Projets novateurs réalisés

Évaluation du massage pneumatique dans les sièges automobiles

Cette étude vise à valider si un nouveau système de massage pneumatique présente un bénéfice physique pour les conducteurs. En utilisant deux conditions de siège (massage et pas de massage), cette étude examinera les effets lors d’une tâche simulée d’assise d’une heure pour chaque condition à des jours différents. Les chercheurs mesureront l’inconfort des participants, le flux sanguin/oxygénation des muscles lombaires, la fréquence cardiaque et la pression artérielle. Les données pour ces mesures seront recueillies et analysées afin de déterminer s’il existe une relation entre l’état des sièges et toute autre variable. Un sondage de sortie sera effectué après le deuxième essai pour enregistrer l’état de siège préféré du participant. Le système de massage est fabriqué par l’organisation partenaire avec un partenaire de l’industrie automobile. Cette évaluation du système de massage fournira à l’organisation partenaire des informations qui leur permettront de satisfaire les demandes des clients.

Modèles hybrides et multi-dispositifs d’apprentissage quantique

Au cours des 2-3 dernières années, le matériel commercial de calcul quantique a commencé à être mis en service. Bien que les nouveaux dispositifs de traitement quantique (QPU) soient encore petits et bruyants comparativement au matériel quantique idéal, on s’attend néanmoins à ce qu’ils démontrent bientôt leur suprématie quantique. Durant la même période, l’apprentissage automatique quantique (MLQ) est devenu un domaine de recherche en pleine expansion, perçu comme l’un des paradigmes algorithmiques les plus prometteurs pour les ordinateurs quantiques à court terme. Dans ce projet, le candidat mettra à profit ses compétences en apprentissage automatique pour mener des recherches en QML. Plus précisément, le candidat utilisera le logiciel PennyLane pour explorer et comprendre une variété de modèles d’apprentissage automatique hybrides et multi-QPU, incluant les réseaux antagonistes génératifs, les autoencodeurs et les modèles parallélisés. Il est important que Xanadu identifie autant de cas d’usage que possible pour la QML, et de les démontrer avec notre logiciel PennyLane.

Planification des parcours de couverture des champs agricoles sans collision à l’aide de véhicules autonomes DOT

L’objectif est de : (1) développer des plans de parcours à couverture complète pour un véhicule DOT autonome, conçu et développé par Dot Technologies Corp., opérant dans un champ agricole, et (2) éviter la collision avec d’autres machines agricoles opérant dans le même champ, par exemple, une moissonneuse-batteuse, via le suivi de mouvement basé sur des modèles utilisant la vision embarquée par caméra.
Une suite logicielle, avec une interface graphique conviviale, sera développée, où l’utilisateur pourra téléverser une image satellite d’une ferme déposée, ainsi que le type d’outil agricole à utiliser. Le logiciel fournira un chemin optimal qui pourra être téléchargé à l’unité de contrôle d’un véhicule DOT. Le trajet optimal trouvé par simulation produirait un trajet offrant la meilleure couverture, le nombre minimum de virages et des mouvements en ligne droite pouvant être réalisés via le retour GPS.
De plus, l’algorithme de suivi des mouvements basé sur des modèles proposé, lorsqu’il est mis en œuvre sur le véhicule DOT, peut détecter d’autres véhicules, estimer leur direction et leur vitesse, et fournir des plans d’action pour éviter les collisions afin d’assurer une navigation sécuritaire.
Cela ouvrira la voie à un rendement amélioré grâce à une navigation sûre et précise des véhicules DOT dans un champ agricole.

Mise en œuvre de la lutte biologique des Phragmites australis introduits en Ontario

La Phragmites australis (roseau commun) introduite est considérée comme l’une des plantes les plus envahissantes d’Amérique du Nord. Les génotypes européens se répandent largement et peuvent former des peuplements denses avec des impacts écologiques indésirables. Les approches de gestion conventionnelles se sont révélées largement inefficaces, laissant le biocontrôle classique (c’est-à-dire l’introduction d’herbivores de la plante à partir de son aire de répartition naturelle) comme l’alternative la plus prometteuse. L’objectif de ce projet est de collaborer avec Ducks Unlimited Canada pour sonder 23 sites à travers l’Ontario comme candidats à la libération des papillons de nuit Lenisa (Archanara) geminipuncta et Archanara neurica afin de gérer les populations de P. australis introduites. Les levés de terrain documenteront les populations de P. australis et recueilliront des données d’habitat pour aider à déterminer quels sites devraient être utilisés pour les premiers relâchements de biocontrôle. Canards Unlimited Canada recevra des données à jour sur cette plante envahissante sur ses propriétés et participera au premier programme canadien de biocontrôle pour P. australis.

Comprendre les facteurs limitant l’abondance de la truite taureau (Salvelinus confluentus) dans les contreforts de l’Alberta

La truite taureau (Salvenlinus confluentus) est une grande espèce de poisson de la famille des Salmonidés, qui connaît un déclin spectaculaire. Cette étude portera sur les tronçons de cours d’eau présentant des habitats critiques pour la truite taureau dans les contreforts de l’Alberta, au Canada. Les objectifs de cette étude sont : 1) déterminer les tendances temporelles de l’abondance de la truite taureau et 2) évaluer la compétition entre la truite taureau et les salmonidés envahissants (par exemple la truite brune, la truite mouchetée) et les hybrides potentiels. Des données seront recueillies et analysées, comparant l’habitat de la truite taureau et la présence d’adultes dans 6 cours d’eau présentant différents facteurs de stress (par exemple, impacts sur l’utilisation des terres et espèces envahissantes) pour chaque bassin versant. Les résultats de cette étude aideront à comprendre les facteurs limitant la truite taureau dans les contreforts de l’Alberta et à développer des actions appropriées de gestion et de rétablissement.

Intercultural Education Professional Development in teacher education programs and in-service programs

Objectives:

•The objective this study is to explore the perspectives of in-service instructor’s and teacher educator perspectives of intercultural education. A secondary objective is to understand the intercultural professional development of in-service teachers in the Faculty of Education at Nelson Mandela University and to examine teacher education programs and their practices related to intercultural education.

The expected outcomes of the study are:

• To gain an understanding of current practices of initial and in-service professional development for post-secondary teachers in the Faculty of Education at Nelson Mandela University and if intercultural education is a regular practice.

• To gain an understanding of in-service instructors perspectives of intercultural education

• To gain an understanding of teacher educators perspectives of intercultural education

• To provide recommendations and implications on the intercultural training of teachers in both initial teacher education and in-service training based on the findings.

Évaluation du soudage et orientation des données

Dans le but d’assurer que les pipelines continuent de fonctionner en bon état, diverses inspections et évaluations sont effectuées de façon continue tout au long de leur durée de vie opérationnelle. Ces évaluations incluent des examens radiographiques ou ultrasoniques, des formes d’examen non destructif (EMI), des soudures circonférentielles formées entre plusieurs sections de tuyaux. Le but de ce projet est d’étudier les données issues de divers rapports d’EMI sur les soudures circonférentielles afin de déterminer si des tendances ou des points communs peuvent être développés pour évaluer les défauts de soudure de circonférence par rapport aux spécifications de soudage, aux types de défauts, à la taille des tuyaux, à l’ancienneté et à d’autres indicateurs utiles. Ces tendances peuvent être utilisées pour fournir des conditions déduites de soudures qui n’ont pas été directement examinées.

Regroupement comportemental dans le Big Data avec application dans les réseaux super clients

L’analyse des comportements et de l’attrition des clients aide les organisations à comprendre leurs clients principaux et à améliorer leurs processus décisionnels en ce qui concerne l’attrition des clients et le marketing ciblé. Dans ce projet de recherche, nous développerons des modèles de super-réseaux et des algorithmes d’analytique comportementale pour la segmentation comportementale des clients et la prédiction de l’attrition en présence de mégadonnées. Nos modèles aideront notre organisation partenaire à mieux comprendre ses clients et à mieux gérer leurs relations d’affaires avec eux, consolidant ainsi sa position sur le marché. En même temps, contribuer à l’avancement de la modélisation et du développement d’algorithmes dans le nouveau domaine de l’analytique comportementale avec le big data.

Redéfinir la fatigue : considérations pour le calcul de la puissance critique

Les humains ont une capacité limitée à faire de l’exercice intensif. Les scientifiques du sport peuvent déterminer mathématiquement cette capacité en utilisant plusieurs tests d’épuisement à différentes intensités d’exercice et en examinant la relation. Cependant, les protocoles de test actuels supposent qu’une fois le point initial de fatigue atteint, l’exercice doit être arrêté. Dans l’étude proposée, nous visons à quantifier la capacité d’un athlète à effectuer un travail après avoir atteint ce point initial de fatigue en diminuant graduellement le rythme de travail. Ce projet soutient le modèle analytique de pointe appelé Xert, développé par notre partenaire collaboratif Baron Biosystems, Ltd. De plus, les résultats obtenus lors de cette étude serviront à orienter les ingénieurs logiciels de notre organisation partenaire et à les aider à assumer une présence dominante dans le domaine de l’analyse des données de performance.

Mesure de l’intrication dans les systèmes magnétiques quantiques présentant de fortes corrélations à longue portée

D-Wave Systems prétend avoir conçu un processeur quantique basé sur une architecture évolutive qui implémente physiquement le recuit quantique, un algorithme pouvant être utilisé pour résoudre une grande variété de problèmes d’optimisation. Pour que les dispositifs à ondes D présentent un avantage de performance par rapport aux processeurs classiques, il est nécessaire que ces dispositifs utilisent une ressource inaccessible à tout algorithme classique. Cette ressource est généralement associée à l’intrication quantique. Établir l’intrication dans des dispositifs opérant un grand nombre de bits quantiques avec de fortes corrélations à longue portée serait une étape importante dans le développement d’architectures de calcul quantique évolutives. Dans ce projet, nous développerons des mesures pour quantifier l’intrication dans de tels systèmes, les calculerons numériquement dans des simulations des dispositifs D-Wave, et proposerons une méthode expérimentale permettant d’établir l’intrication dans les dispositifs physiques correspondants. Nous comparerons ensuite la performance du recuit quantique sur un dispositif D-Wave aux algorithmes classiques sur un processeur classique, en utilisant différentes classes de problèmes d’optimisation comme références.

Options d’alimentation propre à base pneumatique pour autobus

This project aims to develop a pneumatic (compressed air) powertrain to be used in a 40-feet bus for municipal transit and school buses. Since the transportation sector is one of the prior contributors of Canada’s GHG emissions ( 24%), any alternative solutions to conventional vehicles carries significant importance to reach the GHG target that Canada promised under Paris agreement. Due to the nature-friendly characteristic of the developed system, it may contribute to achieving the GHG emissions target. Interns involving in this research project will have a significant opportunity to apply their theoretical knowledge to the field and get an excellent experience to further develop their abilities. The partner organization will utilize this research to expand the business and have the upper hand over the competitors. On top of all, ecological problems due to GHG emissions and possible solutions will be pointed out once again through this research project.

Évaluation de l’efficacité de l’informatique empathique

À mesure que le paysage numérique continue d’évoluer, il devient de plus en plus important de comprendre comment la technologie influence la cognition, les émotions et le comportement. Cette croissance rapide de la technologie a également mené au développement de programmes informatiques empathiques visant à améliorer la vie des gens. Il est crucial de découvrir les implications pratiques de ces systèmes. Ce projet portera sur l’analyse des technologies informatiques empathiques de Maslo (et de l’industrie) à travers les prismes de la psychologie cognitive, des neurosciences et de la psychologie évolutionnaire. Les deux questions clés sont : 1) Dans quelle mesure l’industrie actuelle de l’informatique personnalisée peut-elle augmenter l’empathie humaine, et 2) Quelles sont les meilleures méthodologies disponibles pour quantifier ou évaluer cette augmentation? Collectivement, ce travail éclairera les théories de l’émotion, de l’attention et de la cognition tout en ayant un impact sur la conception de l’informatique empathique. Nous appliquerons une variété de mesures comportementales allant des entrevues au suivi oculaire mobile.