Projets novateurs réalisés

Tarification et allocation des ressources en informatique en périphérie

Le paradigme émergent de l’informatique en périphérie (EC) promet d’offrir une expérience utilisateur supérieure et de permettre une large gamme d’applications Internet des objets (IoT) en rapprochant les installations de stockage et de calcul des utilisateurs finaux. Des technologies de virtualisation telles que le réseau défini par logiciel (SDN) et la virtualisation des fonctions réseau (NFV) permettront aux vendeurs et acheteurs d’accéder à l’écosystème EC ouvert. Nous envisageons l’émergence d’un nouveau marché EC où l’opérateur de télécommunications, comme Rogers Communications Canada, pourra servir de plateforme pour faciliter l’échange de ressources entre vendeurs et acheteurs. Ce projet vise à comprendre le potentiel considérable de ce nouveau marché et à proposer des mécanismes efficaces de tarification et d’allocation des ressources pour la plateforme EC. Nous examinerons divers objectifs de conception allant de l’équité, la vie privée, la véracité, la maximisation du bien-être social à la maximisation des revenus. Le projet prendra en compte à la fois les environnements statiques et en ligne afin de proposer un ensemble d’algorithmes novateurs adaptés pour offrir des solutions gagnant-gagnant à toutes les parties prenantes impliquées dans l’écosystème de l’informatique en périphérie.

Intelligence artificielle et détérioration de l’écosystème océanique

Dans le contexte de la durabilité océanique de la côte ouest du Canada, quelques questions à considérer sont : quelle est l’importance des indicateurs environnementaux liés à l’impact sur les espèces aquatiques marines? Comment les changements environnementaux peuvent-ils être prédits par des schémas de bioindicateurs, par exemple en raison de l’hypoxie, affectant les saumons d’élevage et sauvages? Un point de départ pour répondre à ces questions est le développement d’une base de données centralisée, commune et accessible qui documente l’évolution des métadonnées d’observation marine recueillies dans la région.

L’objectif de l’étude est d’explorer la corrélation spatio-temporelle entre les paramètres environnementaux et la mesure biologique des espèces aquatiques en Colombie-Britannique. Nous développerons une plateforme d’apprentissage profond pour intégrer l’information provenant des conditions environnementales et l’information biologique des espèces aquatiques marines comme suit : la mortalité du saumon atlantique d’élevage (Salmon salar), l’abondance du saumon sauvage du Pacifique et l’abondance d’œufs d’amphibiens dans les habitats en amont du saumon sauvage. La modélisation intégrante de différentes sources de données, en tant que principal résultat du projet, fournira l’outil analytique pour le service des écosystèmes océaniques dans le pays.

Simeio : Détection d’anomalies pour un système d’automatisation des bâtiments – Deuxième année

Les bâtiments sont un important consommateur d’énergie et sont équipés de centaines de capteurs et de systèmes de contrôle. L’analyse de données aussi massives peut révéler des informations permettant aux propriétaires d’immeubles d’optimiser l’infrastructure du bâtiment. Actuellement, l’utilisation de ces données est limitée aux systèmes de contrôle traditionnels, à la mise en service de l’énergie et à la maintenance régulière. La surveillance et l’analyse en temps réel des données peuvent révéler des informations sur la performance de l’immeuble, aidant à réduire les coûts d’exploitation, à diminuer les factures de services publics, à augmenter la durée de vie de l’équipement, à améliorer le confort des locataires, la fidélisation et les taux de location; tout en réduisant les émissions de carbone. Simeio (une application logicielle infonuagique développée par l’équipe UCtriX) utilise de puissantes analyses d’intelligence artificielle (IA) pour détecter automatiquement les anomalies et pannes dans le système CVC et identifier toute anomalie ou défaillance dans un bâtiment. Simeio est une plateforme utilisée par les propriétaires d’immeubles, les gestionnaires d’immeubles ou les autorités supérieures pour assurer la durabilité et l’exploitation efficace des bâtiments.

Simeio : Détection d’anomalies pour un système d’automatisation des bâtiments

Les bâtiments sont un important consommateur d’énergie et sont équipés de centaines de capteurs et de systèmes de contrôle. L’analyse de données aussi massives peut révéler des informations permettant aux propriétaires d’immeubles d’optimiser l’infrastructure du bâtiment. Actuellement, l’utilisation de ces données est limitée aux systèmes de contrôle traditionnels, à la mise en service de l’énergie et à la maintenance régulière. La surveillance et l’analyse en temps réel des données peuvent révéler des informations sur la performance de l’immeuble, aidant à réduire les coûts d’exploitation, à diminuer les factures de services publics, à augmenter la durée de vie de l’équipement, à améliorer le confort des locataires, la fidélisation et les taux de location; tout en réduisant les émissions de carbone. Simeio (une application logicielle infonuagique développée par l’équipe UCtriX) utilise de puissantes analyses d’intelligence artificielle (IA) pour détecter automatiquement les anomalies et pannes dans le système CVC et identifier toute anomalie ou défaillance dans un bâtiment. Simeio est une plateforme utilisée par les propriétaires d’immeubles, les gestionnaires d’immeubles ou les autorités supérieures pour assurer la durabilité et l’exploitation efficace des bâtiments.

Développement et applications des composites de ciment fabriqués à partir de diverses formes de fibres de basalte – deuxième année

La santé structurelle et la performance des infrastructures existantes au Canada ont un impact majeur sur l’économie canadienne et, par conséquent, il est impératif que ces infrastructures soient maintenues en bon état d’exploitation. Une partie importante de ces infrastructures a été construite après la guerre mondiale, ce qui suggère qu’une grande partie de ces infrastructures a dépassé leur durée de service. De plus, les conditions de froid extrême du Canada entraînent des conditions de charge défavorables telles que les cycles de gel et de dégel, ce qui aggrave les dommages et rend cette infrastructure plus vulnérable à la défaillance. Ce projet proposé de bourse Mitacs développera divers matériaux composites de ciment pour faciliter un processus de réhabilitation rapide et simple des structures en béton endommagées existantes. Divers types de produits de fibres de basalte tels que les fibres de dispersion de faisceaux de basaltique, les fibres de dispersion de filaments de basalte et les minibars de basalte seront utilisés dans divers mélanges de ciment afin d’améliorer les propriétés de liaison, mécaniques et de durabilité. Ce travail sera réalisé à l’aide de méthodes expérimentales, qui seront réalisées au Laboratoire de génie des structures de l’Université de Windsor. Les conclusions tirées des essais en laboratoire serviront de base aux techniques de réhabilitation, qui seront ensuite appliquées sur le terrain pour réhabiliter les pavés en béton, les planchers industriels, les bâtiments et les ponts.

Développement et applications des composites de ciment fabriqués à partir de diverses formes de fibres de basalte

La santé structurelle et la performance des infrastructures existantes au Canada ont un impact majeur sur l’économie canadienne et, par conséquent, il est impératif que ces infrastructures soient maintenues en bon état d’exploitation. Une partie importante de ces infrastructures a été construite après la guerre mondiale, ce qui suggère qu’une grande partie de ces infrastructures a dépassé leur durée de service. De plus, les conditions de froid extrême du Canada entraînent des conditions de charge défavorables telles que les cycles de gel et de dégel, ce qui aggrave les dommages et rend cette infrastructure plus vulnérable à la défaillance. Ce projet proposé de bourse Mitacs développera divers matériaux composites de ciment pour faciliter un processus de réhabilitation rapide et simple des structures en béton endommagées existantes. Divers types de produits de fibres de basalte tels que les fibres de dispersion de faisceaux de basaltique, les fibres de dispersion de filaments de basalte et les minibars de basalte seront utilisés dans divers mélanges de ciment afin d’améliorer les propriétés de liaison, mécaniques et de durabilité. Ce travail sera réalisé à l’aide de méthodes expérimentales, qui seront réalisées au Laboratoire de génie des structures de l’Université de Windsor. Les conclusions tirées des essais en laboratoire serviront de base aux techniques de réhabilitation, qui seront ensuite appliquées sur le terrain pour réhabiliter les pavés en béton, les planchers industriels, les bâtiments et les ponts.

Gestion des zones de travail intelligentes – Deuxième année

Les zones de construction sont l’un des principaux contributeurs à la congestion croissante de Toronto. L’objectif de cette étude est de développer un cadre intégré de gestion du trafic dans les zones de construction afin de minimiser les perturbations de la circulation et d’en réduire l’effet en termes de congestion. Cette étude s’appuie sur des données historiques et réelles recueillies à partir des camions de construction embarqués fournies par l’organisation partenaire pour comprendre jusqu’où la congestion se propage en amont et en aval de la zone de travail. En utilisant ces informations, il est ensuite possible de développer de nouveaux modèles de prédiction déterminant la zone d’impact pour les zones de construction futures et de sélectionner la taille optimale de la zone de travail et la disposition des véhicules et équipements. En plus du modèle de prédiction dans le cadre de cette collaboration, un algorithme innovant de routage anticipé des véhicules sera développé, qui aidera non seulement les automobilistes à éviter les zones de construction, mais les guidera aussi vers leur destination tout en minimisant le temps de trajet et en utilisant le réseau routier de manière plus efficace.

Gestion des zones de travail intelligentes

Les zones de construction sont l’un des principaux contributeurs à la congestion croissante de Toronto. L’objectif de cette étude est de développer un cadre intégré de gestion du trafic dans les zones de construction afin de minimiser les perturbations de la circulation et d’en réduire l’effet en termes de congestion. Cette étude s’appuie sur des données historiques et réelles recueillies à partir des camions de construction embarqués fournies par l’organisation partenaire pour comprendre jusqu’où la congestion se propage en amont et en aval de la zone de travail. En utilisant ces informations, il est ensuite possible de développer de nouveaux modèles de prédiction déterminant la zone d’impact pour les zones de construction futures et de sélectionner la taille optimale de la zone de travail et la disposition des véhicules et équipements. En plus du modèle de prédiction dans le cadre de cette collaboration, un algorithme innovant de routage anticipé des véhicules sera développé, qui aidera non seulement les automobilistes à éviter les zones de construction, mais les guidera aussi vers leur destination tout en minimisant le temps de trajet et en utilisant le réseau routier de manière plus efficace.

Techniques avancées de caractérisation pour les électrocatalyseurs dopés à l’évolution de l’oxygène à base d’iridium

Récemment, la lessivation des cations dopés présents dans les électrocatalyseurs d’évolution de l’oxygène est rapportée comme améliorant les performances de la réaction d’évolution de l’oxygène. On suggère que cette amélioration est attribuée à l’augmentation de la rugosité et à la composition modifiée des surfaces d’électrocatalyseurs lors de la dissolution des cations. La compréhension détaillée de cette amélioration reste à divulguer. Dans ce projet, un électrocatalyseur à base d’oxyde d’iridium, partiellement dopé avec des cations monovalents, sera préparé à l’aide de l’aquachimie, et son comportement électrochimique et physicochimique lors de la réaction d’évolution de l’oxygène sera analysé à l’aide de techniques avancées de caractérisation in situ et ex situ. Cette recherche combinatoire devrait éclairer la compréhension et l’élucidation des phénomènes de dissolution et d’oxydation des cations dopés présents dans l’électrocatalyseur à base d’oxyde d’iridium. Ainsi, l’influence de la réaction d’évolution de l’oxygène causée par les phénomènes mentionnés ci-dessus sera démontrée. De plus, ces résultats aideront éventuellement à concevoir des électrocatalyseurs plus efficaces en faveur de la réaction d’évolution de l’oxygène.

Modélisation pharmacocinétique basée sur la physiologie pour prédire le métabolisme des médicaments dans le cerveau du rat

Le métabolisme des drogues est une étape fondamentale des médicaments qui agissent et se déplacent dans le corps. Les enzymes cytochorome P450 (CYP), les enzymes métabolisantes les plus importantes, sont une superfamille qui métabolise une vaste gamme de composés, notamment les médicaments. Bien que le métabolisme des médicaments se produise principalement dans le foie, de sorte que les enzymes CYP dans d’autres organes ont été peu étudiées, le métabolisme médié par le CYP du cerveau peut aussi influencer leur concentration locale dans le cerveau. Comme atteindre une concentration efficace est un paramètre direct du succès ou de l’échec du traitement médicamenteux, le métabolisme cérébral pourrait avoir une influence significative sur les effets thérapeutiques des médicaments. L’objectif de cette étude est de décrire le métabolisme cérébral via les enzymes CYP des médicaments chez les rats in vivo, en utilisant la modélisation pharmacocinétique basée sur la physiologie (PBPK), qui constitue une approche mathématique précieuse pour prédire les profils temporels des médicaments et de leur métabolite, en tenant compte de la physiologie de l’espèce. Cette étude devrait suggérer des approches plus efficaces pour traiter et prévenir les maladies cérébrales.

Développement d’un capteur de vision de nouvelle génération avec pixel multi-exposition codé et affichage basé sur la détection de compression

Les capteurs de vision sont des composants essentiels dans les applications sensorielles de l’industrie 4.0 telles que les véhicules autonomes, l’Internet des objets (IoT), les réseaux neuronaux. L’objectif principal de cette recherche est d’étudier, concevoir et développer un nouveau concept de capteurs de vision computationnel appelé « conscients du transport ». Contrairement aux capteurs de vision conventionnels qui enregistrent toute la lumière incidente, le capteur de vision sensible au transport peut être programmé pour bloquer une partie de cette lumière, en se basant sur les trajectoires 3D réelles qu’il a suivies dans une scène. En utilisant un capteur d’image à pixel d’exposition codée (CEP), nous pouvons contrôler l’exposition du capteur de vision au niveau du pixel individuel. Et la lecture basée sur la détection de compression (CS) permettra l’imagerie à très haute vitesse. Dans cette recherche, je ferai des recherches sur la conception d’un nouveau capteur de vision capable de voir l’imagerie à haute vitesse en utilisant le CEP et un circuit de lecture basé sur le CS. Ce capteur d’image novateur peut être utilisé dans des applications telles que les voitures autonomes, l’imagerie biomédicale, les drones, les robots et la vision par machine.

Développement de la technologie électrochimique de réduction du dioxyde de carbone utilisant les nanostructures métalliques/oxydes métalliques à faible dimension

En utilisant ma technique synthétique de nanostructures de nanostructures métalliques et ma technologie d’assistance à la lumière ultraviolette pour la charge de nanoparticules métalliques, je synthétise la nanostructure d’oxyde métallique/l’hétérojonction des nanoparticules métalliques pour réduire le surpotentiel et une réduction efficace du dioxyde de carbone. Le superviseur hôte excelle dans les techniques d’augmentation de la sélectivité des sous-produits de la réduction du dioxyde de carbone, y compris les combinaisons de nanomatériaux cuivre et d’argent, et dans l’analyse des mécanismes [8]. En combinant la recherche sur la synthèse de ma nanostructure et le contrôle de la sélectivité du superviseur hôte, l’alcool coûteux et le carbonyle liquide peuvent être fabriqués avec une sélectivité élevée. Le choix du matériau sera basé sur mes recherches antérieures qui montrent une grande efficacité catalytique et les nanobâtons de TiO2, nanobâton de ZnO, fil de Cu2O et nanoplaques WO3 seront d’abord considérés. De plus, la combinaison du cuivre et de l’argent, ainsi que du cuivre, sera considérée comme les nanoparticules métalliques à utiliser simultanément, qui ont montré une grande sélectivité et ont été activement étudiées par le superviseur hôte.