Projets novateurs réalisés

Secondary forest permanence in the Brazilian Amazon

Pour éviter un changement climatique dangereux, il faut éliminer de grandes quantités de dioxyde de carbone de l’atmosphère. La croissance forestière est l’une des stratégies les plus efficaces pour y parvenir, la forêt secondaire tropicale étant essentielle à la récupération des stocks de carbone. Le bénéfice carbone de la forêt secondaire, qui pousse sur des terres défrichées après l’abandon, est déterminé non seulement par son étendue, mais aussi par sa permanence. Cependant, les schémas de sa persistance sont mal compris. La forêt secondaire est une ressource précieuse et il est essentiel que nous améliorions notre compréhension afin de garantir que ses bénéfices potentiels en carbone soient atteints. Nous modéliserons la probabilité de croissance et de défrichement des forêts secondaires dans l’Amazonie brésilienne à l’aide de plusieurs caractéristiques forestières (par exemple, la distance des routes, la taille de la parcelle) connues pour influencer la permanence des forêts et estimerons le potentiel carbone de la couverture forestière secondaire future.

Photonic Computing and Brain-Computer Interfaces

Les projets de recherche de mon laboratoire consistent à développer des dispositifs photoniques en silicium intégrés pour les interfaces cerveau-ordinateur et le matériel informatique en intelligence artificielle. Mon objectif sera de développer du matériel de calcul photonique neuromorphe, c’est-dire qu’il émule la façon dont notre cerveau fonctionne. Mes principaux objectifs consisteront à développer et caractériser des conceptions intégrées de puces photoniques qui impliquent des réseaux neuronaux fonctionnels et entraînables à base de lumière, tels que des réseaux composés de guides d’ondes en silicium et de matériaux à changement de phase. Travailler avec la photonique offre les avantages informatiques d’une large bande passante et de propriétés de signalisation rapides, donc ces réseaux neuronaux photoniques peuvent théoriquement compléter les circuits électroniques traditionnels pour mener à un apprentissage automatique et une intelligence artificielle beaucoup plus rapides et économes énergétiquement qu’aujourd’hui, permettant un traitement de données dans des applications gourmandes en données et critiques en énergie comme l’informatique en périphérie.

Implantable Nanophotonic Device Development for Optogenetics

Les ordinateurs inspirés par le cerveau sont une technologie en développement qui utilise des fondements biologiques pour éclairer les processus informatiques. L’étude des circuits cérébraux complexes est cruciale pour créer de telles technologies. Cependant, les progrès sont limités car les circuits neuronaux sont difficiles à étudier in vivo. Sous la direction de Joyce Poon, le département de nanophotonique, d’intégration et de technologie neuronale de l’Institut Max Planck de physique des microstructures (MPI-MIKR) vise à faire progresser le domaine de l’informatique inspirée par le cerveau en devenant un leader en recherche sur les circuits neuronaux. L’étudiant travaillera avec le professeur Poon du MPI-MIKR pour appliquer les principes du génie biomédical aux cultures cellulaires microfluidiques. Le projet consiste à créer de nouvelles conceptions microfluidiques qui reproduisent des structures cérébrales en couches telles que le cortex et l’hypothalamus. L’objectif de ce travail est de développer de nouvelles techniques de culture cellulaire passionnantes grâce à l’utilisation de la microfluidique et de l’optogénétique pour orienter la prochaine génération d’appareils informatiques.

3D photonic microsystem design

Le cœur de la recherche est constitué de dispositifs multitechnologiques qui stimulent et enregistrent les neurones, de dispositifs photoniques intégrés pour micro-écrans, et de matériel informatique compatible photonique. Les technologies fondamentales novatrices qui sous-tendent la recherche sont des plateformes photoniques intégrées fabriquées par des fonderies sur silicium pour le spectre visible et l’impression 3D avancée de matériaux biologiques et autres organiques. Des systèmes à grande échelle (mécaniques et électroniques) devraient être développés pour déployer ces nouveaux dispositifs et circuits à l’échelle nano et micro. La recherche unit les avant-gardes des domaines de la photonique intégrée, de l’intégration des microsystèmes, de l’optogénétique, de la neurophysiologie et de l’informatique. En collaboration avec des experts de tout le spectre scientifique, les étudiants collaboreront étroitement avec des scientifiques et des doctorants pour concevoir et mettre en œuvre ces nouveaux dispositifs photoniques.

Developpement d’une culture durable de la laitue de transformation en solmineral

L’expérience sera conduite sur la Ferme des Fraises de I’lie d’Orléans inc Les plantes seront

prépares en mottes cubiques par Ie partenaire de Veg-Pro. Les semences proviendront

d’AAC ou d’un grainetier local et les semis seront effectués selon les besoins des dispositifs

expérimentaux. Les plantules seront cultivées en serre pendant 14-20 jours selon la saison,

puis transportés à l’l’lle d’Orléans dans des plateaux spécialement congus à cette fin. Les

Les plantes seront ensuite cultivées sur buttes d’environ 1 m de largeur et de 15 cm de hauteur. Les

Buttes seront Espacees de 1,5 m Centre A Centre. Les laitues seront implantées selon un

Systeme standard de production sur buttes conformant 4 rangs de laitues espaces de 30 cm

environ. La densite de population sera d’environ 60 000 plants par ha. Nous prévoyons des

cycles de culture de 7-9 semaines, selon la saison. La fertigation sera effectuée au moyen

d’un système goutte-à-goutte comportant 2 tubes sur chacune des buttes et un systeme

d’injection des...... TOBECONTINUE

Coordination and coherence of respiratory muscles in chronic lung disease patients

Les personnes atteintes de maladies pulmonaires chroniques doivent respirer avec plus de force et plus de respiration, car leurs poumons malades n’échangent pas aussi bien l’oxygène. Cela survient dans la maladie pulmonaire interstitielle, lorsque les poumons sont plus raides, et dans la maladie pulmonaire obstructive chronique, lorsque les voies respiratoires sont obstruées à cause du mucus et de l’enflure. Les muscles respiratoires des patients atteints de ces conditions sont particulièrement stressés et fatigués lors des maladies nécessitant une hospitalisation. Lorsque les muscles des jambes deviennent fatigués, leur perte de coordination diminue l’efficacité de la production de force et nous pouvons même trébucher et tomber. La coordination n’a pas été testée parmi les muscles respiratoires. Nous examinons cela chez des personnes en bonne santé en évaluant le timing de leur activité électrique à l’aide d’une technique appelée électromyographie. Nous proposons d’examiner le manque de coordination des muscles respiratoires chez les patients hospitalisés atteints de maladies pulmonaires chroniques. Comme l’activité électrique du cœur, l’ECG, contamine l’électromyographie, nous développerons une méthode pour extraire cet artefact lors de l’analyse. L’examen de la dyscoordination des muscles respiratoires chez les patients hospitalisés pourrait ouvrir une nouvelle voie de traitement pour diminuer l’essoufflement, améliorer l’activité physique et améliorer le bien-être général.

High-precision laser sensor for unburnt hydrocarbon emissions

Améliorer la qualité de l’air tout en soutenant la croissance propre et les technologies de transport futures représente un défi sociétal majeur pour le Canada et le Royaume-Uni. Les émissions de carburant hydrocarbure non brûlé (uHC) affectent directement la santé publique, et leur réduction provenant de véhicules comme les voitures hybrides nécessite de nouvelles solutions. Des recherches récentes menées par l’équipe du professeur Cyril Crua à l’Université de Brighton ont démontré que de gros films de carburant à l’extrémité des buses d’injecteur peuvent être arrachés et libérés sous forme de carburant non brûlé. Cependant, il n’est pas encore possible d’établir quelle quantité de ce carburant liquide est réellement libérée dans les gaz d’échappement sous forme d’uHC. Ce projet établira une nouvelle collaboration avec l’équipe dirigée par le professeur Patrick Kirchen de l’Université de la Colombie-Britannique pour développer un capteur laser de haute précision capable de révéler le lien entre la formation de films de carburant à l’intérieur des moteurs et la libération de carburant non brûlé dans les gaz d’échappement. Cela permettra aux deux équipes d’accélérer considérablement notre compréhension des mécanismes qui mènent à la libération des uHC dans l’environnement et de leur impact sur la qualité de l’air.

Albeniz’s Music and the Sentence Principle

Le projet de recherche proposé examinera l’applicabilité des théories des fonctions formelles de William Caplin à la musique du compositeur espagnol du XIXe siècle Isaac Albéniz. La théorie des fonctions formelles capliniennes considère les rôles « syntaxiques » joués par diverses parties/sections d’une œuvre musicale particulière en relation avec l’ensemble, ainsi que la capacité de différentes techniques compositionnelles à exprimer la temporalité musicale, ce qui aboutit à des constructions formelles archétypales bien définies. L’importance de cette recherche réside dans le fait qu’elle contribuera à diversifier notre discipline en élargissant le répertoire traditionnellement traité en théorie et analyse musicales. En particulier, je vais me concentrer sur l’utilisation par Albéniz d’un des « types formels » de Caplin : la phrase. Ce travail formera l’un des chapitres de ma thèse de doctorat, tandis que mon projet de recherche de thèse plus vaste cherchera à élucider le poids de la syntaxe tonale et formelle du XVIIIe siècle dans la musique d’Albéniz.

A Study of Multimodal Guitar Augmentation for Gestural Expressivity

Bien que la guitare électrique ait été largement valorisée comme un moyen d’expression musicale, bon nombre des efforts déployés pour moderniser l’instrument à l’ère de la musique numérique ne parviennent pas à capturer cette richesse. Des tentatives de création d’interfaces basées sur la guitare, soit à l’aide de capteurs, soit d’analyses du son produit par l’instrument, ont été menées par le passé, mais, compte tenu de la complexité de l’analyse des gestes musicaux et de la traduction du sens expressif, ces méthodes n’ont jamais été largement adoptées.
Avec cette recherche, nous proposons de valider un prototype d’instrument augmenté basé sur une guitare équipée de capteurs et d’un micro hexaphonique pour détecter différents types de flexion des cordes, une technique couramment utilisée par les guitaristes pour élever la hauteur de la
pour ajouter de l’articulation à leur jeu. On dit communément que ce geste apporte des qualités de chant et de parole au jeu de guitare.
Nous extrairons de l’information à la fois des signaux audio produits par l’instrument et des capteurs qui détectent le mouvement des cordes afin d’obtenir des informations améliorées sur la façon dont les guitaristes utilisent cette ressource.

Machine Learning and Automatic IDS Signature Generation

Fondée en 2011, StreamScan est une organisation spécialisée dans la sécurité informatique opérationnelle. L’entreprise est composée de plusieurs experts dans les domaines de la gestion des incidents de sécurité, de la détection d’intrusion, de l’audit de sécurité, des tests d’intrusion, de la gouvernance de la sécurité, de la détection des failles de sécurité et de l’intelligence artificielle appliquée à la cybersécurité. L’expertise de StreamScan est utilisée par de nombreuses attaques d’organisations cyber-victimes. Son équipe d’intervention en cas d’incident a soutenu plusieurs entreprises pour minimiser les dommages causés par les pirates informatiques et s’assurer que les cybermenaces soient éradiquées de l’infrastructure de l’entreprise. La technologie avancée de détection des cybermenaces de StreamScan a été sélectionnée par le gouvernement canadien comme une innovation. StreamScan commercialise la nouvelle génération de systèmes de détection pour les PME ainsi que pour les grandes entreprises. Le projet proposé vise à améliorer les algorithmes d’IA développés par StreamScan et leur gestion.

Outil decisionnel pour I’exploitation miniere : Etude geo environnementaledu gisement Marban, Val d’Or, Quebec

L’étude sera réalisée sur la caracterisation des résidus miniers, des sols,

des sediments, des eaux et de I’air (associé aux poussières) effectuant un suivi spatiotemporel

par la spéciation physique des elements-traces métalliques (Solubilite et

adsorption des éléments dans Ie sol) et la spiation chimique des elements-traces

metalliques ( Solubilite des éléments dans I’eau, liens des éléments avec les oxydes de Fe et

Mn, liaison des éléments avec les carbonates, les sulfures, les elements-traces métalliques

residuels et detritiques) pour permettre de dégager les grandes lignes de considérations

environnementales du projet de développement minier.

Athlètes incarnés : Développer et diffuser un programme d’image corporelle spécifique au sport

L’objectif du projet est de développer des relations entre partenaires académiques et non académiques afin d’acquérir des connaissances et des connaissances qui pourront servir à informer le programme Athletes Embodie. Ce partenariat initial constitue la première étape pour établir un programme efficace et réalisable visant à réduire les préoccupations liées à l’image corporelle dans le sport féminin, à améliorer les expériences sportives et à contribuer à la rétention des adolescentes dans le sport. La Stratégie canadienne sur les troubles alimentaires, informée par la NEDIC, a identifié le sport comme un domaine important de préoccupation parmi l’image corporelle féminine et les troubles alimentaires. Athletes Embodied vise à répondre aux besoins de cette population et à améliorer l’expérience sportive chez les adolescentes