Bianca Marin Moreno : l’IA au service de la transition énergétique

Originaire du Brésil, Bianca Marin Moreno a, depuis son plus jeune âge, développé un vif intérêt pour la résolution de problèmes, et la réflexion autour de questions permettant de mieux comprendre notre monde. Cette curiosité naturelle l’a ainsi amenée à s’orienter vers un cursus scientifique. Arrivée en France en 2018 pour intégrer l’École Polytechnique – après une licence en physique et mathématiques obtenue dans son pays natal –, elle a fini par se découvrir une passion pour les mathématiques qui sous-tendent l’intelligence artificielle. C’est ainsi dans ce domaine qu’elle évolue aujourd’hui, au travers notamment d’une thèse qu’elle a menée au sein d’EDF R&D et de l’équipe projet THOTH Apprentissage de modèles visuels à partir de données massives d’Inria Grenoble – thèse qu’elle a soutenue fin octobre dernier.

Techniques de l’Ingénieur : Quelles ont été, en quelques points clés, les principales étapes de votre parcours ?

Bianca Marin Moreno : Je suis d’origine Brésilienne. J’ai donc commencé mon parcours étudiant là-bas, en me lançant dans un parcours de licence en physique et mathématiques, à l’Université d’État de Campinas. À mi-chemin, j’ai passé le concours d’entrée à l’École Polytechnique, et j’ai été admise. C’est comme cela que je suis arrivée en France, en 2018, pour suivre le Cycle Ingénieur polytechnicien. Je me suis spécialisée dans les mathématiques appliquées. J’ai aussi fait une année de spécialisation en Master MVA, pour « Mathématiques, vision, apprentissage », à l’ENS Paris-Saclay. Cela a été pour moi l’occasion de me spécialiser dans les mathématiques qui se cachent derrière l’intelligence artificielle… C’est ce qui m’a finalement amenée à me lancer dans une thèse à ce sujet, au Centre Inria de Grenoble, dans le cadre d’un contrat Cifre^[1] financé par EDF. J’ai soutenu cette thèse fin octobre^[2].

Qu’est-ce qui vous a spécifiquement amenée à vous intéresser aux mathématiques appliquées à l’IA ?

Lorsque j’étais en licence au Brésil, j’envisageais plutôt de poursuivre mon parcours dans le domaine de la physique théorique… J’ai eu la chance, ici en France, d’avoir des cours en mathématiques appliquées, qui m’ont permis de découvrir tout cet univers de l’intelligence artificielle. J’y ai tout de suite trouvé un grand intérêt. On utilise en effet dans ce domaine des outils mathématiques très simples, avec lesquels on peut pourtant faire beaucoup de choses. Cet aspect m’a vraiment fascinée ! C’est ce qui m’a poussée à me spécialiser dans ce domaine des mathématiques appliquées à l’IA.

Vos travaux de thèse ont porté, plus particulièrement encore, sur l’utilisation de modèles d’IA dans le cadre de la gestion des réseaux électriques… Pourquoi avez-vous choisi d’explorer ce domaine en particulier, et en quoi vos travaux ont-ils consisté, précisément ?

Tout est parti de ma rencontre avec l’un de mes enseignants du master MVA, qui proposait cette thèse Cifre avec EDF. C’est cette offre qui m’a permis de découvrir le sujet de l’IA appliquée au pilotage des réseaux électriques. J’en suis vraiment très heureuse !

L’énergie est difficile à stocker. Il faut donc en permanence s’assurer que l’énergie est égale à l’énergie consommée. L’approche adoptée aujourd’hui est celle de l’adaptation de la production face à la demande. Néanmoins, l’intégration de plus en plus grande d’énergies renouvelables intermittentes – notamment l’éolien et le photovoltaïque – complexifie le contrôle de la production. Mes travaux visent donc à développer des algorithmes d’IA capables de piloter la consommation, afin de l’équilibrer avec la production. Cela peut, par exemple, passer par l’envoi d’un signal-prix, pour inciter les gens à moduler leur consommation, ou encore par le contrôle d’appareils électriques « flexibles ». C’est à ce niveau qu’intervient toute la partie mathématiques et IA. Les enjeux sont très importants, tant la consommation électrique est quelque chose d’incertain. Il faut développer des moyens permettant de s’adapter à la variabilité et à l’incertitude. Les algorithmes d’apprentissage automatique sont particulièrement bien adaptés à ce type d’usage.

Le développement de dispositifs de stockage par batteries, et l’intégration des véhicules électriques aux réseaux, rendent-ils d’autant plus indispensable le développement d’algorithmes de ce type ?

Tout à fait. La croissance du parc de véhicules électriques en particulier implique en effet une augmentation de consommation électrique pour la recharge, mais offre aussi, par la même occasion, un moyen de stockage de plus en plus important. Les batteries des voitures peuvent, par exemple, servir à stocker le surplus de production photovoltaïque d’une journée très ensoleillée. Cette énergie stockée peut ensuite à nouveau être mise à disposition du réseau lorsque c’est nécessaire. Tout cela nécessite donc d’envoyer des signaux au bon moment, pour activer le stockage ou au contraire la réinjection sur le réseau. Il est donc nécessaire de développer des algorithmes adaptés, effectivement. Cela est d’autant plus complexe qu’il faut aussi prendre en compte le confort et les usages des automobilistes, qui ne doivent pas se retrouver avec une batterie vide lorsqu’ils veulent utiliser leur voiture… Les contraintes à prendre en compte sont donc nombreuses. C’est là que les algorithmes d’IA ont un rôle central à jouer. Il faut à la fois qu’ils soient très précis, très performants, et surtout capables de s’adapter à chaque pas de temps : à la fois pour planifier sur le long terme, mais aussi pour répondre très rapidement à des variations ponctuelles.

Avez-vous le sentiment que votre genre a, à un moment ou un autre, eu une influence sur votre parcours ?

Je n’ai, fort heureusement, jamais été confrontée directement à des problèmes de discrimination liée au genre. J’ai cependant très souvent été l’une des seules femmes, que ce soit dans un cours, ou lors d’une conférence… Cela m’a donc parfois amenée à me demander si j’avais bien ma place là où j’étais. Cette sous-représentation féminine a un impact psychologique, même inconscient, sur les jeunes filles et les jeunes femmes engagées dans un parcours scientifique.

En ce qui me concerne, la passion a malgré tout toujours pris le dessus. J’ai aussi eu la chance d’avoir toujours à mes côtés des gens bienveillants ; mes parents, qui ne sont pourtant pas scientifiques, mais qui ont toujours cru dans ce que je voulais faire ; mais aussi mes profs, qui m’ont eux aussi apporté un soutien très important.

Qu’est-ce qui permettrait, selon vous, de remédier à cette sous-représentation des femmes dans votre domaine ?

Dans les congrès auxquels je participe, la part de femmes ne dépasse généralement pas les 20 %… Certaines actions sont déjà mises en œuvre pour tenter d’améliorer la situation, notamment par des associations telles que Women in Machine Learning (WiML). Cette structure a par exemple pris l’initiative de présenter à chaque congrès lié à l’IA des panneaux visant à discuter des questions de genre. Elle fait aussi en sorte que davantage de femmes puissent venir présenter leurs travaux dans le cadre de ces conférences.

Il faut aussi, plus largement, agir au niveau de l’université, mais aussi dès le lycée, pour amener les jeunes filles et les jeunes femmes à s’engager dans des carrières scientifiques, en particulier en mathématiques

Ce Prix Jeunes Talents France L’Oréal-UNESCO Pour les Femmes et la Science que vous venez de recevoir constitue-t-il justement, à vos yeux, un bon moyen de renforcer la visibilité des femmes en science ? Que représente-t-il plus largement pour vous ?

Ce prix représente pour moi un moyen très puissant pour accroître la représentation des femmes en science. Il me semble en effet important d’avoir des role models, pour pouvoir se projeter dans une carrière scientifique. C’est l’un des aspects auquel ce prix contribue, en mettant en avant les jeunes chercheuses que nous sommes, en tout début de carrière. C’est important car cela nous permet d’être encore plus proches des jeunes filles. Je suis donc très heureuse à l’idée que mon parcours puisse inspirer d’autres jeunes filles.

Plus largement, ce prix est une vraie fierté pour moi. Je suis particulièrement fière d’avoir été choisie par ce jury prestigieux, composé de membres de l’Académie des sciences. Je suis aussi ravie de constater que mon sujet de recherche au croisement de l’IA et de la transition énergétique suscite de l’intérêt. Il s’agit vraiment d’un sujet important aujourd’hui, je pense.

Comment envisagez-vous désormais la suite de votre parcours ?

J’apprécie particulièrement le fait de travailler à la fois dans le domaine académique et le monde industriel. Je pense que ces deux univers ont beaucoup à gagner à avancer main dans la main : les industriels ont beaucoup de problèmes à résoudre pour faire avancer la société, et les chercheurs sont là pour les y aider. J’aimerais donc beaucoup pouvoir contribuer, par mon travail, à renforcer ce dialogue. Je ne sais pas encore dans lequel de ces deux mondes je travaillerai, mais quoi qu’il en soit, c’est toujours dans cette perspective de dialogue entre chercheurs et industriels que j’aimerais poursuivre ma carrière.

^[1] Convention industrielle de formation par la recherche.
^[2] 2025