Projets novateurs réalisés

Indirect Domain Shift for Single Image Dehazing

Les réseaux neuronaux convolutionnels profonds (CNN) ont connu un succès remarquable dans de nombreuses tâches de vision par ordinateur de haut niveau, par exemple la reconnaissance d’images et la détection d’objets. Bien que des travaux récents aient montré qu’il est aussi possible d’apprendre un modèle CNN de bout en bout pour des tâches de vision de bas niveau, par exemple le débrouillard d’image, la performance résultante n’est toujours pas complètement satisfaisante. Pour les tâches de vision de haut niveau, il suffit d’extraire des caractéristiques spécifiques et de simplement les exprimer sous forme de vecteurs de très faible dimension, ce qui donne une cartographie relativement simple. En revanche, les tâches de vision de bas niveau nécessitent à la fois une compréhension globale du contenu de l’image et une inférence locale des détails de texture; Ainsi, les mappages associés sont plus complexes. Dans ce projet, nous explorerons l’insuffisance des méthodes conventionnelles de débizutage basées sur CNN et proposerons une nouvelle méthode pour cartographier les images floues en images claires de manière indirecte. Pour résoudre ce problème, nous tenterons d’ajouter des contraintes explicites dans un modèle CNN profond afin de guider le processus de restauration.

Inhibition of Proteases in Host Cell Proteome of Physcomitrella patens for Stability of Recombinant Biopharmaceuticals

Les protéines des cellules hôtes sont des contaminants inévitables des biopharmaceutiques. Ici, nous avons réalisé des analyses détaillées du protéome de la cellule hôte des surnadants bio-réacteurs de mousse (Physcomitrella patens) à l’aide de spectrométrie de masse et d’analyses bioinformatiques subséquentes. En distinguant le sécrétome apparent des contaminants intracellulaires, un réseau protéolytique extracellulaire complexe comprenant des protéases de type subtilisine, des métallo-protéases et des protéases aspartiques a été identifié. L’élimination d’une protéase de type subtilisine a affecté l’activité protéolytique extracellulaire globale. Outre les protéases, des protéines inhibiteurs de protéases sécrétées comme les serpins ont également été identifiées. De plus, nous avons confirmé les sites de clivage prédits de 40 peptides signaux endogènes en utilisant une approche N-terminomique. Les données présentes offrent des aspects novateurs pour optimiser à la fois la stabilité des produits biopharmaceutiques recombinants ainsi que leur maturation le long de la voie sécrétoire.

Optimisation des heuristiques pour les problèmes de spin-glass pour diverses solutions

Les problèmes d’optimisation, comme trouver le chemin le plus court ou le plus rapide vers une destination, sont omniprésents dans l’industrie. Cependant, pour certaines applications industrielles, il peut être souhaitable d’avoir un ensemble de quelques solutions diverses, mais presque optimales. L’objectif de ce projet est de créer de nouveaux résolveurs de problèmes d’optimisation qui mettent l’accent à la fois sur la qualité et la diversité des solutions proposées. Ces solveurs seront ensuite utilisés pour évaluer la performance du processeur de recuit quantique D-Wave.

The Working Body: Activity Patterns and their Implications for Labour Organization During the Shang Dynasty, China

Mon projet portera sur les différences de schémas d’activité entre la dynastie Shang moyenne et la dynastie Shang tardive. J’y parviendrai en examinant les degrés d’expression sur les os causés par le mouvement de l’activité. J’utiliserai quatre collections provenant des villes de l’âge du bronze de Huanbei (dynastie Shang moyenne, vers 1350-1250 av. J.-C.) et Yinxu (dynastie Shang tardive, vers 1200-1046 av. J.-C.), situées dans la ville actuelle d’Anyang, en Chine. Chaque collection représente un quartier de la ville qui possédait un atelier spécialisé associé, c’est-à-dire un atelier de bronze, de poterie et d’os. On s’attend à ce que les os de la personne modifient et reflètent l’intensité du travail et/ou la spécialisation des activités auxquelles elle participe. Ces modifications peuvent révéler des schémas d’activité basés sur la division du travail selon l’âge, le sexe et le quartier, et si ces tendances évoluent au fil du temps. Ce projet vise à comprendre l’organisation des activités parmi la population non royale afin de mieux comprendre leur vie quotidienne.

Climate change and emerging transboundary fish stocks in North America

Le changement climatique déplace la répartition des stocks de poissons vers des zones à environnement plus frais, généralement à des latitudes plus élevées ou des eaux plus profondes. De tels changements menacent d’augmenter la quantité de conflits liés aux ressources, alors que les stocks circulent librement dans les eaux océaniques en franchissant les frontières de gestion créées par l’homme. Anticiper ces changements peut aider à identifier des mécanismes appropriés de gestion conjointe et contribuer à la durabilité des pêches face aux changements climatiques. Par conséquent, je prétends utiliser des modèles mathématiques pour projeter les changements dans la répartition des poissons et explorer la possible augmentation de nouveaux stocks transfrontaliers. Plus précisément, je déterminerai le nombre de stocks qui deviendraient transfrontaliers sous le changement climatique; Quand ces changements se produiront-ils; et dans quel ordre de grandeur. Les résultats de cette recherche aideront les pays à anticiper les changements dans la prise de poissons ainsi que l’apparition de nouveaux stocks. Identifier les espèces changeantes et les mécanismes permettant aux pays d’être plus efficacement dans la gestion conjointe des stocks transfrontaliers peut améliorer la durabilité et prévenir les conflits entre nations au sujet des ressources halieutiques.

Utilisation des benzodiazépines et opioïdes en Alberta

Les opioïdes ont attiré beaucoup d’attention dans les médias, le public et le gouvernement en raison des risques qui y sont associés, y compris les décès. L’utilisation simultanée de BZRA (benzodiazépines utilisées pour traiter l’anxiété et l’insomnie) et d’opioïdes est particulièrement préoccupante, car il s’agit d’un facteur de risque reconnu pour les surdoses mortelles d’opioïdes. Malgré cet avertissement, l’utilisation simultanée continue d’avoir cours. Aucune étude issue basée sur les données albertaines sur l’utilisation simultanée n’a pas été publiée dans la littérature. Les résultats seront utilisés par l’organisation partenaire, OKAKI, pour améliorer davantage les connaissances et les outils soutenant la surveillance des médicaments sur ordonnance, et pour informer les activités réglementaires professionnelles de ses clients, y compris le Collège des médecins et chirurgiens de l’Alberta et le programme de prescription triple de l’Alberta, afin d’améliorer la prescription sécuritaire en Alberta.

Conception cathodique pour batteries lithium-tellure à semi-conducteurs

Les technologies de batteries sont urgemment nécessaires pour les applications émergentes de haute technologie, telles que les implants médicaux, les capteurs sans fil, les dispositifs sans fil. Ces nouveaux dispositifs ont un espace très limité et nécessitent une grande fiabilité, ce qui demande que les batteries puissent fournir une énergie élevée par volume et une grande sécurité. Les batteries Li-ion actuelles ne peuvent pas répondre à cette demande en raison de leur énergie par volume relativement faible et des risques de sécurité (fuites, incendie et explosion). Pour relever ces défis, le groupe du professeur Jian Liu à l’Université de la Colombie-Britannique et Fenix Advanced Materials, une entreprise de technologies propres spécialisée dans la fabrication de métaux ultra-hautement purs, s’associent pour développer des batteries lithium-tellure (Li-Te) entièrement à semi-conducteurs. Cette nouvelle génération de batterie Li-Te devrait posséder une densité d’énergie volumétrique environ 2 à 3 fois supérieure à celle des batteries Li-ion actuelles, une sécurité intrinsèque élevée, et aura un impact économique, environnemental et social positif en Colombie-Britannique et au Canada.

Étudier comment sécuriser les appareils sans fil pour jouer à des jeux dans les environnements de vente au détail

Cette proposition de recherche vise à étudier et évaluer différentes technologies afin d’assurer

La sécurité d’un appareil sans fil comme une tablette utilisée pour jouer à des jeux dans le commerce de détail et/ou le casino

d’environnements. Dans ce contexte, la sécurité inclut non seulement les utilisateurs légitimes pour utiliser les appareils et jouer

les jeux, mais inclut aussi la question de s’assurer que l’appareil ne peut fonctionner que dans un espace spécifiable

Zone/région.

Housing Integration of Mexican SAWP Workers in the Ontario Economy

Le Programme des travailleurs agricoles saisonniers (SAWP) amène chaque année des milliers de travailleurs mexicains en Ontario, les logeant dans des communautés rurales qui, autrement, connaissent peu d’immigration et présentent des taux de diversité relativement faibles. Alors que la plupart des employeurs hébergent les travailleurs SAWP dans des logements à la ferme, certains utilisent plutôt des immeubles d’appartements hors site ou offrent un logement auprès des familles locales. Ma recherche consistera à interviewer des travailleurs mexicains, regroupés selon le type de logement qu’on leur a offert, dans le but de comprendre comment cela affecte leurs interactions économiques et sociales durant leur séjour ainsi que leur expérience globale avec le programme. Les travailleurs seront interviewés sur les interactions avec les communautés d’accueil, les relations avec les employeurs, l’accès aux services et commodités, le transport vers et depuis les lieux de travail, ainsi que sur la probabilité qu’ils retournent au travail une autre saison.

Development of a facial rehabilitation system for people suffering from facial paralysis

La récupération des mimiques faciaux chez les patients atteints de paralysie faciale permet d’améliorer leurs conditions de vie et leur identité sociale. La réadaptation fonctionnelle des troubles faciaux est également une étape clinique importante pour améliorer la qualité des interventions chirurgicales et des thérapies médicamenteuses. Cependant, la récupération et la réhabilitation des imitations faciales et de l’expressivité demeurent un défi scientifique et clinique majeur. L’absence d’un outil d’évaluation clinique objective et la perte de motivation du patient pendant la période de réadaptation sont deux inconvénients importants.
L’objectif de ce projet est d’utiliser la modélisation biomécanique et la technologie des jeux pour développer, mettre en œuvre et évaluer une série d’exercices de réadaptation du mimétique facial pour les patients transplantés facialement. On s’attend à ce que ce projet mène à une solution innovante pour la réadaptation fonctionnelle des patients souffrant de paralysie faciale.

Optimization and evaluation of a portable electromagnetic microfluidic device for immunological detection

La détection d’un agent biologique est devenue primordiale pour anticiper une menace sanitaire potentielle (épidémie ou pandémie), une menace environnementale ou pour combattre d’autres menaces contextuelles (bioterrorisme, armes chimiques et biologiques). Une solution rentable, portable, fiable et sécuritaire est nécessaire pour permettre la détection dans des endroits où l’équipement biologique n’est pas disponible (comme dans les aéroports, les zones éloignées, etc.). Des dispositifs Lab-on-Chip (L-o-C) sont en place pour répondre à ce besoin. Une approche novatrice pour le L-O-C consiste à utiliser des nanoparticules magnétiques (MNP) pour l’analyse biologique.
Dans ce projet de recherche, Suzanne Wong, étudiante de troisième année de premier cycle en physique et astronomie à l’Université de Waterloo, travaillera sur la microfabrication, la simulation des divers composants fluidiques, thermiques et électromagnétiques du laboratoire sur puce ainsi que sur des tests expérimentaux du prototype.
Ce projet sera réalisé en collaboration avec Maud Gorbet et Carolyn Ren de l’Université de Waterloo (UW). MG sera responsable de la supervision du projet tandis que le CR fournira son expertise en microfluidique et biotechnologie portable. Ce projet de recherche s’appuie sur une collaboration initiée dans le cadre de BIOMEDInnov, un consortium universitaire franco-canadien (UW, Sorbonne U et UTC) visant à promouvoir le TO CON’t international

Visualization of complex high dimensional biomechanical data

La sarcopénie est une maladie caractérisée par le déclin de la masse musculaire squelettique, de la force musculaire et de la performance physique. Pour mieux comprendre cette maladie et évaluer à la fois les effets fonctionnels et anatomiques de la sarcopénie, des données expérimentales et de modélisation ont été recueillies.
Les modèles neuromusculaires développés dans notre équipe et les études qui en découlent génèrent de plus en plus de données à haute dimension (séries temporelles et paramètres). Nous avons besoin de nouvelles façons de les visualiser pour analyser les données et mieux communiquer les résultats. Pour concevoir un outil de visualisation efficace et performant, Melissa mènera un sondage sur les différentes façons de visualiser des données complexes et comment mettre en œuvre ces méthodes/outils à partir de l’écosystème riche de bibliothèques de tracés en Python. Selon les besoins de notre équipe de recherche, Melissa sélectionnera et mettra en œuvre l’outil le plus adapté. Melissa développera également une interface conviviale qui permettra d’accéder à la visualisation des paramètres du modèle ainsi qu’à la visualisation expérimentale des descripteurs (cartes thermiques) à partir d’une bibliothèque disponible après prétraitement (filtrage et segmentation).