Les sciences de l'information concernent l'acquisition, le traitement, le partage, la diffusion, la modélisation, la représentation et la transmission de données ou signaux numériques ou symboliques. Trois « moteurs » activent les sciences de l'information : des enjeux scientifiques propres, des défis à relever pour toute la communauté scientifique et des questions liées aux technologies et aux nouveaux usages des technologies de l'information et de la communication.
Les grands enjeux de l'INS2I sont : la structuration disciplinaire nationale ; les interactions avec notamment le vivant, les mathématiques ou les sciences humaines et sociales ; et l'identification et le soutien des plateformes.
Un grand défi scientifique est le calcul et les masses de données. Ainsi pour la construction d'un avion, on devrait passer de la maquette du banc d'intégration (« iron bird ») à un modèle numérique. On gagnerait un an dans le développement d'un avion. Les besoins en calcul sont immenses. La France a rattrapé son retard mais la course est permanente. Les textes, les images, le son produisent des grandes masses de données qu'il faut gérer et exploiter. Que faire des données générées ? Comment les stocker, les fouiller, les visualiser ?
Le deuxième défi scientifique est la robotique. Un robot est une machine avec des capteurs, un système logique et des actionneurs. Nous sommes à l'aube d'une diffusion massive des robots dans la société : industrie, médecine, robotique domestique avec par exemple l'assistance aux personnes âgées, militaire avec les drones, véhicules autonomes, micro-robotique…. Cette révolution sera génératrice de beaucoup d'emplois.