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Un nouveau laboratoire des sciences du numérique à Paris-Saclay : le LISN

Recherche Article publié le 22 avril 2021 , mis à jour le 22 avril 2021

Suite à la fusion d’équipes de deux laboratoires de l’Université, le Laboratoire interdisciplinaire des sciences du numérique - LISN (Université Paris-Saclay, CNRS, CentraleSupélec, Inria) voit le jour. Sa pluridisciplinarité en fait un lieu unique en Europe. Ses domaines scientifiques sont multiples et ses chercheurs reconnus internationalement. 

Le Laboratoire interdisciplinaire des sciences du numérique – LISN (Université Paris-Saclay, CNRS, CentraleSupélec, Inria) est né, au 1er janvier 2021, de la fusion d’équipes du Laboratoire d'informatique pour la mécanique et les sciences de l'ingénieur - LIMSI (Université Paris-Saclay, CNRS) et du Laboratoire de recherche en informatique - LRI (Université Paris-Saclay, CNRS). CentraleSupélec et Inria sont également partenaires de ce nouveau laboratoire. Il se positionne en centre de recherche pluridisciplinaire d’envergure mondiale et couvre un vaste panel de recherches fondamentales et appliquées en sciences du numérique. Son approche consiste à aborder ces disciplines, et plus particulièrement l’intelligence artificielle, de manière variée. Il compte ainsi parmi ses membres des spécialistes en mathématiques et informatique, en mécanique, en linguistique, en psychologie, ou encore en sociologie. Sophie Rosset, chercheuse dans le domaine du dialogue et des systèmes de dialogue, et directrice du laboratoire, précise : « Tous ces domaines utilisent les avancées en matière d’intelligence artificielle afin de progresser dans leurs recherches, et les sciences du numériques bénéficient aussi de leurs travaux pour développer de nouveaux modèles et innovations. Cet aller-retour permanent constitue la richesse de notre laboratoire. »

 

Un laboratoire, cinq départements

Le LISN est structuré en cinq départements. Ils sont spécialisés en algorithmes, apprentissage et calcul ; en science des données (qui recouvre la bio-informatique, les réseaux, le web sémantique ou encore la gestion des connaissance) ; en énergétique et mécanique des fluides ; en science et technologie des langues (notamment pour développer des modèles automatiques d’analyse des langues) ; en étude des interactions avec l’humain, afin d’améliorer les rapports de ce dernier avec les différentes machines qui l’entourent. Cela s’illustre par exemple par le développement d’accès simplifiés à des ensembles de connaissances et à la visualisation de masses hétérogènes de données. Ce département est déjà l’un des plus grands centres de recherche en Europe sur le sujet, et la multiplicité de ses plateformes expérimentales le rend unique dans son domaine. Il s’agit d’installations immersives principalement utilisées pour des applications qui nécessitent une interaction en trois dimensions avec des données complexes. À l’instar de « Wild & Wilder » qui affiche jusqu’à 130 millions de pixels et combine des vues d’ensemble et de détails, ou du « EVE » (Evolutive Virtual Environment), un système de réalité virtuelle multi-utilisateurs et multi-sensorimoteur de suivi de personnes et objets en trois dimensions. Le LISN développe par ailleurs des technologies capables d’étudier les langues dans toutes leurs modalités (écrites, parlées et signées), notamment celles pour lesquelles il existe peu de ressources numériques.

Le LISN héberge aussi l’atelier de fabrication numérique « Fablab Digiscope », un service à part entière du laboratoire. Il accueille du public et travaille en étroite collaboration avec le département interaction avec l’humain, et avec la cellule expérimentale en mécanique des fluides, notamment pour fabriquer des outils. 

 

De multiples domaines d’application

La pluridisciplinarité est dans l’ADN même du LISN. Par exemple, plusieurs équipes, notamment celles dédiées à la bio-informatique et au traitement automatique de la langue, mènent actuellement des travaux sur le Covid19. Il s’agit du projet « Covid-nma » qui, à l’aide des sciences numériques, intègre toutes les sources de données disponibles issues de la recherche mondiale sur l’épidémie. Grâce à ce recueil d’informations, tous les essais réalisés et leurs résultats sont restitués sous forme de synthèse dynamique et interactive. Ce qui simplifie grandement la planification des études médicales et l’accès aux informations. 

Un autre projet concerne la recherche responsable et le traitement automatique des langues. Il doit prochainement voir le jour et est mené en partenariat avec la start-up Hugging Face. Cette dernière développe notamment une technologie open source de modélisation de réseaux de neurones pour le traitement du langage naturel. Ensemble, ils travaillent à trouver des approches pour minimiser l’impact écologique lié à l’énergie utilisée pour réaliser des calculs informatiques ; mais aussi à développer des modèles performants pour le traitement automatique de la langue. 

De très nombreux autres axes de recherche sont développés au laboratoire. Comme l’étude des sujets éthiques relatifs aux robots conversationnels (chatbots) et l’usage de l’intelligence artificielle en général, l'analyse et la visualisation de langues régionales sur des cartes interactives et sonores, la traduction automatique, la conception de réseaux de télécommunication 6G ou Edge, le développement de systèmes de pilotage tactiles de fauteuils roulants, ou encore l’expérimentation de l’impact de la recherche sur les émissions de gaz à effet de serre. Pour Sophie Rosset, « les sciences du numérique sont l’une des seules disciplines scientifiques capables de réunir autant de thématiques au sein d’un seul laboratoire ». 

 

Des partenariats avec l’industrie

Le LISN collabore avec de nombreuses grandes entreprises telles que EDF, Thales ou Facebook ; avec des PME comme l’éditeur de plateformes d’intelligence artificielle Davi, spécialisé en conception de chatbots ; et avec des start-up, à l’instar de The Artificial intelligence institute, spécialiste de l’apprentissage personnalisé basé sur l’intelligence artificielle. Le laboratoire travaille aussi avec des Établissement public à caractère industriel et commercial (EPIC) comme le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), le Laboratoire national de métrologie et d’essais (LNE) et l’Office national d'études et de recherches aérospatiales (ONERA). Tous ces partenariats ouvrent la voie à de la recherche située, c’est-à-dire à de nouvelles questions, donc de nouvelles directions de recherche et de nouveaux projets. « Ces collaborations nous offrent la possibilité de nous confronter à la réalité du terrain, mais aussi de valider des méthodes élaborées en laboratoire », précise Johanne Cohen. 

 

Des chercheurs reconnus internationalement 

Preuve s’il en est de la qualité des recherches effectuées au sein du LISN, plusieurs chercheurs et chercheuses du laboratoire sont récipiendaires de prix internationaux. Wendy Mackay est nommée « ACM Fellow » (Association for Computing Machinery) pour ses contributions à la recherche dédiée à l'interaction humain-machine (IHM) et pour son investissement au sein du pôle d’intérêt commun « Special Interest Group on Computer-Human Interaction » de l’association. Le "Visualization and Graphics Technical Committee" (VGCT) de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) décerne cette année à Jean-Daniel Fekete le prix "Technical Achievement Award" pour ses travaux en visualisation. Lori Lamel est nommée « Fellow » par l'International speech communication association (ISCA), pour sa contribution importante à la science de la technologie de la parole. Elle intègre également le conseil d’administration de l’association. Et enfin, Yannis Manoussakis est nommé membre senior de l’Institut universitaire de France (IUF) pour cinq ans, afin de synthétiser la recherche mondiale sur son thème de prédilection : les graphes aux arêtes colorées.

« Fort d’un projet scientifique solide, d’équipes d’excellence et d’une ambition visant à accueillir toujours plus d’activités et à recruter de nouveaux chercheurs et chercheuses, le LISN peut indéniablement se projeter dans l’avenir. D’ailleurs, nos activités de recherche ont déjà une haute visibilité nationale et internationale », conclut Sophie Rosset.