Diplômé du Groupe de recherche en apprentissage machine de l'Université Laval avec une maîtrise en informatique, Khalil est spécialisé dans les méthodes d'ensemble, dans lesquelles un certain nombre de solutions d'apprentissage machine peu performantes mais simples et compréhensibles sont combinées intelligemment pour collaborer et produire un algorithme meilleur et très efficace.

En particulier, il s'intéresse aux algorithmes qui traitent et interprètent automatiquement les données des capteurs, notamment les images, les signaux, les graphes et les nuages de points obtenus à partir de scanners ou de reconstructions.

Outre son expérience des algorithmes de vision par ordinateur, Khalil a mené avec succès des projets innovants pour des entreprises des secteurs privé et public, ainsi que pour la création de représentations de données pertinentes pour des tâches spécifiques.