Accélération Photonique Pour L'apprentissage - Metz, France - CentraleSupélec

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Metz, France

il y a 2 semaines

Sophie Dupont

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Sophie Dupont

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Description
**Accélération photonique pour l'apprentissage machine appliquée au traitement haute-cadence de signaux**:

- Réf
- **ABG-112493**
- Sujet de Thèse- 24/03/2023- Financement public/privé- CentraleSupélec- Lieu de travail- Metz - Grand Est - France- Intitulé du sujet- Accélération photonique pour l'apprentissage machine appliquée au traitement haute-cadence de signaux- Champs scientifiques- Sciences de l'ingénieur
- Physique
- Mots clés- Photonique, Intelligence Artificielle, Traitement du Signal**Description du sujet**:
L'apprentissage machine (machine learning) a permis une amélioration considérable des performances des architectures de traitements de données en particulier sur des tâches complexes en reconnaissance vocale et vision artificielles. Cette approche reste cependant fortement énergivore, consommatrices en données et en ressources computationnelles en particulier dans le contexte d'un apprentissage dit supervisé. Dans ce contexte, le développement d'architectures physiques et en particulier photoniques permettant d'alléger les contraintes mentionnées mais également d'offrir une accélération matérielle due en autre à la large bande passante des composants photoniques.

Dans ce sujet de thèse de doctorat nous proposerons dans un premier temps d'implémenter des réseaux de neurones artificiels récurrents (RNN) photonique de très large dimension (>1 millions neurones) en capitalisant sur l'expertise de notre équipe sur une précédente architecture expérimentale de plus faible dimension [1,2]. Le RNN photonique possèdera une structure classique à trois blocs fonctionnels (couches d'entrée, cachée et de sortie) inspirée des systèmes développés en reservoir computing [3], mais possédant une plus grande flexibilité structurelle, pouvant accommoder de nouvelles stratégies d'apprentissage. Réalisée à partir de com
- posants photoniques et électroniques commerciaux, l'architecture photonique proposée permettra en autre de (i) stocker physiquement des états du réseau, (ii) d'implémenter optiquement les fonctions d'activation non-linéaires et les interconnections synaptiques et (iii) de générer des comportements dynamiques pouvant ac
- commoder des bandes passantes de traitement d'information de plusieurs Gbit/s.
- proches purement digitales.

**Prise de fonction**:

- 02/11/2023**Nature du financement**:

- Financement public/privé**Précisions sur le financement**:
**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- CentraleSupélec**CentraleSupélec**:
CentraleSupélec est un Établissement public à caractère scientifique, culturel et professionnel (EPSCP) constitué sous la forme d'un Grand Établissement, relevant de la tutelle conjointe du ministère de l'Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l'Innovation et du Ministère de l'Économie, de l'Industrie et du Numérique. CentraleSupélec est issue de la fusion de l'école Centrale Paris et Supélec en 2015. L'École possèdent quatre campus à Paris-Saclay, Metz, Pomacle et Rennes. Elle compte près de 4200 étudiants, 370 enseignants et enseignants-chercheurs, 3 écoles à l'étranger (Chine, Inde, et Maroc) et 5 laboratoires internationaux associés (Brésil, Canada, USA, Chine). Elle est partenaire de 176 universités étrangères et de 140 entreprises. Elle développe son excellence académique et sa recherche au travers de coopérations fructueuses avec les grands organismes nationaux tels que le CNRS, le CEA, l'INRIA, l'INSERM et l'ONERA.
- Classée parmi les meilleures universités au Monde (137e par QS), et pour l'employabilité de ses diplômés (28e par QS ; 35e par THE), CentraleSupélec jouit d'un réseau de diplômés en activité, dans tous les secteurs et sur les 5 continents. CentraleSupélec est membre-fondateur de l'Université Paris-Saclay, du réseau T.I.M.E., de l'Alliance 4Tech, partenaire stratégique de l'ESSEC Business School et préside le Groupe École Centrale.**Le laboratoire : LMOPS UR4423**
- Le
- **Laboratoire Matériaux optiques, photonique et systèmes (LMOPS)** regroupe les équipes de recherche de l'Université de Lorraine et de CentraleSupélec, sur les sites de Metz, Saint-Avold et Thionville. Il regroupe près de 30 enseignants-chercheurs et une quinzaine de doctorants, répartis dans 4 équipes selon 4 axes de recherche : « Matériaux », « Photonique », « Spectroscopie et Milieux Complexes Hétérogènes », « Matériaux, Composants et systèmes photovoltaïques ». Il heberge en son sein la Chaire Photonique.**L'équipe d'accueil : La Chaire Photonique**
- la Chaire Photonique, une structure unique en France qui vise à développer et à promouvoir la formation, l'excellence scientifique et l'innovation en photonique. Les thématiques scientifiques abordées sont : (i) l'amélioration des performances des systèmes de
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