastique), il est probable que des questions de stabilité et de convergence des simulations doivent être réglées.
  • La fiabilité des prédictions numériques sera contrôlée par (1) le contrôle d’erreurs de discrétisation en maillage éléments finis et par (2) la quantification des incertitudes paramétriques. En effet, de nombreux paramètres du modèle sont uniquement partiellement connus ou simplement inconnus, et un grand nombre de simulations est nécessaire pour apporter des éléments de réponses.

 

Accompagnement par les chercheurs de l’Université de Grenoble pour :

  • Exploiter et développer les outils de transformation du maillage éléments finis en intégrant des contraintes sur la qualité du maillage éléments finis après transformation géométrique.
  • L’implémentation (développements sur le logiciel ANSYS) des structures musculaires actives (modèle d’éléments actifs déjà existant) dans le maillage éléments-finis adapté à l’homme fossile sélectionné.
  • La simulation de l’influence de ces muscles sur la mobilité linguale par simulation de l’activation musculaire dans les modèles biomécaniques de la langue.

 

Accompagnement par les chercheurs de Sorbonne université pour :

- Quantifier les incertitudes paramétriques dans les simulations par une approche non-intrusive comme suit: construire un meta-modèle d’approximation à partir d’un nombre finis de simulations en utilisant une approche de collocation stochastique. L’erreur d’approximation stochastique est alors contrôlée par la résolution d’un problème d’optimisation. Cette approche a l’avantage d’analyser aussi les sensibilités des simulations aux variations des paramètres de modèle. Les challenges adressés sont à la fois théoriques (dus à l’instationnarité) et algorithmiques (stockage des résultats en mémoire, gérer le coût en calcul tout en restant fiable dans les prédictions). Un outil non-intrusif (capable d’être appliqué à d’autres codes de simulation) sera développé pour répondre à ces challenges

Référent scientifique

  • Université de Grenoble - Laboratoire Gipsa-lab : Pascal Perrier
  • Université de Grenoble - Laboratoire TIMC-IMAG : Yohan Payan
  • Sorbonne Université - laboratoire Jean Le Rond d’Alembert: Anca Belme
  • MNHN- UMR 7194, histoire naturelle de l’Homme préhistorique : Amélie Vialet

More Information

Selection process

Pièce à fournir

  • Lettre de motivation
  • Curriculum vitae récent
  • Copie des publications en premier auteur
  • Emails de personnes référentes à contacter

Candidater

Pascal Frey, Agnieszka Miskiewicz (iscd@sorbonne-universite.fr)

Avec comme sujet “ISCD Fellowship Application #4 - Origins of speech”.

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Sélection

Le processus de sélection de l'Institut est basé sur une soumission par e-mail.

Les candidats sont évalués par des experts de leur domaine universitaire et d'autres disciplines qui prendront en compte l’expérience acquise, les compétences techniques et la capacité au développement logiciel.

La sélection des dossiers se fait quatre étapes.

  1. Eligibilité : validation du dossier du candidat au regard de la fiche de poste.
  2. Evaluation du CV: le CV et les motivations du candidat sont évalués et classés selon leur mérite.
  3. Auditions des candidats : les candidats présélectionnés seront invités à un entretien mené par le comité de sélection.

Décision finale : le candidat sélectionné sera contacté pour le poste. Une liste complémentaire de candidats sera établie

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Offer Requirements

  • REQUIRED EDUCATION LEVEL
    Computer science: PhD or equivalent
    Engineering: PhD or equivalent

Skills/Qualifications

Compétences / Qualifications

  • Titulaire d’un doctorat en calcul scientifique/mécanique des structures et des solides.

Exigences particulières

  • Solides connaissances en modélisation par éléments finis, simulation numérique, analyse de l’erreur et des incertitudes,

Specific Requirements

  • Bonnes compétences en programmation (C++ et Matlab).
  • Une expérience avec le logiciel éléments finis ANSYS sera un plus.

Work location(s)
1 position(s) available at
Sorbonne Université
France
Paris
4 place Jussieu

EURAXESS offer ID: 512846

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