Projets novateurs réalisés

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13270 Projets achevés

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Projets par catégorie

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Informatique
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Génie
1%
Génie - biomédical
4%
Génie - chimique / biologique

Analyse mathématique et computationnelle de la forme à partir d’images IRM pour l’étude de la sclérose en plaques

Chaque jour, trois Canadiens reçoivent un diagnostic de sclérose en plaques (SEP), qui affecte le cerveau et la moelle épinière, causant des lésions et de l’atrophie. La SEP provoque une déformation du système nerveux central, causant un handicap et, dans les cas extrêmes, la mort. Dans le cerveau humain, l’une des nombreuses structures affectées par la SEP est le corps colossem. Le corps collosum contient des millions de faisceaux nerveux qui relient les deux hémisphères cérébraux en agissant comme un pont pour la communication inter-hémisphérique. La déformation du corps collosum provoque donc une perturbation des impulsions nerveuses le long des fibres nerveuses. L’analyse mathématique et computationnelle de la déformation de la forme du corpus collosum, dans les études en séries, constitue une bonne mesure pour calculer la progression de la SEP chez les patients. Aujourd’hui, l’imagerie par résonance magnétique, ou IRM, est largement considérée comme un outil clé pour l’imagerie structurelle et fonctionnelle de l’anatomie du cerveau humain. Ce projet de recherche étudiera les techniques d’analyse d’images médicales, les algorithmes et les outils pour une meilleure analyse de la forme du corps collosum dans les IRM.

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Superviseur du corps professoral :

Dr Ghassan Hamarneh

Étudiant :

Omer Ishaq

Partenaire :

Groupe de recherche MS/IRM UBC

Discipline :

Informatique

Secteur :

Sciences de la vie

Université :

Université Simon Fraser

Programme :

Accélération

Recherche et développement de méthodes globalement convergentes pour résoudre plusieurs fonctions non linéaires

Aurel Systems Inc. propose un programme commercial de simulation de procédés dynamiques appelé CADSIM Plus™ (www.aurelsystems.com). À plusieurs endroits dans le programme, des ensembles d’équations non linéaires doivent être résolus ou des fonctions non linéaires doivent être minimisées (par exemple, résoudre des réseaux d’écoulement de pression, résoudre pour des variables indépendantes données par des ensembles de variables dépendantes définies par l’utilisateur, résoudre pour les deux températures sur un échangeur de chaleur avec condensation ou flash). Le projet de recherche du stagiaire consistait à étudier divers algorithmes mathématiques et à développer une suite de routines d’optimisation générales qui devaient être intégrées au simulateur CADSIM Plus™. L’objectif global du projet était d’améliorer la robustesse, la vitesse d’exécution et la précision de CADSIM Plus™. Au cours du stage, l’équipe de recherche a mis en œuvre de nombreux types de techniques d’optimisation dans CADSIM Plus™ pour en évaluer la pertinence. La recherche a permis d’approfondir la compréhension des défis auxquels l’entreprise fait face en ce qui concerne les types de techniques d’optimisation mathématique à explorer. D’autres recherches seront menées sur des méthodes d’optimisation pouvant accueillir une cible mobile et des limites physiques, y compris le contrôle multivariable du processus.

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Superviseur du corps professoral :

Dr Manfred Trummer

Étudiant :

Qingguo Li

Partenaire :

Aurel Systems Inc.

Discipline :

Mathématiques

Secteur :

Technologies de l’information et des communications

Université :

Université Simon Fraser

Programme :

Accélération

Modélisation géostatistique de la variabilité et de l’incertitude pour l’atténuation naturelle sur les sites en amont contaminés par le pétrole et le gaz

Le stagiaire travaillera à quantifier les incertitudes inhérentes associées à l’atténuation naturelle des contaminants organiques sur les sites en amont contaminés par le pétrole et le gaz. L’incertitude et la variabilité de paramètres tels que la conductivité hydraulique, le taux de biodégradation, la constante et la distribution spatiale de la source des contaminants peuvent mener à des résultats très incertains à obtenir à partir des modèles de destin et de transport routiniers. Il est donc nécessaire de quantifier ces incertitudes et d’étudier leur impact sur la taille prévue du panache et le temps de nettoyage. Pendant sa période de stage, le stagiaire aura l’occasion d’acquérir un aperçu des enjeux pratiques liés à son travail de modélisation, y compris la détermination pratique des paramètres nécessaires à la délimitation du problème, en tenant compte de leur variabilité spatiale et temporelle.

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Superviseur du corps professoral :

Dr Kevin W. Biggar

Étudiant :

Amir Hosseini

Partenaire :

WorleyParsons Komex

Discipline :

Génie

Secteur :

Pétrole et gaz

Université :

Université de l’Alberta (en anglais)

Programme :

Accélération

Estimation de la survie et des temps de déplacement des poissons radio-marqués dans le projet POST (POST)

Le projet de suivi du plateau océanique Pacifique (www.postcoml.org) fait partie de l’étude du Recensement de la vie marine. Les radioémetteurs sont implantés chirurgicalement dans les poissons (par exemple, le smolt du saumon) et sont suivis pendant leur migration par une série de lignes d’écoute le long de la plateforme océanique. Ce projet estimera les taux de survie en fonction du temps écoulé depuis la libération et de la distance parcourue pour les poissons lors de leur migration au-delà de ces lignes d’écoute.

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Superviseur du corps professoral :

Dr Tim Schwartz

Étudiant :

Saman Muthukamarana

Partenaire :

Vancouver Aquarium

Discipline :

Statistiques / Sciences actuarielles

Secteur :

Pêche et faune

Université :

Université Simon Fraser

Programme :

Accélération

Calcul efficace des Grecs pour les exotiques de taux d’intérêt en utilisant le modèle de tarification BGM

QUIC Financial Technologies produit des logiciels utilisés pour la tarification des contrats sur les marchés financiers. Ces logiciels sont basés sur des modèles mathématiques. À leur tour, ces modèles doivent être calibrés selon les données de marché. La sensibilité des prix donnés par les modèles aux petits changements des paramètres d’entrée, c’est-à-dire les dérivées des prix, est appelée les « Grecs » parce qu’ils sont généralement étiquetés « delta », « gamma », « theta », etc. Ainsi, ce projet explorera de nouvelles façons de calculer les Grecs.

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Superviseur du corps professoral :

Étudiant :

Leung Lung Chan

Partenaire :

QUIC Technologies financières

Discipline :

Finances

Secteur :

Finance, assurance et affaires

Université :

Université de Calgary

Programme :

Accélération

Comparaison des tests sur le terrain de la version rechargeable de la Toyota Prius avec les prédictions du simulateur de véhicules à énergie renouvelable

Plusieurs modules de composants de véhicules seront développés dans le cadre de ce projet afin de valider si l’approche proposée peut être utilisée pour développer un simulateur de véhicule complet répondant aux critères de conception attendus. Le simulateur de preuve de concept sera développé pour répondre à toutes les exigences. De plus, les bibliothèques de simulateurs de véhicules proposées seront développées pour permettre l’utilisation du simulateur afin de modéliser diverses configurations de véhicules, y compris l’hybride rechargeable en configuration parallèle. Puisque le code source de tous les composants du véhicule est disponible, il reste que le simulateur peut être adapté pour modéliser n’importe quel système de véhicule et éviter l’approche de la « boîte noire » des logiciels de simulation de véhicules commerciaux.

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Superviseur du corps professoral :

Dr Eric Bibeau

Étudiant :

Reza Ghorbani

Partenaire :

Manitoba Hydro

Discipline :

Génie

Secteur :

Piles à combustible

Université :

Université du Manitoba

Programme :

Accélération

Modélisation virtuelle d’organes avec des outils avancés de transport et de visualisation

La pharmacocinétique, l’étude du parcours d’un médicament dans le corps, est un outil quantitatif essentiel utilisé à toutes les étapes du développement et de l’administration du médicament. Le foie est le principal site du métabolisme et de l’élimination des médicaments du corps, mais il est difficile de le modéliser en raison de sa structure complexe. Un organe virtuel sera développé pour le foie en utilisant des techniques mathématiques modernes telles que les fractales, en conjonction avec un logiciel de modélisation des réservoirs d’écoulement développé par Computer Modelling Group Inc. Le modèle sera utilisé pour étudier les effets des maladies et des blessures sur la capacité du foie à traiter un médicament.

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Superviseur du corps professoral :

Dr Jack Tuszynski

Étudiant :

Rebeccah Marsh

Partenaire :

Groupe de Modélisation Informatique Inc.

Discipline :

Physique / Astronomie

Secteur :

Sciences de la vie

Université :

Université de l’Alberta (en anglais)

Programme :

Accélération

Conception d’antennes à bande ultra large pour l’imagerie mammaire micro-ondes

Les techniques de dépistage existantes pour détecter le cancer du sein, comme la mammographie par rayons X, l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et la tomodensitométrie assistée par ordinateur (CT), présentent certains inconvénients, comme l’incapacité à détecter le cancer à un stade précoce, une hypersensibilité ou la nécessité de compression mammaire. Une nouvelle approche qui a le potentiel de surmonter ces lacunes est l’imagerie micro-ondes à bande ultra large (UWB). Cette méthode d’imagerie repose sur la résolution de l’équation de Maxwell pour déterminer le profil des propriétés diélectriques avec un champ électrique connu mesuré par des antennes entourant le sein. Comme les petites antennes UWB planaires adaptées à l’imagerie micro-ondes ne sont pas disponibles commercialement, notre objectif est de concevoir et de fabriquer un système d’antennes UWB pour l’imagerie micro-ondes afin de détecter le cancer du sein. Comme les comportements dans le domaine temporel de l’antenne sont essentiels pour l’imagerie, la technique du domaine des différences finies (FDTD) sera utilisée pour la conception et l’étude des performances du système d’antenne.

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Superviseur du corps professoral :

Dr Sima Noghanian

Étudiant :

Iftekhar Hossain

Partenaire :

CancerCare Manitoba

Discipline :

Génie

Secteur :

Dispositifs médicaux

Université :

Université du Manitoba

Programme :

Accélération

Suivi de la posture de la tête basé sur la vidéo stéréo pour la correction de mouvement dans la reconstitution PET

Typiquement, le mouvement du patient lors de toute imagerie médicale entraînera une image finale dégradée si ce mouvement n’est pas pris en compte. Ce projet de recherche vise à utiliser la vidéo provenant de deux caméras, enregistrant sous différents angles, pour estimer le mouvement de la tête d’un patient lors d’une tomodographie par émission de positrons (PET). En utilisant la vidéo de deux caméras pour suivre les caractéristiques de la tête du patient, on peut estimer le mouvement dans les trois dimensions. Cette estimation du mouvement sera ensuite utilisée pour reconstruire une image finale améliorée, en tenant compte du mouvement du patient survenu lors de l’échographie. Outre l’amélioration de l’image finale, cette méthode présente un avantage par rapport aux méthodes actuelles en ce qu’elle ne nécessite aucun marqueur ou contrainte sur le patient lors de l’imagerie, des techniques actuellement utilisées pour suivre ou restreindre le mouvement du patient.

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Superviseur du corps professoral :

Dr Ghassan Hamarneh

Étudiant :

Russell Warneboldt

Partenaire :

TRIUMF

Discipline :

Informatique

Secteur :

Sciences de la vie

Université :

Université Simon Fraser

Programme :

Accélération

Composantisation logicielle

Les pratiques actuelles de développement et de refactorisation des logiciels favorisent la modularisation des logiciels et favorisent l’interactivité des composants logiciels. L’émergence d’architectures orientées services incite désormais à promouvoir encore plus de modularité et d’interopérabilité entre des logiciels multi-fournisseurs, multi-langues et multi-environnements. Ce projet vise à mieux comprendre ces contraintes croissantes d’interopérabilité dans le contexte des grandes applications web. Il utilisera des techniques d’analyse des dépendances et d’abstraction pour déterminer la meilleure façon de refactorer les applications existantes en composants indépendants afin de maximiser l’interopérabilité avec d’autres logiciels existants et futurs.

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Superviseur du corps professoral :

Dr Jacob Slonim

Étudiant :

Mark McKenna

Partenaire :

IBM Canada

Discipline :

Informatique

Secteur :

Technologies de l’information et des communications

Université :

Université Dalhousie

Programme :

Accélération

Étude de modélisation numérique sismique-forward et d’illumination

Ce projet utilisera la modélisation informatique pour aider à construire un modèle géologique du sous-sol de la Terre. On suppose que le modèle est exact lorsque les données sismiques du modèle correspondent raisonnablement aux données sismiques enregistrées à la surface de la Terre. Le mouvement de l’énergie des vagues à l’intérieur du modèle sera ensuite utilisé pour aider à identifier les signatures d’hydrocarbures dans les données sismiques réelles.

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Superviseur du corps professoral :

Dr John C. Bancroft

Étudiant :

Hesham Moubarak

Partenaire :

Husky Energy Ltd.

Discipline :

Géographie / Géologie / Sciences de la Terre

Secteur :

Exploitation minière et carrière

Université :

Université de Calgary

Programme :

Accélération

Stratégies d’investissement optimales

Un défi majeur pour les gestionnaires de portefeuille est qu’il leur est difficile de prédire l’avenir. En pratique, ils se contenteraient de pouvoir identifier quelles actions sont susceptibles de bien performer et lesquelles risquent de mal performer dans le mois à venir. Ce projet comprendra l’étude d’algorithmes pour utiliser des collections spécifiques de données de recherche sur une famille d’actions à cet effet, et portera également sur les moyens d’évaluer la meilleure façon de comparer la qualité d’algorithmes alternatifs.

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Superviseur du corps professoral :

Drs Len Bos et Tony Ware

Étudiant :

Greg Orosi

Partenaire :

Gestion du capital du genre

Discipline :

Finances

Secteur :

Finance, assurance et affaires

Université :

Université de Calgary

Programme :

Accélération

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