Axe de recherche
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, d’analyse et de 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. Ils développent des recherches fondamentales et appliquées en lien avec des partenaires industriels et académiques internationaux, avec une attention particulière à la souveraineté technologique.
Les recherches en ingénierie numérique et IA de Mines Paris – PSL couvrent un large spectre, des fondements mathématiques de l’IA aux systèmes autonomes.
IA & apprentissage
- Apprentissage automatique & deep learning
- Apprentissage profond géométrique
- Modèles génératifs
- Apprentissage auto-supervisé
- Apprentissage par renforcement
- Grands modèles de langage (LLM)
IA fiable, frugale & explicable
- Explicabilité des modèles
- Quantification de l’incertitude
- IA informée par la physique
- Fondements mathématiques de l’IA
IA agentique & souveraine
- Agents autonomes
- Modèles open-source ré-entraînés
- Architectures maîtrisées de bout en bout
- Souveraineté technologique
Robotique & perception
- Perception 3D & nuages de points
- SLAM Lidar & cartographie mobile
- Robotique mobile et collaborative
- Véhicules autonomes & drones
- Interaction homme-machine temps réel
Automatique & contrôle
- Théorie du contrôle
- Contrôle non linéaire
- Filtrage & observation (Kalman invariant)
- Stabilisation et optimisation
Informatique quantique
- Information & contrôle quantiques
- Cat qubits
- Calcul quantique tolérant aux fautes
Modélisation & simulation
- Simulation numérique multi-physique
- Jumeaux numériques
- Calcul intensif (HPC)
- Modèles physiques
Vision par ordinateur
- Analyse et traitement d’images
- Computer vision
- Perception multimodale
Exemples de thématiques et projets de recherche
Centre de Robotique
Robotique, drones & systèmes autonomes
La robotique et les systèmes autonomes reposent sur la capacité à percevoir l’environnement, estimer un état et agir de façon fiable. Le Centre de Robotique de Mines Paris – PSL développe des méthodes d’estimation, de cartographie et de perception 3D, déjà transférées dans des produits opérationnels.
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Ces compétences irriguent le domaine des drones autonomes et des essaims, pour des applications stratégiques — agriculture de précision, maintenance d’infrastructures, détection d’intrusion par couplage drone / Lidar — où perception multi-capteurs, coordination et souveraineté opérationnelle sont déterminantes.
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Centre Automatique et Systèmes
Automatique & informatique quantique
La théorie du contrôle et de l’automatique trouve un prolongement de pointe dans le pilotage des systèmes quantiques. Le Centre Automatique et Systèmes explore les fondements de l’information et du contrôle quantiques, à la frontière entre mathématiques, physique et ingénierie.
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Ces recherches ont des retombées industrielles majeures : les travaux sur le contrôle des qubits ont notamment contribué à fonder la startup Alice & Bob, qui développe une architecture de « cat qubits » corrigeant une partie des erreurs directement au niveau matériel.
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O.I.E. · Géosciences
Modélisation, données & observation de la Terre
La modélisation numérique et les sciences des données permettent de comprendre et d’anticiper des systèmes complexes — climat, énergie, ressources naturelles. L’ITN développe des outils computationnels qui relient observation, statistique et apprentissage.
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Conduites avec le centre Observation, Impacts, Énergie (O.I.E.) et le centre de Géosciences / Statistique et Images, ces approches s’appuient sur des partenariats académiques et industriels et nourrissent des chaires dédiées — SciDoSol pour l’énergie solaire, Geolearning pour les risques climatiques.
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Centre de Robotique · Safran
Filtrage de Kalman invariant
Développé au Centre de Robotique en lien étroit avec Safran, ce filtrage non linéaire est déjà intégré, pour son efficacité remarquable, dans un produit de haute technologie : la boule gyrostabilisée Euroflir 410.
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Le filtrage de Kalman invariant exploite les symétries du problème d’estimation pour garantir convergence et robustesse, y compris dans des conditions exigeantes : navigation inertielle, recalage de cap, stabilisation optronique.
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Centre de Robotique
SLAM Lidar
Cartographie mobile par Lidar permettant des précisions de quelques centimètres sur une trajectoire, même dans des conditions d’acquisition difficiles.
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Ces méthodes de SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) reconstruisent en continu l’environnement 3D à partir des nuages de points Lidar, sans recours au GPS — pour la cartographie urbaine, la robotique mobile et les véhicules autonomes.
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Centre de Robotique
Offroad
Offroad industrialise les travaux publics grâce à des technologies propriétaires de numérisation 3D et de création et suivi automatique des plans par intelligence artificielle.
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Issue des recherches du Centre de Robotique et dirigée par Axel Barrau, la spin-off Offroad commercialise « Brainkit », un boîtier embarqué qui numérise les infrastructures routières en 3D et transforme les données du terrain en informations exploitables.
Site d’Offroad →
Centre Automatique et Systèmes
Information & contrôle quantiques
Trois bourses ERC portées par des chercheurs du Centre Automatique et Systèmes (P. Rouchon, Z. Leghtas, A. Tilloy) sur l’information et le contrôle quantiques.
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Leurs résultats ont contribué à fonder Alice & Bob, startup parisienne qui développe une architecture de « cat qubits » corrigeant une partie des erreurs directement au niveau matériel — réduisant fortement les ressources nécessaires à un calculateur quantique tolérant aux fautes, avec un objectif de machine « utile » à l’horizon 2030.
Site d’Alice & Bob →
Centre Observation, Impacts, Énergie (O.I.E.)
SciDoSol
Chaire de mécénat appliquant les sciences des données à la transition énergétique solaire : estimation, prévision et exploitation de la ressource solaire.
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Portée par Philippe Blanc et Yves-Marie Saint-Drenan (centre O.I.E.) et lancée en 2021 pour cinq ans, la chaire SciDoSol développe des outils d’apprentissage statistique selon quatre axes : estimation et prévision du gisement solaire, variabilité spatio-temporelle des renouvelables, nouveaux usages, instrumentation in-situ. Mécènes : CALIBSUN, RTE, SOMFY, TotalEnergies OneTech, TSE.
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Géostatistique / Géosciences · INRAE
Geolearning
Chaire à l’intersection de l’apprentissage automatique, de la géostatistique et des risques climatiques extrêmes, menée par Mines Paris – PSL et l’INRAE.
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Co-portée par Thomas Romary (Mines Paris – PSL) et Denis Allard (INRAE), Geolearning développe des méthodes de traitement de données spatialisées et temporelles pour évaluer les impacts et quantifier les risques liés au changement climatique. Mécènes : ANDRA, BNP-Paribas, CCR, Fondation SCOR pour la Science.
Site de la chaire Geolearning →
IA Labs
Projet Ag+ : IA Agentique souveraine
L’essor des grands modèles et des systèmes agentiques redéfinit la conception logicielle : des agents capables de raisonner, planifier et agir de façon autonome. Mais déléguer ces capacités à des plateformes fermées fait perdre la maîtrise des données, des modèles et des décisions — la souveraineté devient stratégique.
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Les laboratoires de Mines Paris – PSL conçoivent des solutions d’IA agentique souveraines, taillées pour les métiers des industriels : modèles open-source sélectionnés et ré-entraînés en interne, agents spécialisés, architectures maîtrisées de bout en bout — des systèmes performants, explicables et auditables, qui restent sous le contrôle de l’organisation. Financer une thèse ou un projet de recherche sur ce sujet avec Mines Paris – PSL, c’est accéder à une expertise de premier plan en IA, automatique et apprentissage, co-concevoir des briques agentiques sur mesure et conserver la pleine propriété des solutions développées.
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