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Unité mixte de recherche du CNRS, de l’Université Grenoble Alpes, de l’Université Savoie Mont Blanc, de l’IRD et de l’Université Gustave Eiffel, l’Institut des Sciences de la Terre (ISTerre) est un des principaux laboratoires de l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble. ISTerre se concentre sur l’étude physique et chimique de la planète Terre. En couplant observations des objets naturels, expérimentations et modélisations des phénomènes complexes, l’institut étudie les grands systèmes liés à la Terre interne. https://www.isterre.fr

Le consortium SEISCOPE étudie l'imagerie sismique haute résolution basée sur l'inversion complète des formes d'onde. Nous nous concentrons plus spécifiquement sur l'inversion complète des formes d'onde appliquée aux géométries d'acquisition à grande ouverture/grand azimut (ou décalage global). https://seiscope2.osug.fr/

Vous intégrerez une équipe composée de 14 agents (2 Enseignants-Chercheurs (EC) permanent, 1 EC émérite, 1 Ingénieur de recherche permanent, 5 doctorants, 3 post-doctorants ainsi que 2 stagiaires).

Sous la responsabilité du directeur de recherche, vous serez en charge d’un travail bibliographique étendu sur les méthodes d’optimisation d’ordre 2 pour l’inversion des formes d’ondes, en particulier les versions les plus récentes adaptées aux problèmes 3D en formulation fréquence.

Vous mettrez d’abord en œuvre la méthode de globalisation par régions de confiance dans la toolbox optimisation de SEISCOPE pour les méthodes de Newton tronqué. Vous vous concentrerez ensuite sur la formulation des produits Hessien vecteur dans l’approximation élastique en utilisant des formules adjointes d’ordre 2.

Puis, pour gagner en efficacité calcul, vous mettrez en œuvre les stratégies d’approximation en fréquence et full scattering développée précédemment par Peng Yong (Yong et al., 2020) dans l’approximation 3D acoustique.

• Effectuer des études bibliographiques, synthèse et présentation à l’équipe. Attendus : vision synthétique des méthodes d’optimisation d’ordre 2
• Implémenter une méthode de Newton tronqué avec globalisation par régions de confiance (méthode de Newton Steihaug) en se basant sur le travail de Adriaen et al., 2020
• Implémenter des produits Hessien-vecteur dans l’approximation élastique en se basant sur les formules adjointes ordre 2
• Implémenter des stratégies de réduction de coût de calcul par approximation fréquence et full scattering
• Valider et appliquer sur exemples 3D synthétiques réalistes
• Appliquer sur un jeu de données de terrain
• Publier un article scientifique décrivant le développement et l’application de cette méthode

• Connaissance en géophysique et imagerie sismique : physique de la propagation des ondes, imagerie en diffraction, conditions d'imagerie
• Connaissance dans la modélisation de la propagation des ondes dans le sous-sol : équations aux dérivées partielles correspondantes, schémas numériques pour leur discrétisation
• Connaissance dans l'optimisation numérique
• Connaissance en Python, Matlab et en code compilé FOTRAN90, utilisation de serveurs de calcul parallèle haute performance
• Capacité de synthèse et rédaction de documents scientifiques en anglais
• Capacité de synthèse pour présentation et exposés scientifiques pour divers publics en anglais

Une expérience de 2 à 5 ans est souhaitée.