Des Mathématiques à la Cognitique, de l’IA jusqu’à la Biomécanique : l’influence de la transdisciplinarité dans le doctorat

Gautier Laisné

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Merci beaucoup pour votre témoignage

Pouvez- vous présenter votre parcours jusqu’à votre doctorat ?

J’ai commencé mon parcours en 2014 par une licence internationale de mathématiques fondamentales (cours en anglais) dont un séjour Erasmus+ d’un an en L3 à Bristol (UK), puis j’ai enchaîné comme enseignant contractuel en mathématiques dans un collège pendant 7 mois. Étant assez jeune à ce moment (21 ans), j’ai décidé de reprendre mes études en 2017 en intégrant l’École Nationale Supérieure de Cognitique (ENSC) de Bordeaux INP. J’y ai découvert une facette beaucoup plus appliquée des sciences, en comprenant comment fonctionnent les interactions Homme-Machine, et je me suis spécialisé sur les interactions sociales et linguistiques (notamment en Traitement du Langage Naturel) en 3è année grâce à un séjour d’un semestre à l’Université Catholique de Louvain-la-Neuve (Belgique). Durant cette 3è année, j’ai aussi créé ma start-up avec des élèves de l’ENA et en partenariat avec Science Po Paris et Amazon pour développer un outil numérique afin de mieux relier les usagers des services publics avec les agents de la fonction publique (par exemple pour former les agents à communiquer avec un public allophone). Un an plus tard, j’ai réalisé que je ne souhaitais pas continuer la start-up et voulais me concentrer sur des travaux plus académiques, d’où ma volonté d’intégrer un doctorat en 2021. Après la thèse soutenue en 2024, j’ai effectué un contrat ATER d’un an à la faculté de sport de Poitiers pour enseigner la biomécanique en licence.

Quelle est l’histoire de votre thèse en quelques mots ?

Ma thèse est à la frontière des mathématiques, de la cognitique, de l’IA et de la biomécanique : il s’agissait de comprendre les efforts maximaux qu’un individu peut exercer dans ses membres supérieurs sans bouger (par exemple lors d’un bras de fer). Cette compréhension s’est faite avec une approche ensembliste où on considérait toutes les forces exerçables et non pas une seule (d’où l’aspect mathématiques), tout en étant dans un contexte numérique pour représenter un membre supérieur (d’où le côté robotique et cognitique de ma thèse). Mon objectif était de mesurer seulement quelques forces maximales exercées (biomécanique expérimentale) afin de prédire tout ce qu’un individu était capable d’exercer (prédiction IA). Ma thèse a, en partie, servi à poser les bases mathématiques d’une telle étude pour en déduire des résultats théoriques correspondant aux observations expérimentales, d’où son titre « Capacités de force du membre supérieur : fondements théoriques et reconstruction de modèles musculosquelettiques ».

Comment avez-vous géré la transdisciplinarité pendant votre thèse ?

Il a fallu faire preuve de rigueur pour ne pas se disperser d’une thématique à une autre, tout en s’assurant que mes communications scientifiques s’adaptaient au public concerné – ce qui pouvait varier d’une conférence à une autre, d’un article à un autre, et d’un jury à un autre ! J’ai par exemple dû insister sur mes données expérimentales lorsque j’ai présenté au Congrès de Biomécanique, décrire précisément mes stratégies d’optimisation lors d’un symposium d’IA (ESANN), et faire des preuves mathématiques pour un article de géométrie computationnelle que j’ai récemment soumis. Au fond, il a fallu apprendre à mettre en avant les éléments scientifiques seulement nécessaires et mettre en retrait ceux qui pouvaient paraître trop détaillés pour une certaine communauté. Cependant, c’est toujours quelque chose sur lequel je travaille et dont j’apprends un peu plus à chaque fois que je communique !

Quelles sont pour vous les qualités nécessaires pour réussir en thèse ?

Sans aucun doute : savoir adapter sa communication scientifique. Lorsque j’étais enseignant au collège, je devais exprimer mes connaissances avec suffisamment de clarté et d’analogie, tout en ne submergeant pas les élèves d’une quantité de détails qui ne leurs serait pas utile tout de suite. J’ai dû appliquer cet aspect pédagogique au quotidien durant ma thèse, que ce soit en réunion d’équipe, avec mes encadrants ou avec mon entourage. Mon expérience en start-up m’a aussi été utile, par son cadre de travail intense et rigoureux, mais aussi des compétences de communication de travaux à plusieurs degrés de la hiérarchie de travail. D’un point de vue technique, ces deux expériences m’ont surtout confirmé que je progresse rapidement sur un sujet donné lorsque je suis entièrement focalisé dessus, ce qui a été parfait pour commencer la thèse et garder un rythme constant jusqu’à la soutenance !

Quels conseils à un étudiant qui souhaite se lancer dans une thèse ?

Une thèse est toujours difficile à un moment donné : il y a des hauts et des bas mentaux qui peuvent être difficiles à surmonter lorsque ceux-ci jonglent constamment. En gardant ça en tête – même s’il est difficile de croire qu’on peut arriver à terminer la thèse lorsqu’on est en dernière année – et en assurant une bonne entente avec ses collègues, autres doctorants et stagiaires, ça ne peut que bien se terminer !