STAGE DE FIN D’ETUDE (H/F)
Optimisation de systèmes énergétiques
rejoindre artelys
Rejoindre Artelys, c’est avant tout rejoindre une équipe dynamique et motivée, un environnement de travail stimulant et participer à des projets variés et passionnants dont voici un petit aperçu :
Au sein de la suite Artelys Crystal, Artelys a développé un moteur d’optimisation intégrant entre autres des algorithmes pour le dimensionnement de grands systèmes électriques. Ce moteur de calcul est ainsi capable de résoudre des grands problèmes en s’appuyant sur des techniques poussées de Recherche Opérationnelle, implémentées avec une forte exigence d’efficacité numérique et utilisant du calcul parallèle.
Edité entièrement par Artelys, Artelys Knitro est un des solveurs d’optimisation non-linéaire les plus avancés au monde, et utilisé par des centaines d’entreprises, universités et laboratoires de recherche.
Projet d’envergure piloté par RTE, le projet TERRE (Trans European Replacement Reserves Exchange) vise à développer une plateforme informatique pour la cotation de services échangés entre les producteurs et gestionnaires européens de réseaux de transport d’électricité. Artelys, avec ses partenaires, est chargé de fournir l’algorithme de couplage de la plateforme. Cet algorithme passera par la résolution d’un problème d’optimisation complexe et de grande taille, qui prendra en compte les offres des différents fournisseurs, les demandes d’équilibrage et des contraintes strictes d’équité entre les acteurs. Réalisant des cotations à chaque heure de la journée, la robustesse et les performances du moteur d’optimisation sont très fortement contraintes : des résultats sont à fournir sous 3 minutes pour un problème contenant jusqu’à 500 000 offres.
Nous développons actuellement des algorithmes pour le dimensionnement de grands systèmes électriques, s’appuyant sur des techniques de décomposition.
Sujet de stage : Nouvelles méthodes d’optimisation dans les systèmes énergétiques
Le cœur de calcul de la suite logicielle Artelys Crystal embarque un moteur de calcul capable d’optimiser la production des systèmes énergétiques au meilleur coût compte tenu de l’ensemble des contraintes du système.
Ce moteur de calcul est capable de résoudre différents types de problèmes :
- Optimisation du système énergétique continental par filières (optimisation linéaire)
- Optimisation d’un ensemble d’unités de production ou « Unit Commitment problem » (optimisation linéaire avec nombres entiers)
- Optimisation des investissements dans le système énergétique ; investissements dans les moyens de production de stockage et/ou de transmission (optimisation linéaire + algorithme de décomposition)
- Optimisation dans les réseaux (OPF notamment)
Ces problèmes présentent souvent la modélisation de plusieurs années de données, avec pour chaque année plusieurs scénarios climatiques et présentent donc des challenges computationnels importants. Face à ces challenges, Artelys a développé des méthodes de décomposition et des heuristiques avec des composantes stochastiques pour résoudre ces problèmes de manière efficace.
Artelys souhaiterait améliorer les méthodes de résolution en modifiant les différents workflows ou en accélérant les temps de calculs, sur des problèmes avec des données toujours plus volumineuses.
Ce stage porte donc sur la recherche et mise en œuvre de telles méthodes, couplées ou non à l’utilisation de solveur type FICO Xpress et Artelys Knitro, afin de résoudre le problème d’optimisation de trajectoire. Il est attendu que le stagiaire réalise les taches suivantes :
- Revue de la littérature sur les méthodes envisagées
- Implémentation et comparaison des différentes méthodes sélectionnées
- Tests de performances sur des instances du problème
Le stage se fera principalement en Python dans un contexte dynamique de développement au sein d’une équipe d’une dizaine de personnes, et en interaction avec des ingénieurs spécialisés en énergie. Dans une dynamique de développement et d’intégration continue, vos travaux auront pour objectif d’être intégrés rapidement au moteur de calcul.
Mission du Stagiaire
Au sein d’une équipe R&D jeune et dynamique de haut niveau, vous participerez au développement du moteur de calcul de la suite logicielle Artelys Crystal. Durant ce stage, votre mission consistera à :
- Participer au choix des méthodes mathématiques et à la définition des algorithmes d’optimisation permettant de couvrir les besoins fonctionnels émanant de nos consultants et de nos clients.
- Concevoir et implémenter ces solutions, avec une forte exigence d’efficacité numérique.
- Tester et valider les implémentations. A cette fin, l’équipe dispose d’un accès exclusif à des machines dédiées au calcul parallèle.
Profil recherché
En cursus ingénieur ou master en informatique, recherchant un stage de fin d’études, vous êtes curieux(se) et désireux(se) d’approfondir vos compétences en optimisation et en informatique. Rigoureux(se) et passionné(e), vous faites preuve d’initiative et d’imagination et possédez déjà une aisance en programmation.
Spécialisation :
- Mathématiques / Informatique
Compétences requises :
- Méthodes numériques d’optimisation : programmation linéaire, solveurs MIP
- Recherche opérationnelle
- Programmation :Python, C++, utilisation de solvers
Compétences appréciées :
- Connaissances HPC
- Méta-heuristiques
- Méthodologies de benchmarking
- Compilation
Vous serez amené(e) à collaborer avec les équipes techniques et fonctionnelles, dans un environnement international. De bonnes qualités de communication et une maîtrise de l’anglais seront donc aussi utiles.
Conditions
La durée du stage est de 6 mois et le stage s’effectuera dans nos bureaux à Paris. Le stage pourra donner lieu à une offre d’embauche.
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