Projets novateurs réalisés

Intelligence artificielle créative dans les systèmes mobiles interactifs

La grande quantité d’informations disponibles aujourd’hui sur le web pose de nombreux défis aux communautés de recherche d’information et d’intelligence artificielle. De plus, la personnalisation est un élément clé dans le succès des sites web mobiles et des applications interactives d’aujourd’hui. Pour être efficaces, ces sites web doivent fournir aux visiteurs l’information dont ils ont besoin, sans la complexité de leur recherche. Le développement de systèmes intelligents et interactifs avec des interfaces utilisateur visuelles est donc essentiel pour tout appareil mobile. À cet égard, notre objectif est de développer un nouvel outil mobile interactif qui réponde aux besoins et préférences des utilisateurs, afin de leur fournir ce dont ils ont réellement besoin. Cela sera réalisé en tirant parti des avancées de l’intelligence artificielle ainsi que des nouvelles technologies 5G.

Empreinte digitale des appareils IoT et détection d’anomalies grâce à l’apprentissage automatique

Le nombre d’appareils Internet des objets (IoT) devrait atteindre 50 milliards d’ici 2020 et les appareils sont de plus en plus diversifiés. Ils perturbent les mesures de sécurité traditionnelles. Les opérateurs de réseaux mobiles (MNO) ont un contrôle limité sur les appareils IdO des clients, puisqu’ils sont déployés sur place. Les MNO doivent déployer des contrôles de sécurité efficaces de leur côté pour protéger leurs actifs. D’énormes quantités de données sont générées par les appareils IoT, qui peuvent être exploitées pour comprendre les comportements des appareils. Le programme de recherche proposé vise à trouver de nouvelles solutions au problème de détection de comportements anormaux dans les environnements IdO. Lorsqu’un trafic réseau anormal est détecté, deux solutions peuvent être adoptées : bloquer le trafic ou le soumettre à une analyse plus approfondie. La première solution pourrait déconnecter les appareils IoT légitimes, car certaines déviations de comportement sont tout à fait normales, par exemple les fluctuations de bande passante. La deuxième solution tente d’en apprendre davantage sur les appareils IdO et d’affiner le modèle de comportement appris. Il s’agit d’un processus d’apprentissage en temps réel et continu qui adapte le modèle à un environnement changeant, par exemple, de nouveaux types d’appareils. Par conséquent, l’empreinte digitale sophistiquée de l’IoT exploitant des algorithmes d’apprentissage automatique est l’objectif ultime à atteindre.

Nouvelle méthode pour injecter des protecteurs dans les ruches d’abeilles domestiques

Les services de pollinisation fournis par les abeilles domestiques sont impératifs pour la production agricole au Canada. Malheureusement, la santé des abeilles domestiques est compromise par les ravageurs et les maladies, ce qui entraîne le déclin et/ou la mort des ruches ainsi qu’une diminution de la pollinisation. Dans ce projet, nous mettrons en œuvre l’utilisation d’un inspenseur spécial pour apporter des matériaux qui protégeront les abeilles domestiques contre les ravageurs et les maladies. Ces ingénieurs peu coûteux réduiront la charge de travail des apiculteurs déjà occupés, tout en améliorant la santé globale des ruches. Notre organisation partenaire, George Weston Limited, est le plus grand détaillant d’épicerie au Canada, fournissant de la nourriture à plus de 34% des Canadiens. Des ruches en bonne santé offrent une meilleure pollinisation, ce qui permet de livrer plus de nourriture aux épiceries canadiennes à moindre coût pour les agriculteurs, apiculteurs et détaillants d’épicerie.

Faire progresser les simulations CFD à forte échelle sur du matériel HPC à plusieurs cœurs

Les entreprises scientifiques et d’ingénierie s’appuient sur des ordinateurs puissants pour simuler, dans l’espace virtuel, la performance de nouveaux procédés et produits. Les architectures informatiques de ces systèmes évoluent pour offrir des solutions virtuelles encore plus rapides avec moins de besoins énergétiques. Cette évolution matérielle impacte la conception logicielle et la mise en œuvre d’outils de simulation tels que la dynamique des fluides computationnelle (CFD). Le projet du stagiaire implique la conception et la mise en œuvre de logiciels liés à de nouveaux ordinateurs parallèles CPU/GPU et au logiciel CFD utilisé par l’organisation partenaire. Le logiciel CFD est essentiel aux activités de développement de produits nécessitant une utilisation efficace de superordinateurs puissants.

Pratiques de gestion visant à améliorer la durabilité et la rentabilité des exploitations de vaches-veaux à travers le Canada

Le but de ce projet est de développer un réseau canadien de coûts de production vache-veau (COP) comprenant 26 sessions de groupes de discussion différents à travers le Canada, situés dans différentes écorégions, afin de recueillir des données sur la production et l’économie selon la méthodologie du réseau agricole mondial d’agribenchmark.

Ces données seront également utilisées pour évaluer les émissions de gaz à effet de serre associées aux scénarios/typologies agricoles identifiés ci-dessus. Elle offrira une occasion unique d’identifier des pratiques importantes associées à l’augmentation de la rentabilité et à la durabilité, propres à chaque éco-région et système de production.

Développement d’un régime alimentaire pour le saumon utilisant des protéines et lipides alternatifs adaptés aux systèmes agricoles de recirculation terrestre

L’alimentation en aquaculture s’est historiquement appuyée sur des sources de protéines d’origine poissonnière pour satisfaire les besoins nutritionnels en vue d’une croissance optimale. Bien que les protéines végétales augmentent dans l’industrie aquacole, le besoin de protéines de poisson demeure présent pour assurer le goût « naturel du poisson » que les consommateurs souhaitent. Les larves de mouches du soldat noir (BSFL) ont été proposées comme solution à ce problème puisqu’elles contiennent les mêmes composés responsables du goût désiré. Ce projet vise à déterminer l’efficacité des protéines issues de BSFL et d’un agent marin cultivé en laboratoire exclusivement dans l’alimentation du saumon de l’Atlantique. Cela sera réalisé sur trois essais alimentaires, le premier durant 14 semaines et réalisé durant ce stage chez Mitacs. Ce projet testera également la capacité du BSFL et des composants agents marins à fournir plus de matières fécales solidifiées pour améliorer la qualité de l’eau dans les installations aquacoles terrestres qui recirculent leur eau.

Surveillance des réservoirs potentiels de faune et d’animaux domestiques pour le SARS-CoV-2

Les communautés du nord du Canada sont particulièrement vulnérables aux maladies infectieuses en raison des déterminants sociaux de la santé ainsi que de leur récolte généralisée de faune. La pandémie actuelle de COVID-19 préoccupe particulièrement les peuples et gouvernements du Nord, car leurs besoins en matière de sécurité alimentaire et de moyens de subsistance dépendent souvent directement de l’interface humain-animal, où la COVID-19 peut se transmettre dans les deux sens. Bien que la planification et les préparatifs de la réponse soient bien avancés par ces gouvernements, les défis auxquels ils font face seront sérieux et aggravés par tous les défis habituels liés à la fourniture de services dans le nord. En collaboration avec des chercheurs universitaires, des gouvernements territoriaux et des entreprises privées de plusieurs secteurs, nous visons à combler des lacunes critiques dans notre compréhension de la pandémie de COVID-19 en générant des séquences génomes de tous les coronavirus humains et potentiellement zoonotiques, surtout dans les Prairies et le Nord du Canada. Cela fournira des informations cruciales pour combler les lacunes actuelles de la stratégie évolutive du Nord pour lutter contre la propagation de la COVID-19, y compris le développement d’une communication appropriée des risques, du traçage des contacts et des diagnostics rapides et locaux.

Revêtements protecteurs contre la corrosion à base de graphène

À l’échelle mondiale, toutes les petites et grandes exploitations industrielles paient des coûts élevés et croissants pour compenser les dommages et pertes causés par la corrosion. Selon les statistiques, au Canada, diverses industries dépensent collectivement plus de 80 milliards de dollars par année pour couvrir les coûts directs et indirects de la corrosion. Chaque année, des centaines de personnes sont blessées ou tuées à la suite d’accidents causés par des dommages causés par la corrosion des équipements industriels. Le thème central de cette proposition de recherche est de concevoir une nouvelle génération de revêtements protecteurs contre la corrosion à base de graphène pour les surfaces métalliques aux formes complexes. Ce programme de recherche vise spécifiquement la conversion de la poudre de graphite pur Albany en nanostructures avancées à base de graphène telles que le graphène, l’oxyde de graphène (GO) et l’oxyde de graphène réduit (rGO) via une nouvelle technique chimique/électrochimique. La technologie de synthèse du graphène permettra à ZEN de convertir son Albany Pure Graphite en graphène à valeur ajoutée à grande échelle. Le succès de ce projet mènera à de nouvelles technologies de revêtements protecteurs, qui pourraient permettre d’économiser des milliards de dollars aux industries canadiennes en réduisant les dommages aux matériaux causés par la corrosion. Le développement de revêtements à base de graphène ayant des propriétés d’inhibition de la corrosion entraînera également des impacts environnementaux positifs, car des revêtements protecteurs durables empêcheront les fuites de produits chimiques dangereux dans l’environnement.

Estimation du rendement des cultures de pommes à l’aide d’images

En tant que culture à forte valeur, les pommes sont gérées intensivement, une grande partie de cette gestion étant liée aux estimations de rendement. Actuellement, les estimations sont réalisées manuellement par des agriculteurs expérimentés et par des experts de Scotian Gold. Malheureusement, cela entraîne des estimations coûteuses dont la qualité varie d’une ferme à l’autre et entre les variétés de pommes. Un système capable de fournir des estimations cohérentes et précises utilisant la photographie numérique à faible coût et l’intelligence artificielle infonuagique peut offrir une opportunité d’améliorer la production et le marketing pour l’industrie. Les objectifs de ce projet sont : (1) développer une méthode pour capturer des images d’une variété de pommier sur l’arbre à la mi-août; (2) développer un prototype de vision computationnelle et d’apprentissage automatique pour estimer la taille et le nombre de pommes sur un arbre à partir des images capturées; et (3) utiliser ces estimations pour prédire le rendement de la récolte (boisseaux par acre) en ajustant la météo prévue.

la technologie pour évaluer le fonctionnement neurocognitif; Validation de la technologie d’évaluation cognitive mobile à l’aide de l’IRMf

L’inquiétude grandit quant aux effets neuroinflammatoires de la COVID-19 pouvant avoir des impacts aigus ou durables sur la cognition. Les jeux sur tablette peuvent être utilisés pour surveiller la cognition en milieu médical, mais n’ont pas été validés comme mesures de la fonction cérébrale. Le projet actuel administrera une série de mesures cognitives basées sur des tablettes à mesure que des images du cerveau fonctionnel sont acquises à l’aide d’un appareil IRM. Les résultats aideront à identifier les réseaux cérébraux qui jouent un rôle crucial dans la cognition d’ordre supérieur et qui s’activent en association avec la performance d’évaluations cognitives basées sur des jeux.

Modélisation de la production d’H2 et du processus de capture du carbone d’Ekona

Ekona Power Inc développe une technologie pour convertir le gaz naturel en hydrogène 2, électricité et un flux pur de CO2. Le flux de CO2 sera ensuite éliminé grâce à la séquestration du carbone souterrain. Leur approche utilise deux processus. Le premier utilise la pyrolyse pour convertir le gaz naturel en hydrogène et en carbone solide. Le second utilise une pile à combustible pour convertir le carbone solide en un flux pur de CO2. Cette proposition concerne le premier processus.
Ekona finalise actuellement la conception de l’unité de pyrolyse et prépare les essais à l’échelle pilote. Cependant, Ekona n’a pas d’expertise dans la modélisation cinétique chimique détaillée de la pyrolyse du gaz naturel, qui inclut la formation de particules solides de carbone. Le laboratoire Thomson de l’Université de Toronto possède plus de dix ans d’expérience dans le développement et la validation de modèles de pyrolyse hydrocarbonée et de formation de particules de carbone. L’approche de modélisation proposée permettra à Ekona de mieux comprendre sa conception de pyrolyse et d’anticiper la performance de l’unité prototype.

Amélioration des algorithmes de machines synchrones virtuelles avec stockage d’énergie

Les systèmes électriques modernes adoptent rapidement des ressources d’énergie renouvelable. Ce mouvement positif apporte toutefois d’importants défis à la façon dont nous faisons fonctionner les systèmes électriques. En particulier, nous pouvons faire face à des changements de fréquence drastiques et à des phénomènes transitoires de grande envergure. Une façon de remédier à ces problèmes est de déployer des systèmes de stockage d’énergie, comme les batteries S, pour aider le système électrique à maintenir sa fréquence et à libérer et absorber les poussées d’énergie nécessaires. Ce stage portera sur le développement de méthodes pour utiliser le stockage d’énergie en conjonction avec des convertisseurs électroniques de puissance afin d’assurer des sources/puits locaux d’énergie disponibles pour les convertisseurs qui aident à maintenir la fréquence du système.