Programme scientifique
La stratégie de l’ITN en action
L’ITN entreprend des projets ambitieux dans les sciences et technologies du numérique. À ce stade de son développement, l’accent est mis sur les axes suivants.
Dans le contexte d’une société « post-digitale », l’ITN accompagne l’industrie et la société vers « le cyber-monde » où l’homme et la machine doivent cohabiter, de même que le réel et le virtuel. Il s’agit de fédérer les forces et compétences existantes des 18 centres de recherche de Mines Paris – PSL, afin de produire un effet de levier, en s’appuyant sur des fondements mathématiques solides, en lien étroit avec le monde économique pour favoriser le passage à l’échelle de la « start-up innovante » à l’industrialisation, au service d’une société durable et responsable.
Axes de recherche
Axe 1
Ingénierie numérique & IA Labs
L’ingénierie numérique regroupe les activités liées à la modélisation numérique des grands systèmes, notamment liés aux métiers historiques de l’École (matériaux, énergie, environnement), mais également à la modélisation et au contrôle des systèmes complexes (filtrage, optimisation, contrôle non linéaire, computer vision, robotique…).
Aux côtés des méthodes traditionnelles de modélisation, analyse et pilotage des systèmes, les laboratoires « IA Labs » de l’École explorent les fondements mathématiques et les applications de l’intelligence artificielle : apprentissage automatique, deep learning, grands modèles de langage, IA générative, apprentissage par renforcement.
La recherche en intelligence artificielle se déploie comme un écosystème interdisciplinaire reliant mathématiques, informatique, sciences de l’ingénieur, sciences du vivant, sciences sociales et création. Les travaux présentés lors du dernier workshop IA de l’école illustrent la richesse des approches méthodologiques : apprentissage profond géométrique, modèles génératifs, apprentissage auto-supervisé, IA informée par la physique, explicabilité, quantification de l’incertitude, optimisation et calcul intensif. Ces méthodes sont mises au service d’applications variées et stratégiques : santé et biomédical, pathologie numérique, matériaux et mécanique, énergie, climat, eau, biodiversité, transport, robotique, perception multimodale, gestes professionnels, travail, organisation et création artistique. Ce panorama montre une IA à la fois théorique, expérimentale et appliquée, capable de faire dialoguer simulation, données, modèles et usages. Il souligne le positionnement original de Mines Paris – PSL : une IA rigoureuse et frugale, collaborative et tournée vers les grands enjeux scientifiques, industriels et sociétaux, ancrée dans les laboratoires et ouverte aux partenariats académiques, industriels, culturels et cliniques.
Axe 2
Industries culturelles et créatives
Les industries culturelles et créatives — médias, patrimoine, musique, jeux vidéo, design, architecture — vivent une transformation numérique profonde. L’ITN accompagne ces mutations en développant des outils et méthodes à l’interface de la technologie et de la création.
Nos recherches portent notamment sur la réalité virtuelle et augmentée, la modélisation 3D, la numérisation du patrimoine, les systèmes d’interaction immersive et l’IA générative appliquée aux contenus culturels. Photogrammétrie et Gaussian Splatting pour la sauvegarde du patrimoine, interfaces haptiques à retour d’effort, captation volumétrique du geste artistique, mondes immersifs collaboratifs : autant de briques technologiques explorées pour réinventer la création, la médiation et l’expérience culturelle.
Ces travaux se concrétisent à travers des projets menés avec des institutions et des entreprises de premier plan — Théâtre du Châtelet, École Nationale Supérieure d’Architecture de Paris, musées, studios créatifs — et nourrissent l’enseignement d’ingénierie des mondes virtuels (MOVIE) de Mines Paris – PSL. L’enjeu : mettre les technologies immersives au service des créateurs comme des publics, en interrogeant aussi leurs dimensions économiques, sociétales et d’accessibilité.
Axe 3
Santé numérique
Le numérique transforme en profondeur les pratiques médicales et la recherche en santé. L’ITN développe des approches fondées sur l’intelligence artificielle, le traitement d’image et la data science pour améliorer le diagnostic, le suivi des patients et la découverte thérapeutique.
Nos travaux couvrent l’analyse d’images médicales, le machine learning appliqué aux données cliniques, la bioinformatique et la biologie structurale computationnelle. Pathologie numérique et aide au diagnostic, médecine de précision, modélisation des systèmes biologiques du moléculaire à la population, conception de molécules : l’IA est mobilisée à chaque étape du parcours de soin et de la recherche biomédicale.
Portés notamment par le Centre de Bio-informatique (CBIO) et le Centre de Statistique et Images, ces travaux s’appuient sur des collaborations étroites avec le monde hospitalier et académique — Institut Curie, INSERM. L’ambition : une IA en santé fiable et explicable, capable de seconder le praticien tout en respectant les exigences de rigueur scientifique et de responsabilité propres au domaine médical.