Si Maude Lizaire a longtemps été séduite par l’élégance des équations, c’est aujourd’hui autant dans la recherche que dans l’engagement qu’elle inscrit sa voix. Cette diplômée de l’Université de Montréal en physique et en intelligence artificielle (IA) au parcours d’excellence va maintenant poursuivre ses études au postdoctorat en IA tout en faisant la promotion d’une science plus inclusive.
Un amour pour les sciences dès l’enfance
«Les mathématiques, c’était des jeux, des puzzles, quelque chose d’amusant», se souvient Maude Lizaire. Sa mère, dit-elle, a façonné très tôt ce rapport ludique et sécurisant avec les sciences. Cette enfance baignée d’encouragements a joué un rôle très important pour l’étudiante. «Je me sentais en sécurité dans les maths. J’étais une enfant très sensible, alors les cours d’histoire, de politique ou de sociologie, ça venait vraiment m’ébranler, reconnaît-elle. Dans les mathématiques, je pouvais simplement résoudre un problème qui n’allait pas avoir de grosses répercussions.»
Cette paix intérieure trouvée dans l’abstraction la conduit naturellement vers des études collégiales en science de l’environnement. Là, une nouvelle flamme s’allume: la physique. «J’ai vraiment accroché. C’est très mathématique, mais c’est aussi la projection des maths sur le monde réel: comment les astres se déplacent, comment les objets bougent, comment fonctionnent les champs électromagnétiques…», raconte-t-elle.
Incapable de choisir entre les mathématiques et la physique, Maude Lizaire opte ensuite pour un baccalauréat bidisciplinaire dans ces deux matières à l’UdeM. Juste avant de commencer son baccalauréat, elle fait une plongée dans la recherche grâce à la bourse Marie-Curie, alors attribuée à deux cégépiennes admises dans un programme de physique. Elle a vécu sa «première véritable initiation à la recherche, indique-t-elle. C’était tout nouveau et je comprenais à peine ce qui se passait, mais j’ai été vraiment bien accompagnée». Épaulée par la postdoctorante Eleonora Vella, elle monte une table optique dans le nouveau laboratoire de Carlos Silva, à l’Université de Montréal, et découvre alors l’expérimentation. «On soumet les matériaux à certaines conditions plus ou moins extrêmes. Et en envoyant très rapidement de la lumière à certaines intensités, on vient sonder les propriétés énergétiques de la matière. Cela pourrait aider à la mise au point de cellules photovoltaïques par exemple», explique-t-elle.
Cette initiation lui ouvre les portes d’un univers qui la fascinera pendant plusieurs années: celui de la matière condensée. Des stages de recherche la mènent ensuite à Édimbourg puis à Cambridge.
«À Édimbourg, je faisais des mesures de transport électrique et de transport magnétique. On envoyait un courant, un champ magnétique, et l’on observait comment les électrons se déplaçaient», relate-t-elle. À Cambridge, les travaux sont similaires: sonder la matière en profondeur, traquer ses propriétés.
Une maîtrise en physique quantique sur la supraconductivité
Maude Lizaire choisit par la suite de faire une maîtrise centrée sur les matériaux supraconducteurs auprès de Louis Taillefer, professeur de physique quantique à l’Université de Sherbrooke. «La supraconductivité, c’est l’idée que l’électricité voyage sans aucune résistance, dit-elle avec enthousiasme. En maintenant la matière au bon niveau de température, on pourrait transporter de l’énergie du Nord jusqu’ici sans aucune perte! Ce serait incroyable.»
Pourtant, à la fin de sa maîtrise, elle ressent un malaise: celui d’une discipline très fermée, difficile d’accès. «Je me voyais mal y faire ma place, surtout en étant une femme de couleur. J’adorais la recherche, mais je ne me voyais pas travailler dans ce milieu-là», déclare-t-elle. Elle tourne alors le dos au monde universitaire… pour un temps.
Le basculement vers l’intelligence artificielle
Après un passage en physique dans une entreprise, son mentor, Jean-Philippe Reid, lui parle du programme AI4Good Lab, une initiative rassemblant 30 femmes au Canada pour les initier à l’intelligence artificielle. Elle hésite: «La programmation, ce n’était pas mon truc. Je ne connaissais rien à l’IA. Peut-être que mon bagage en mathématiques serait insuffisant. J’avais peur.» Mais elle tente sa chance, est sélectionnée et ce moment marque un tournant. «Ça a été une expérience transformatrice. Je suis tombée en amour avec les mathématiques derrière l’apprentissage automatique. Et surtout, je suis retombée en amour avec l’apprentissage tout court», se rappelle Maude Lizaire.
Elle enchaîne avec un stage à Mila – l’Institut québécois d’intelligence artificielle –, où elle rencontre Guillaume Rabusseau, professeur au Département d'informatique et de recherche opérationnelle de l’UdeM, qui deviendra son directeur de thèse. «Je ne me suis jamais vraiment dit: “Je vais faire un doctorat.” Ça s’est fait tout seul, de fil en aiguille. Je suivais mon envie d’apprendre», ajoute-t-elle.
Dans son doctorat, elle explore un champ très théorique: les liens entre réseaux de neurones récurrents, théorie des automates et réseaux de tenseurs, un formalisme venu tout droit de la physique quantique. Elle s’y plonge avec passion.
«Avec mon directeur de thèse, on s’est demandé si l’on pouvait prendre un algorithme des automates et l’utiliser pour améliorer les réseaux récurrents», dit-elle. Elle découvre alors une nouvelle méthode d’initialisation qui permet d’entraîner des modèles plus efficacement, avec moins de données. Elle poursuit avec un deuxième projet sur les décompositions de tenseurs: «Comment ça influence le pouvoir expressif du modèle? Si j’augmente tel paramètre, qu’est-ce que ça change? J’adore ces questions», observe-t-elle. Puis avec un troisième projet, plus conceptuel, sur l’effet de la profondeur dans les réseaux récurrents.
Un engagement pour la diversité et la vulgarisation
Parallèlement à son parcours de formation, Maude Lizaire entre à l’association étudiante dès son baccalauréat. Après avoir participé à deux conférences de la série «Women in Physics», elle prend conscience de l’ampleur des défis relatifs à l'inclusion et à la diversité. «J’ai toujours eu le syndrome de l’imposteur. J’ai alors réalisé que d’autres vivent la même chose, que c’est systémique», confie-t-elle. Cette prise de conscience l’amène à coorganiser l’édition canadienne des conférences «Women in Physics» à la fin de sa maîtrise. Plus tard, elle s’engage à Mila dans le comité EDI (équité, diversité et inclusion). Elle cofonde ensuite le collectif Black @ Mila pour accroître l’inclusion des chercheuses et chercheurs noirs en intelligence artificielle.
Elle multiplie aussi les initiatives de vulgarisation en s’exprimant à différents panels sur l’IA et la médecine, l’IA et la communauté noire ou encore avec le programme d’activités Les filles et les sciences. «La science ne peut pas rester dans les tours universitaires. Il faut la partager. Et il faut surtout éviter de laisser les gens dans un flou qui les rend impuissants. C’est pour moi un privilège de le faire, mais aussi un devoir», précise-t-elle.
Chaque fois, elle commence par expliquer les bases: «On prend le temps de dire ce qu’est l’IA, dans les termes les plus simples, pour que les gens comprennent ce qui se passe quand ils utilisent ChatGPT.»
Et la suite?
Si on lui demande ce qu’elle souhaite faire ensuite, Maude Lizaire répond sans hésiter: «Moi, je serais étudiante toute ma vie si je pouvais!»
Elle aime enseigner aussi: «La recherche, c’est un long fleuve tranquille. Dans la classe, je retrouve la petite étincelle», conclut-elle. Entre recherche, engagement, transmission et passion d’apprendre, c’est un portrait cohérent qui se dessine: celui d’une scientifique qui avance guidée par la curiosité, la rigueur et une profonde humanité.
