Building Real-time AI & Networking Systems for Adaptive Optics

Le projet vise à contribuer à la mise en œuvre des systèmes d'Optique Adaptative (AO) extrêmes (XAO) permettant de rechercher des exoplanètes rocheuses peu lumineuses par imagerie directe. Dans ce contexte, le projet développe et évalue des solutions innovantes basées sur des architectures connexionnistes profondes qui peuvent être utilisées pour contrôler cette nouvelle classe de systèmes XAO. Pour ces applications en temps réel, certaines innovations architecturales sur les réseaux neuronaux profonds sont nécessaires afin de trouver un compromis judicieux entre la vitesse de calcul et la performance scientifique. En combinant l'expertise des partenaires, ce projet s'appuie sur une approche de co-conception matérielle et logicielle afin d'optimiser et de planifier l'exécution de nouveaux pipelines de traitement de données d'AO, mélangeant l'IA et des flux de tâches plus classiques, à des systèmes de traitement en temps réel hétérogènes composés de solutions d'ingestion de données à haute bande passante et à faible latence, d'accélérateurs matériels tels que des GPU et éventuellement de nouveaux processeurs dédiés. Le projet est axé sur deux démonstrations : SPHERE+, une proposition d'amélioration de l'instrument SPHERE au VLT, qui augmentera les performances actuelles de détection et de caractérisation des exoplanètes et des disques, et servira de démonstrateur pour le futur détecteur de planètes de l'ELT européen. Celui-ci, PCS composé d’une caméra planétaire et d’un spectrographe dédiés à l'imagerie directe et à la caractérisation des exoplanètes et des planètes rocheuses dans la zone habitable, nécessitera des performances XAO extrêmement élevées et stables, ainsi qu'une correction quasi-parfaite de la turbulence atmosphérique allant bien au-delà de l'état de l'art des instruments actuels d'imagerie à haut contraste. L'un des principaux objectifs de ce projet est d'aider à atteindre un niveau de maturité suffisamment élevé pour lancer la construction de PCS.