Projets novateurs réalisés

Communications sans fil pour les réseaux de capteurs dans des environnements perturbés : application aux véhicules

Modéliser les processus de choix des consommateurs dans un environnement dynamique et concurrentiel

Un « modèle de choix » est un outil mathématique qui peut être utilisé pour anticiper le comportement des agents économiques lorsqu’ils doivent choisir parmi plusieurs options. Nous utiliserons cette technique pour prédire les choix de passagers des compagnies aériennes ou ferroviaires afin d’anticiper la demande et d’optimiser l’offre en ce qui concerne la disponibilité et les prix des billets. Dans le cadre de ce stage, le stagiaire développera de nouveaux modèles et testera sa performance à partir de données réelles. Ce stage permettra à ExPretio de tester de nouvelles approches et d’appliquer des techniques avancées en modélisation du choix, un domaine dans lequel le stagiaire s’est spécialisé dans le cadre de son doctorat.

Développement intelligent de l’enveloppe architecturale cinétique

Dans le cadre du projet, trois stagiaires travailleront intensivement avec Philip Beesley Architect Inc. à la conception et à la mise en œuvre d’enveloppes architecturales cinétiques. Les enveloppes seront présentées comme des installations sculpturales et comme un système d’ombrage dynamique pour l’entrée de la Maison Nord du Canada au Décathlon solaire 2009. La modélisation paramétrique des composants sera utilisée pour explorer les possibilités conceptuelles du projet et établir des alternatives de conception. L’énergie solaire et les technologies de communication sans fil seront développées, en s’appuyant sur la plateforme open source Arduino. La mise en œuvre des composants physiques utilisera la découpe laser interne et le rouage CNC, élargis par de nouveaux équipements de thermoformage supportant des éléments légers formés en feuille. Des prototypes grandeur nature des ensembles clés seront assemblés et testés pour s’assurer qu’ils résistent aux conditions environnementales extérieures. La contribution au travail de PBAI prendra la forme d’un travail direct sur deux projets de l’entreprise, la sculpture et le système d’ombrage dynamique, ainsi que de matériel pouvant être déployé dans de futurs projets de la série Membranes Réflexives.

Développement des relations climatiques Tree Ring – C dans les forêts boréales

Les opérations minières dans la région des sables bitumineux peuvent affecter de vastes zones de forêt boréale. Les zones forestières touchées par l’exploitation minière devraient être récupérées par les compagnies minières afin de rétablir leurs conditions naturelles après la fin de l’exploitation. Le©succès à long terme des plans de réhabilitation peut être évalué à l’aide de modèles écologiques qui simulent comment différents facteurs environnementaux influencent la croissance et le développement des arbres. Le climat est possiblement le facteur le plus important influençant la croissance des plantes. Dans ce projet, une base de données des largeurs des cernes d’arbres pour différentes années sera assemblée, ainsi qu’une série correspondante de relevés climatiques historiques provenant des stations météorologiques locales. Une série d’équations statistiques sera ensuite développée pour décrire la relation entre la largeur annuelle des anneaux d’arbres et le climat. Les résultats de cette recherche seront utilisés dans le développement d’un modèle écosystémique (FORECAST©climate) conçu pour explorer les conséquences écologiques des changements climatiques sur la croissance forestière et les pratiques de remise en état des mines.

Architecture et application d’un module innovant d’aide à la décision pour une utilisation en soins primaires avec dossiers électroniques des patients

Ce projet vise à développer un module d’aide à la décision destiné à être utilisé avec les dossiers électroniques des patients. En utilisant des méthodologies innovantes pour analyser les données des patients ainsi que le partage de ces données avec les cliniciens et les patients eux-mêmes, le projet cherche à résoudre les problèmes actuels auxquels font face les systèmes d’information d’aide à la décision clinique (y compris des problèmes qui ont limité l’impact que ces systèmes ont eu jusqu’à présent sur la pratique médicale). L’hypothèse centrale de cette initiative de recherche est que l’utilisation d’une matrice de motifs peut s’adapter à la complexité de l’information diagnostique. En tant qu’innovation principale, nous construirons et évaluerons un moteur intelligent pour relier des motifs spécifiques à une représentation visuelle des connaissances contextuelles modélisées sur la mentalité des médecins et des patients. Ce moteur dynamique pourra prescrire directement des tests diagnostiques et des thérapies ou interroger et obtenir des informations complémentaires immédiatement. Myca, une entreprise qui développe une plateforme de dossiers médicaux électroniques, compte sur ses partenaires de recherche experts en systèmes d’information médicale pour concevoir un module de haute qualité et à valeur ajoutée pour leur plateforme d’information.

Utilisation des indicateurs clés de performance pour augmenter l’efficacité de production des exploitations de veaux de vaches en Ontario

L’industrie du bœuf ontarien occupe une part importante de l’économie agricole, étant responsable des plus fortes recettes de trésorerie agricoles du secteur. Grâce à des liens avec d’autres secteurs de l’économie, la production de bœuf emploie des milliers d’Ontariens et génère 1,4 milliard de dollars pour l’économie provinciale. Cependant, l’industrie est menacée par des défis tels que les restrictions commerciales, la hausse des coûts alimentaires et l’évolution des préférences alimentaires. La solution la plus efficace à moyen terme pour assurer la viabilité de l’industrie est d’augmenter l’efficacité au niveau de la ferme. Cette étude vise à évaluer les déterminants de l’inefficacité de la production et à proposer un système d’étalonnage, permettant aux producteurs de comparer leurs opérations à celles identifiées comme relativement plus efficaces. Cette étude identifiera les producteurs efficaces et déterminera quels facteurs de production et de gestion contribuent le plus au niveau d’efficacité de la production. Les producteurs bénéficieront de l’identification d’indicateurs clés de performance, ce qui les aidera à améliorer l’efficacité, et donc la rentabilité, de leurs opérations.

Modélisation d’un procédé de formage par rouleaux à plusieurs étapes appliqué aux dalles de tablier de pont en composite textile

Le remplacement des matériaux métalliques par des composites à matrice polymère qui possèdent de nombreuses propriétés améliorées (densité plus faible, rigidité et résistance accrues, résistance à la fatigue et aux dommages, stabilité à haute température, etc.) devient un objectif majeur dans plusieurs industries, notamment l’aérospatiale, l’automobile et la construction. Les composants structurels utilisés dans ces industries incluent souvent des rayons et des angles vifs, qui se sont avérés difficiles à former de manière contrôlée en raison du phénomène de reculement ou d’entrée à ressort. Pendant les cycles de formage et de refroidissement, le retour en arrière ou le retour à ressort peut causer jusqu’à 4 degrés d’erreur sur les pièces fabriquées et pose plus de problèmes sur les pièces épaisses. Le stagiaire de ce projet travaillera sur une approche de modélisation, simulation et optimisation (aux éléments finis) pour prédire et minimiser cet effet pour un profil en forme de V] en forme de roulement fait d’un matériau composite tissé typique et utilisé dans les dalles de pont. Une fois validé (en comparant avec les données d’essai disponibles sous forme de composite AS), le modèle peut être modifié et utilisé pour des matériaux et pièces similaires avec des profils différents.

Étude des effets de la désinfection UV sur l’activité œstrogénique des eaux usées

Ce projet est réalisé en partenariat avec le Réseau canadien de l’eau. Les composés ou produits chimiques perturbateurs endocriniens (CED) désignent généralement des substances chimiques capables de perturber le système endocrinien des animaux. Des études scientifiques sur les impacts des EDC sur la faune aquatique au Canada, en particulier les études sur les poissons des Grands Lacs, ont mis en lumière la question des EDC dans l’environnement aquatique. Des efforts sont maintenant en cours pour comprendre de manière globale le sort des CDE dans les processus de traitement des eaux usées et développer des moyens efficaces de les éliminer à des niveaux satisfaisants. L’objectif de ce projet est d’étudier les effets de la désinfection UV sur l’activité œstrogénique des eaux usées avec la société partenaire Trojan Technologies. Trojan commercialise les technologies UV pour la désinfection de l’eau et des eaux usées partout dans le monde. Le projet proposé est important pour Trojan afin de comprendre et de clarifier les effets œstrogéniques des sous-produits UV sur la qualité des eaux usées provenant des stations d’épuration.

Modèle d’analyse et d’évaluation financière pour les plantations de saules à Grappe agroénergétique des Coteaux

Le projet concerne l’évaluation financière de l’utilisation de différents types d’arbres comme biomasse pour une considération énergétique. Cette initiative vise à développer un modèle pour analyser et évaluer les bénéfices économiques de la culture intensive des saules et les comparer aux résultats obtenus avec les pratiques forestières traditionnelles. Le projet vise également à déterminer des conditions de production optimales pour les plantations de peupliers et la culture d’autres plantes ligneuses, y compris le triticale et l’herbe switch. Ce modèle aidera à établir des normes d’analyse et d’évaluation pour l’industrie et ses modèles d’affaires.

Évaluation d’un système de vision artificielle neuro-flou pour une inspection intelligente

Ce projet est réalisé en partenariat avec AUTO21. Van Rob est un fabricant de pièces automobiles pour emboutir des métaux avec des usines dans la région de Toronto. L’objectif de ce stage est d’évaluer la performance d’un système d’inspection par vision par ordinateur dans un environnement industriel. L’évaluation de l’algorithme intelligent d’inspection neuro-floue utilisé par le système de vision artificielle appelé QVision fait l’objet du mémoire de maîtrise du stagiaire. La QVision originale a été développée par un ancien étudiant de maîtrise. QVision a été installé sur l’une des cellules de fabrication de Van Rob. La méthodologie de base consiste à l’interne à tester la performance de QVision pendant que la cellule fonctionne. Différentes techniques seront étudiées pour corriger les problèmes révélés lors du processus de test. Le critère de réussite est que QVision fonctionne avec moins de 2% de faux négatifs (rejet d’une bonne partie) et zéro faux positif (acceptation d’une mauvaise partie). Si le test réussit, Van Rob disposera d’un système d’inspection par vision artificielle éprouvé en production, qui pourra être appliqué à d’autres domaines de production. Un système d’inspection par vision par ordinateur fonctionnel réduira le nombre de faux négatifs et, par conséquent, diminuera les taux de rebut. De plus, en éliminant le nombre de faux positifs, Van Rob évitera les sanctions économiques liées à l’action de confinement de la part de ses clients.

Surveillance efficace des essais de végétation indigène dans les sols miniers et analyse des stocks de sols aux mines Huckleberry, Houston, C.-B.

À la demande de Huckleberry Mines Ltd. pour des recherches supplémentaires sur la remise en état sur place en vue de la fermeture prévue de la mine en 2010, un projet de surveillance de l’efficacité de la végétation et des sols a été lancé à l’été 2008. L’objectif de ce projet est d’évaluer la performance de la végétation indigène dans les substrats provenant des stocks de sol et de décrire la biogéochimie des stocks de sol sur le site minier. En collaboration avec Manning, Cooper and Associates Ltd, la phase 1 du projet a mené un échantillonnage de base des stocks de sol et a initié des parcelles tests de semences indigènes à divers endroits sur le site minier. Les phases suivantes du projet surveilleront le succès végétatif de ces parcelles d’essai durant l’été/automne 2009 et 2010 et poursuivront la caractérisation des substrats de sol au sein des stocks de sol. L’objectif de la surveillance de la végétation sera de fournir des recommandations pour affiner les approches visant à rétablir la végétation indigène sur les sols perturbés et dégradés à l’intérieur de l’empreinte du site minier.

Déterminants écologiques de l’aquaculture durable en Colombie-Britannique

L’aquaculture (l’élevage d’organismes marins et aquatiques) est le secteur agroalimentaire à la croissance la plus rapide au monde et est régulièrement citée comme une solution principale pour répondre à la carence alimentaire croissante à l’échelle mondiale. En Colombie-Britannique, l’industrie aquacole est dominée par deux espèces : le saumon atlantique et l’huître du Pacifique. Bien que les bénéfices économiques potentiels de cette industrie soient bien compris, les conséquences écologiques directes et indirectes le sont moins. Une caractéristique constante de tous les systèmes d’aquaculture à l’échelle industrielle est la densité extrêmement élevée des animaux de production. Élever des animaux à des densités pouvant dépasser 1000 fois l’ambiance peut générer des effets négatifs tant à l’intérieur qu’à l’extérieur de la ferme. Beaucoup de ces effets sont bien documentés, même s’ils ne sont pas bien compris. D’autres, comme ceux abordés dans cette série de projets, ne sont pas encore documentés : Comment la simple présence des fermes modifie la dynamique épidémiologique des populations sauvages? Comment les subventions nutritionnelles issues des fermes pourraient augmenter l’exposition et la susceptibilité aux parasites chez les poissons plats sauvages? Comment des espèces non ciblées comme la crevette sont-elles affectées par les traitements chimiques contre les parasites utilisés dans les fermes? Quelle peut être la taille d’une ferme d’huîtres avant de commencer à miner les fonctions écologiques fondamentales de son environnement environnant? Une fois impacté, comment un site marin est-il le plus efficacement restauré? Répondre à de telles questions n’est que la moitié du défi, synthétiser les données pour qu’elles puissent être utilisées pour faire avancer des politiques bien informées est aussi une priorité. Ce projet développera des indicateurs de performance dérivés empiriquement qui permettront une comparaison directe de la performance en durabilité des installations aquacoles de la Colombie-Britannique.