Mario Marchand oeuvre depuis plus de 30 années dans le domaine de l’apprentissage automatique. Ses travaux de recherche ont principalement porté sur les garanties de performance des algorithmes d’apprentissage et sur les algorithmes optimisant ces garanties. Cela a mené à plusieurs travaux sur les applications de l’apprentissage automatique dans divers domaines comme ceux ayant pour but la découverte de médicaments et ceux ayant pour objectif la prédiction de résistance aux antibiotiques. Plus récemment, Mario Marchand s’intéresse aux algorithmes d’apprentissage pouvant s’adapter à divers contextes, aux méta-algorithmes permettant d’apprendre à apprendre et à l’interprétabilité et l’explicabilité des prédictions obtenues des modèles prédictifs appris à partir de données.