La communauté SENSUM est heureuse de mettre en lumière une nouvelle initiative de recherche internationale qui réunit deux figures majeures dans les domaines de la cognition sociale et de l’intelligence artificielle : Justine Cassell (Inria Paris) et Guillaume Dumas (Université de Montréal, Mila, et CHU Sainte-Justine). Leur projet commun, SPHERE — Social Physiology and Human-like Embodied Response Engineering — marque une avancée importante dans la compréhension et la conception d’interactions humaines chez les agents artificiels.
Lancé dans le cadre du programme des équipes associées d’Inria (2025–2027), SPHERE vise à explorer la manière dont la communication sociale incarnée se déploie en temps réel — et comment cette compréhension peut nourrir le développement d’agents conversationnels plus adaptatifs et sensibles au contexte.
Deux leaders, une vision communeJustine Cassell est chercheuse senior à Inria Paris et pionnière dans le domaine des agents conversationnels incarnés (ECAs) — des systèmes d’IA capables de combiner le langage parlé avec des comportements non verbaux tels que les gestes, le regard ou la posture. Ses travaux ont été fondamentaux pour comprendre comment les machines peuvent s’intégrer de façon naturelle dans des dialogues humains, notamment en contexte éducatif ou thérapeutique.
Guillaume Dumas, professeur adjoint à l’Université de Montréal, chercheur principal à Mila – Institut québécois d’intelligence artificielle, et affilié au CHU Sainte-Justine, est reconnu pour ses recherches en neurosciences sociales, en particulier sur la synchronisation inter-cérébrale — c’est-à-dire la manière dont les activités neuronales de deux personnes s’alignent pendant une interaction. Son équipe développe des modèles computationnels et d’apprentissage automatique pour saisir la dynamique mutuelle des échanges humains.
En associant leurs expertises — l’IA incarnée chez Cassell et la modélisation neuronale interactive chez Dumas —, les deux chercheurs souhaitent comprendre comment les cerveaux et les corps humains se coordonnent lors des conversations, et comment ces mécanismes peuvent inspirer de nouveaux agents conversationnels plus naturels et efficaces.Une ambition scientifique : de la synchronisation neuronale aux agents conversationnels
Le projet SPHERE se structure autour de deux axes principaux :

1. L’hyperscanning en neurosciences : à l’aide de techniques EEG et fNIRS, les équipes étudieront la synchronisation inter-cérébrale pendant des conversations structurées, en capturant des données à la fois neuronales et comportementales (regard, gestes, prosodie). Ces données permettront de mieux comprendre les liens entre alignement cérébral et qualité de l’interaction.
2. L’IA conversationnelle multimodale : le projet développera également de nouvelles architectures d’agents capables de traiter et d’interpréter en temps réel des signaux multimodaux — allant de la parole aux signaux cérébraux. Ces systèmes seront testés dans des contextes éducatifs et cliniques afin d’évaluer leur impact sur l’apprentissage et la communication.

Tout au long du projet, des visites croisées, ateliers, et réunions virtuelles bi-hebdomadaires favoriseront la collaboration étroite entre Paris et Montréal. Les doctorant·e·s bénéficieront d’une formation à l’intersection des neurosciences sociales et de l’intelligence artificielle.
Une recherche éthique, inclusive et bilingue
Fidèles à leurs engagements pour une science responsable, Cassell et Dumas veilleront à ce que les agents développés soient éthiques, transparents et inclusifs. Ils éviteront toute reproduction de stéréotypes sociaux, indiqueront clairement leur nature non humaine, et respecteront la vie privée des utilisateurs — en particulier lorsqu’il s’agit d’enfants ou de publics neurodivergents.

Le projet explore également la création d’agents bilingues en français et en anglais, capables de naviguer entre les langues en fonction du contexte. Cette fonctionnalité, reflet naturel d’une collaboration franco-canadienne, rendra les agents particulièrement utiles dans les systèmes éducatifs et de santé des deux pays.

Vers des machines vraiment sociales
SPHERE dépasse le cadre de la recherche technologique : il s’agit d’une vision partagée d’un avenir où les agents intelligents pourront s’adapter véritablement à la richesse des interactions humaines. En alliant neurosciences sociales et IA incarnée, Justine Cassell et Guillaume Dumas entendent repousser les limites actuelles de l’intelligence artificielle relationnelle.

La communauté SENSUM suivra avec grand intérêt les avancées de ce projet ambitieux, qui promet d’enrichir à la fois notre compréhension scientifique des interactions sociales et les technologies qui les accompagnent.