Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
La personne recrutée développera de nouvelles méthodologies de prévision météo régionale utilisant des réseaux de neurones (DNNs). Elle se focalisera en particulier sur la prévision d'événements météorologiques extrêmes et utilisera des bases des données météorologiques fournies par Météo-France [py4cast, 2025 ; Anemoi 2024]. Cette application est particulièrement adaptée au développement de nouvelles solutions hybrides de la prévision météo pour deux raisons principales : (1) bien que complexe, la dynamique des phénomènes atmosphériques peut généralement être modélisée par des modèles mathématiques utilisant un nombre raisonnable de variables physiques ; (2) les observations d'événements météorologiques extrêmes utilisées dans les bases d’apprentissage des DNNs sont beaucoup plus rares que celles d’événements standards. Cela induit un fort risque de mauvaise généralisation des DNN si aucune précaution n'est prise pendant l'apprentissage (même phénomène que les hallucinations des modèles linguistiques), en particulier dans un contexte où les propriétés du climat évoluent.
Contexte :
Cette thèse sera réalisée à l'Institut de Mathématiques de Toulouse (IMT, UMR CNRS 5219), à l'Université de Toulouse et au Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique (CERFACS), en collaboration avec le Centre national français de Recherche Météorologique (CNRM - UMR 3589), tous réunis dans une chaire de l'Institut d'Intelligence Artificielle et Naturelle Toulouse (ANITI). La personne recrutée sera en contact avec des chercheurs en IA d'ANITI, de l'IMT et du CERFACS, ainsi qu'avec des chercheurs/ingénieurs en prévisions météorologiques du CNRM (Météo-France). Les méthodes d’hybridation entre réseaux de neurones et modèles physiques seront idéalement développées en tant qu’extensions de la bibliothèque ANEMOI du Centre européen des prévisions météorologiques à moyen terme.

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :