[Cluster IA Grand Est] Coup de projecteur sur les chaires de recherche ENACT : Serena Ivaldi

Dans le cadre du cluster IA Grand Est ENACT^[1], 9 chaires de recherche ont été attribuées à des chercheuses et chercheurs de renommée internationale au sein de laboratoires des sites lorrain et alsacien. Cette action renforce l’excellence scientifique du territoire en soutenant des nouveaux travaux, en finançant doctorants et post-doctorants et en favorisant le transfert technologique ainsi que les collaborations avec le monde de l’industrie. Découvrez, à travers cette série de portraits les talents derrière chacune de ces chaires de recherche.

Passionnée de science-fiction, de l’espace et de la technologie, Serena Ivaldi a toujours été fascinée par les interactions entre humains et robots. Dans ce domaine qui suscite à la fois craintes et rêves depuis plus d’un siècle, Serena s’est forgé une carrière brillante et porte aujourd’hui la Chaire de recherche ENACT « Robotique et intelligence artificielle ».

Serena Ivaldi est directrice de recherche Inria et dirige l’équipe HUCEBOT (Human-Centered Robotics) au sein du Centre Inria de l’Université de Lorraine et du Loria. En tant que spécialiste de la robotique humanoïde et de l’interaction humain-robot, ses travaux portent sur l’application de méthodes d’intelligence artificielle à ces systèmes. L’objectif : permettre aux humains d’interagir avec les robots de manière sûre, fiable et intuitive.

Pouvez-vous vous présenter et nous parler de votre parcours professionnel et académique ?

Je me suis toujours intéressée à la coopération entre humains et robots. Au début, je voulais surtout créer des robots pour aider les astronautes dans leurs missions dans l’espace. Plus tard, j’ai compris l’intérêt d’utiliser des robots dans beaucoup d’autres environnements du monde du travail, tels que l’industrie manufacturière, la logistique ou la santé. C’est ainsi que je me suis orientée vers une robotique centrée sur l’interaction avec les humains.

J’ai fait des études d’ingénieur en Italie, un master en robotique et automatique, puis une thèse en robotique humanoïde. J’ai ensuite fait deux postdocs, en France et en Allemagne, avant de décrocher un poste chez Inria en 2014. C’est à partir de ce moment que je me suis installée à Nancy. Depuis, j’ai contribué au développement des activités de robotique, d’abord au sein de l’équipe Larsen, puis en créant l’équipe HUCEBOT, que je dirige actuellement.

Ce qui me passionne, c’est de proposer des solutions concrètes pour faciliter l’utilisation des robots dans différents contextes. Un problème qui m’intéresse particulièrement dans cette chaire est le décalage entre la nature du langage humain – tantôt polysémique, tantôt rempli d’éléments implicites – et le besoin de rendre les ordres compréhensibles par les robots. Tout l’enjeu est de faire le lien entre ces deux modes de fonctionnement.

Mes travaux se situent à l’interface entre robotique, intelligence artificielle et sciences cognitives. Je m’intéresse en particulier à la combinaison de l’apprentissage automatique et du contrôle pour améliorer les capacités de prédiction, d’adaptation et d’interaction des robots, ainsi qu’à l’évaluation par les utilisateurs, que je considère essentielle pour renforcer la confiance, l’acceptabilité et l’utilisabilité des technologies robotiques.

Pouvez-vous présenter la chaire de recherche que vous portez ? Quel est le thème central et quelles sont les questions que vous souhaitez aborder ?

Dans le cadre de ma chaire de recherche ENACT, je travaille sur la manière dont les robots peuvent interpréter des consignes exprimées en langage naturel et les transformer en actions physiques sûres et adaptées au contexte. Cela implique de comprendre non seulement ce qui est dit, mais aussi l’intention sous-jacente, les contraintes de l’environnement et les risques associés. Par exemple, dire à un robot « bouge cet objet un peu à droite » peut paraître simple, mais cette instruction cache de nombreuses ambiguïtés : le mot « bouger » doit-il être compris dans le sens d’un déplacement ? Quel est le résultat attendu en termes de distance lorsqu’on dit « un peu » … ? Le robot doit être capable d’en tenir compte, voire de demander des précisions.

Mes recherches portent notamment sur l’intégration raisonnée des modèles de langage et des modèles multimodaux en robotique, avec une attention particulière portée à la fiabilité et à la sécurité. Il ne s’agit pas d’utiliser ces modèles comme des boîtes noires, mais de les articuler avec des modèles physiques et des mécanismes de contrôle explicites. À travers cette chaire de recherche, je souhaite coordonner et renforcer des collaborations académiques de haut niveau. Nous avons déjà établi des collaborations importantes avec des équipes de recherche internationales (par exemple, Stanford, UCL) et nous travaillons de manière articulée avec des programmes nationaux structurants, comme le PEPR Robotique organique dans lequel je suis impliquée.

Comment envisagez-vous les perspectives de valorisation et les liens avec le monde socio-économique ?

Il y a aujourd’hui un essor de la robotique humanoïde. Ceci est particulièrement vrai dans le milieu de l’industrie et, plus largement, dans les environnements de travail partagés avec des robots. Dans ce contexte, beaucoup de start-up sont montées et leurs efforts se concentrent majoritairement sur la faisabilité de certaines missions par les robots. Mais la partie qui reste souvent négligée est celle de l’interaction : la capacité des robots à interpréter correctement les ordres des humains. Dans les faits, cette capacité reste encore un verrou majeur. Un robot ne sera réellement utile que s’il peut être compris, commandé et supervisé facilement par un humain, sans nécessiter une expertise technique approfondie.
Alors, j’accorde beaucoup d’importance aux questions de transfert et de valorisation. C’est pourquoi mon équipe et moi sommes très à l’écoute de potentielles collaborations qui pourraient surgir avec des entreprises et des start-up. Une partie de mes travaux a déjà donné lieu à des projets entrepreneuriaux. Pour citer quelques exemples, deux brevets sont actuellement en cours de dépôt et la Start-up « Bleu Robotics » vient d’être créée. Il s’agit d’une start-up issue des recherches menées au sein de HUCEBOT et spécialisée dans les technologies d’IA appliquées à la robotique humanoïde industrielle.

Au-delà des applications industrielles, je défends une vision de la robotique profondément centrée sur l’humain, attentive aux usages, aux conditions de travail et aux enjeux éthiques. Cette approche entre pleinement en résonance avec les ambitions du cluster IA Grand Est ENACT, qui vise à structurer une recherche en intelligence artificielle à la fois exigeante scientifiquement et utile à la société.

[1] Porté par l’Université de Lorraine, le consortium du cluster IA Grand Est ENACT regroupe des acteurs de la recherche, de la formation et de l’innovation du Grand Est, à savoir : l’Université de Strasbourg, Inria, le CNRS, l’Inserm, le Centre Hospitalier Régional Universitaire de Nancy et les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg. Soutenu par France 2030, il reçoit un budget de 30 M€ opéré par l’Agence nationale de la recherche (ANR) pour une durée de 5 ans (2025–2029), complétés par des financements du fonds FEDER, de la Région Grand Est, de la Métropole du Grand Nancy, de l’Eurométropole de Strasbourg et de l’Eurométropole de Metz. | https://cluster-ia-enact.ai/