Projets novateurs réalisés

Apprentissage automatique basé sur les tenseurs avec applications d’interaction homme-machine

Dans cette recherche, nous allons d’abord utiliser des techniques de réseaux tensoriels pour accélérer le traitement dans les réseaux neuronaux, puisque le coût computationnel est un goulot d’étranglement majeur dans l’apprentissage profond basé sur réseaux de neurones. Notez que la matrice de poids dans chaque couche du réseau de neurones a une taille énorme, en raison de millions de paramètres. Cela peut entraîner une grande complexité temporelle pour calculer tous les paramètres. Pour surmonter la grande complexité temporelle, nous pourrions utiliser la décomposition tensorielle pour calculer la matrice de poids de bas rang, afin de réduire un grand nombre de paramètres, et donc de diminuer la complexité temporelle. Les réseaux tensoriels incluent le Tucker hiérarchique (HT), le train tensoriel (TT), le CP et la décomposition de Tucker, etc. Deuxièmement, nous proposons de développer des algorithmes basés sur les tenseurs pour résoudre les problèmes de corruption spatiotemporale, les problèmes complexes de fond en reconnaissance d’action humaine (HAR) et les problèmes de débruixement dans les images médicales. Les vidéos d’action humaine sont représentées comme un tenseur de haute dimension, et nous pouvons résoudre le problème corrompu spatio-temporel par complétion tensorielle et réseau neuronal récurrent pour traiter le problème des images manquantes; On pourrait aussi réduire le bruit des images médicales de haute dimension par complétion tensorielle.

Évaluation de la qualité de l’environnement intérieur dans le bâtiment scolaire

La qualité de l’environnement intérieur dans les écoles est l’un des principaux enjeux à considérer. La qualité de l’air intérieur (fraîcheur et propreté de l’air à l’intérieur du bâtiment) et le confort thermique (la condition confortable lorsque personne ne se sent trop chaud ou trop froid) à l’école peuvent avoir un impact significatif sur la santé, l’apprentissage et la productivité des enfants. Le but de cette recherche est d’évaluer la qualité de l’environnement intérieur (qualité de l’air intérieur, confort thermique, éclairage et acoustique) dans les écoles des Premières Nations. Pour atteindre cet objectif, nous réalisons des mesures à long terme de la qualité de l’air intérieur et des paramètres de confort thermique (CO2, température et humidité relative) et demandons aux enseignants de participer à un questionnaire volontaire et anonyme sur leur perception des paramètres de la qualité de l’environnement intérieur. Les données seront partagées avec l’organisation partenaire afin de développer différents ensembles de rénovation visant à améliorer la qualité de l’environnement intérieur et l’efficacité énergétique de l’école, selon le potentiel d’atteinte d’objectifs tels que l’économie d’énergie, la réduction du CO2, les économies de coûts et l’amélioration du confort thermique grâce à l’outil d’optimisation de modélisation de l’information du bâtiment.

Predicting 30-Day Risk of Hospitalization, Emergency Department Visit and Death Among Albertans Receiving Opioid Prescriptions Using Machine Learning Algorithms: A Prognostic Study

Les prescripteurs s’appuient sur des lignes directrices pour l’utilisation et la prescription appropriées des opioïdes. Actuellement, il n’existe pas de calculateurs de prédiction de risque pour quantifier le risque de prescrire un opioïde qui utilise les antécédents et le schéma d’utilisation des médicaments d’un patient. Les algorithmes d’apprentissage automatique offrent une opportunité de développer un tel calculateur de risques en raison de la grande quantité de données de santé recueillies en Alberta. OKAKI, une entreprise d’analytique clinique, pourrait bénéficier de ce projet, car elle pourrait offrir un calculateur de risques aux prescripteurs comme outil d’aide à la décision clinique. Cela pourrait ultimement améliorer la sécurité des patients.

Ultra-thin graphene oxide membranes for efficient humidity harvesting (Part II)

L’objectif principal des travaux proposés est de développer une membrane GO ultra-mince et sélective capable de séparer la vapeur d’eau ou la vapeur de l’air. À cette fin, un support membranaire approprié est nécessaire pour maintenir les feuilles GO. Ainsi, les feuilles GO seront déposées sur divers supports de membrane et leur performance en termes de sélectivité, de perméabilité et de résistance mécanique sera évaluée. Ensuite, l’effet du nombre de couches GO sur la sélectivité et le taux de perméation sera étudié. Une fois les membranes les plus performantes déterminées, l’impact de l’humidité et de la température de l’alimentation sur le taux de perméation et la sélectivité du transport de la vapeur d’eau à travers les membranes sera évalué. Evercloak supervisera le stagiaire et soutiendra les activités de recherche hors laboratoire sur leurs locaux. Evercloak en bénéficiera puisque les résultats de ce projet éclaireront les décisions clés dans leur feuille de route de développement technologique, en plus de l’acquisition et de la formation de talents.

Développement et évaluation de jardins pluviaux multifonctionnels

Les jardins pluviaux sont des dépressions plantées peu profondes dans le sol qui s’infiltrent et évaporent l’eau de pluie urbaine. Ils constituent une sorte d’infrastructure verte qui offre une alternative à l’injection de ruissellement urbain pollué dans le système d’égouts pluviaux. Les chercheurs construiront et testeront de nouveaux modèles et méthodes d’installation pour les jardins pluviaux. Les nouveaux modèles intégreront un habitat pour les abeilles et autres pollinisateurs et utiliseront un mélange de plantes plantées et ensemencées. Le public verra des photos des jardins de pluie de recherche en milieu urbain et sera invité à donner son avis sur ceux qu’il préfère. Les coûts d’installation et d’entretien de chacun des jardins pluviaux seront enregistrés et comparés.

The Hidden Subgroup Problem in Post-Quantum Cryptography

Les ordinateurs quantiques sont de nouvelles technologies qui exploitent la puissance de la mécanique quantique pour stocker et manipuler l’information. Ces dernières années, leur développement a été accéléré, et bien que leurs bénéfices potentiels soient importants, nous devons maintenant préparer l’infrastructure cryptographique sous-jacente à la cybersécurité afin d’assurer la sécurité continue de nos données face à un adversaire ayant accès à un ordinateur quantique.
Sectigo, un chef de file mondial en cybersécurité, avec des chercheurs de l’Université d’Ottawa, s’associent pour s’assurer que les dernières recherches académiques soient intégrées aux protocoles cryptographiques de pointe qu’ils déploient. Le principal axe de leur travail est la capacité d’un problème mathématique fondamental – appelé le problème du sous-groupe caché – à résister à une attaque face à un adversaire quantique, et ce que cela signifie pour nos concurrents post-quantiques cryptographiques.

Litho-minéralogie automatisée de carottes de forage et de poudres de minerais pour des applications géométallurgique et géoenvironnementale

Le projet présenté ici vise le développement d’une technique de caractérisation lithologique automatisée adaptée pour les carottes de forage en exploration minière. La technique sera basée sur divers capteurs (optiques, chimiques et autres) ainsi que la microscopie optique. Les données obtenues (big data) serviront à l’optimisation des procédés de traitement des minerais ainsi que la bonne gestion environnementale des rejets issus des exploitations minières.

Imagerie par résonance magnétique sécuritaire des dispositifs interventionnels

L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est une modalité non ionisante; par conséquent, il n’y a pas

Dommages connus sur les tissus humains, par opposition aux modalités d’imagerie ionisantes, telles que

Radiographie. Les procédures interventionnelles prennent beaucoup de temps et, afin de prévenir l’ionisation,

L’IRM interventionnelle est très prometteuse. D’un autre côté, il y a des préoccupations de sécurité

en raison de la possible hausse de température sur le courant transportant des fils conducteurs, tels que

comme fils-guides et aiguilles de biopsie, lors des IRM lorsqu’il est inséré à l’intérieur du

corps humain. Dans ce projet, nous visons à éliminer la température dangereuse

Augmenter en utilisant différentes méthodes et améliorer la sécurité des dispositifs utilisés dans

IRM interventionnelle.

Cartographie de la sécurité de l’habitat pour améliorer la coexistence humaine-faune dans la vallée de Bow

Le tourisme, les loisirs axés sur la nature et le développement résidentiel dans la Bow Valley (BV) des Rocheuses de l’Alberta sont tous valorisés et en constante augmentation. La VB est aussi importante pour les grands mammifères, car elle offre un habitat à des espèces emblématiques comme les grizzlis pour y vivre et se déplacer. L’Initiative de conservation de Yellowstone au Yukon (Y2Y) s’engage à équilibrer les besoins des populations et de la faune, et a collaboré avec les parties prenantes pour recommander des moyens d’améliorer la coexistence humaine-faune dans la BV. Ciblant l’une de ces recommandations, ce projet de recherche aidera les gestionnaires de la faune et les parties prenantes en développant une méthode pour identifier les zones d’habitat de grizzli de haute qualité et intact. Les gestionnaires fonciers peuvent utiliser ces informations pour gérer l’utilisation humaine dans ces domaines en conséquence. En établissant des méthodes qui aident à équilibrer les besoins des populations et de la faune, Y2Y et les habitants de la BV continuent d’illustrer les efforts pour maintenir des populations étendues à l’intérieur et à l’extérieur des zones protégées.

Violence and Smuggling Markets: State-smuggler interactions on the Brazilian border

Les lois et capacités d’application de la loi de différents États se réunissent dans les zones frontalières. Les différences juridiques et réglementaires, les capacités policières et administratives distinctes impliquées, ainsi que le degré d’engagement des autorités étatiques, créent des potentiels de rente qui sont au cœur de la dynamique frontalière et de l’instabilité fréquente qui règne dans les régions frontalières. Cela a été attribué à la contrebande de biens légaux et illégaux ainsi qu’aux particularités de l’application militaire et policière de la circulation des personnes et des marchandises. En moyenne, la violence frontalière au Brésil de 2000 à aujourd’hui a été plus élevée que dans le reste du pays et se concentre dans les municipalités avec des marchés de contrebande. Cependant, dans ces marchés, il y a eu de grands changements dans les niveaux de violence au fil du temps et entre les municipalités sans raison évidente à cette variation. Cependant, ces niveaux de violence ont été très volatils au fil du temps. La recherche proposée vise donc à comprendre pourquoi, et dans quelles conditions, les marchés de contrebande deviennent violents, en se concentrant sur l’interaction des autorités étatiques avec des acteurs non étatiques.

Développement d’un système d’aide à la détection et à la localisation des défauts présents sur les photographies aériennes par intelligence artificielle

Le projet proposé vise à développer un système d’aide à la détection et à la localisation des défauts présents sur les photographies aériennes par intelligence artificielle, et plus particulièrement par l’utilisation des réseaux de neurones convolutifs. Ces derniers sont reconnus pour leur performance en vision par ordinateur, notamment dans la détection automatisée d’éléments fournis à travers des exemples d’entrainement. Le système d’aide à la détection proposé sera composé de trois architectures d’apprentissage profond complémentaires pour répondre aux problématiques rencontrées par la compagnie dans le processus d’analyse des photographies aériennes : (1) la détection des nuages et/ou des ombres; (2) la détection du flou; et (3) la détection de huit défauts majeurs connus lors de la construction des orthophotos et des orthomosaïques. Les algorithmes développés seront intégrés dans un système opérationnel qui permettra d’automatiser une bonne partie de la phase d’analyse et ainsi de réduire le temps et les coûts de cette opération pour la compagnie.

Évaluation des équipements et technologies destinés au développement des Dykelands et des terres hautes terres dans l’Atlantique canadien pour une production agricole durable

La recherche de ce projet de maîtrise porte sur la documentation et l’analyse des coûts contemporains associés à l’entretien et/ou au développement des dykées agricoles ainsi que sur les coûts associés au développement des terres hautes. Il reconnaîtra également l’évolution des équipements de développement foncier et identifiera les équipements et technologies modernes appropriés pour maximiser le potentiel agricole tant sur les dykées que sur les terres plates. Les principaux résultats de cette recherche consisteront à déterminer le coût financier de l’amélioration des dykeland sous-utilisés et un retour sur investissement en utilisant la technologie contemporaine et des techniques innovantes par rapport aux méthodes traditionnelles. Cela impliquera la recherche, et potentiellement l’essai, de technologies de pointe utilisées en agriculture et en maintenance des digues, y compris les véhicules aériens sans pilote (UAV), les logiciels de structure à partir du mouvement (SfM), la télédétection, l’arpentage topographique, la machinerie de développement des terres et l’agriculture de précision. Ces technologies seront soumises à une analyse coûts-bénéfices afin de déterminer leur efficacité dans la gestion moderne des dykels.