Projets novateurs réalisés

L’étudiant aidera à développer une base de données pour relier les coûts de « l’approche des ingrédients » aux données publiées sur les coûts réels des programmes sur le terrain.  L’étudiant et le superviseur effectueront une analyse de la relation entre les deux ensembles de coûts à l’aide d’un logiciel statistique.  L’objectif est de développer un article publiable sur le sujet et de présenter les résultats préliminaires aux parties intéressées des organisations internationales (OMS et Banque mondiale) ainsi qu’à celles impliquées dans des projets de recherche internationaux connexes (par exemple, financés par l’Organisation Gates).

Les tests et débogages logiciels représentent entre 30 et 50% du coût de développement dans les systèmes embarqués. Malgré ce pourcentage élevé et les coûts énormes qui en découlent, peu d’attention a été portée au débogage des systèmes embarqués en temps réel. À part les émulateurs intégrés pour les systèmes autonomes, des méthodes ad hoc telles que les lumières clignotantes pour indiquer des erreurs et les codes d’erreur morsing via les bips restent des méthodes de débogage répandues.

Une façon de déboguer des systèmes est de créer des traces d’application à l’exécution en instrumentant le logiciel. Le mécanisme instrumenté, cependant, doit préserver la rectitude logique et respecter les limites temporelles et de ressources de l’application. Dans nos recherches, nous étudions les mécanismes d’instrumentation et de débogage de logiciels embarqués en temps réel qui répondent à un ensemble précis de contraintes.

Deux postes étudiants possibles sont disponibles :

Rôle théorique : Nous étudierons de nouvelles techniques d’instrumentation au niveau des graphiques de contrôle-flux et des diagrammes temporels, et évaluerons les algorithmes résultants (complexité, correction, solidité). Nous comparerons en outre les nouveaux algorithmes avec ceux existants (inclusion linguistique, contre-exemples).

Dans ce projet, nous analysons comment un fournisseur de soins de santé gouvernemental devrait négocier un contrat de partage des risques avec les fabricants pharmaceutiques. L’objectif de l’étude est d’examiner comment un assureur public en soins de santé devrait fixer les modalités des contrats de paiement à l’acte avec plusieurs fabricants de médicaments ou de produits pharmaceutiques. L’étude s’appuie sur les travaux existants de Mahjoub, Odegaard et Zaric (2010), qui considèrent le cas le plus simple lorsqu’il n’y a qu’un seul fabricant. Les principaux paramètres du contrat que nous cherchons à modéliser sont la période d’évaluation et le pourcentage des ventes que le fabricant devrait rembourser au payeur de soins de santé. En raison de l’obtention de résultats significatifs et traitables à l’aide de modèles analytiques, l’étude se concentrera sur la théorie des jeux et la simulation computationnelles. En d’autres termes, l’étude se concentrera sur le test de différentes politiques contractuelles à l’aide de simulations informatiques afin d’évaluer quels types de contrats, du point de vue du payeur en soins de santé, sont optimaux et robustes face aux résultats défavorables.

Le rôle principal de l’étudiant consiste à construire des modèles et à analyser. La construction de modèles implique de spécifier, par exemple, la dynamique entre les fabricants et le payeur de soins de santé, la performance et l’évaluation des médicaments, la progression des maladies dans la population, les indicateurs à suivre, etc. L’analyse du modèle inclut la validation du modèle, l’interprétation des résultats, le résumé des résultats, la préparation de graphiques, etc. L’étudiant sera responsable d’implémenter (coder) le modèle dans un environnement de programmation ou de simulation informatique. Des tâches supplémentaires incluent la revue de la littérature et la recherche sur les travaux antérieurs. L’étudiant doit également résumer le modèle et les résultats et participer activement à la rédaction d’un article de recherche formel et d’une présentation PowerPoint.

Les ressources en eau à travers le monde sont récemment apparues vulnérables aux changements climatiques, ce qui pourrait à la fois réduire l’approvisionnement en eau et augmenter la demande, entraînant des pénuries fréquentes et/ou sévères. Les ressources en eau au Canada sont également menacées par les changements climatiques. La gestion durable des ressources en eau joue un rôle essentiel dans la réduction de la vulnérabilité des ressources en eau face à ces défis.

Les objectifs de la recherche proposée sont de réduire à l’échelle les productions futures du changement climatique générées par différents RCM et de les adapter au bassin versant en question (le bassin versant de Big Creek dans ce cas), d’évaluer les impacts des changements climatiques futurs sur le régime hydrologique et d’évaluer les incertitudes quant à la disponibilité des ressources en eau pour les scénarios futurs de changement climatique.

Les résultats de cette recherche, bien qu’ils soient proposés pour la section agricole, devraient contribuer aux secteurs des ressources en eau du Canada, tels que l’agriculture, la navigation/transport, l’hydroélectricité, les municipalités/communautés, les écosystèmes/environnement, afin de développer un système de gestion durable dans les conditions futures de changement climatique.

L’étudiant apprendra à utiliser les instruments de pointe disponibles en laboratoire, à connaître les détails des outils mathématiques utilisés dans le cadre de la recherche, à analyser des données à l’aide de plusieurs outils de pointe, à rédiger un rapport, et à participer à la rédaction d’un article scientifique.

L’objectif global de notre projet est de déterminer les facteurs permettant d’optimiser l’élimination des nutriments et des micropolluants organiques (par exemple, pesticides, ainsi que des produits pharmaceutiques et de soins personnels, aussi appelés « médicaments ») dans les lagunes municipales rurales d’eaux usées, à l’aide d’expériences manipulatives avec des zones humides construites à l’échelle de laboratoire et de terrain.  Ce travail fournira une science solide sur la meilleure façon d’éliminer ces contaminants des eaux usées avant leur rejet dans les eaux réceptrices, et améliorera la qualité et la durabilité de l’eau pour la population du Manitoba.

            Notre focus géographique spécifique porte sur les communautés de Morden et Winkler (population combinée d’environ 18 000 habitants), dans le sud du Manitoba. Le système de Dead Horse Creek peut être considéré comme représentatif non seulement des technologies de traitement des eaux usées des petites communautés du Manitoba et des Prairies canadiennes, mais aussi des contributions en nutriments et polluants au lac Winnipeg provenant des zones rurales.  Ainsi, une compréhension de l’interaction des facteurs pouvant affecter le fonctionnement des zones humides proposées est cruciale pour leur fonctionnement optimal, et fournira des perspectives pour appliquer ces technologies environnementales à d’autres systèmes afin d’améliorer la qualité de l’eau.

            L’étudiant de Globalink aura l’occasion de travailler avec une grande équipe (17 personnes en 2010) unique, composée de plusieurs chercheurs, multi-institutions, multi-organisations et multidisciplinaires, s’attaquant à la question de la réhabilitation des nutriments et des micropolluants par des technologies innovantes de traitement de l’eau.  L’étudiant jouera un rôle crucial dans la construction d’un bilan de masse chimique dans les microcosmes manipulatifs à l’échelle du champ.  Un échantillonnage de terrain approfondi sur le site (1,5 heure au sud-ouest de Winnipeg) sera effectué pour caractériser la composition chimique existante dans les lagunes d’eaux usées de Morden et Winkler, qui représentent les conditions de base (c’est-à-dire le traitement disponible compte tenu des infrastructures et technologies actuelles).

Depuis dix ans, je recherche de nouveaux types de biofiltres pour traiter les odeurs du bétail.  Bien que je prévoie la fabrication d’un prototype de biofiltre d’ici avril 2011, je ne m’attends pas à ce que l’équipe de conception ait le temps d’évaluer le fonctionnement du biofiltre.  J’ai l’intention de recruter un étudiant durant l’été 2011 pour évaluer expérimentalement la conception afin de m’assurer que la faille a été corrigée.  J’ai déjà l’instrumentation nécessaire pour évaluer expérimentalement le fonctionnement du biofiltre.  De plus, l’équipe de conception a reçu l’instruction de considérer l’évaluation expérimentale dans sa conception (c’est-à-dire qu’elle a reçu l’instruction de considérer l’installation de capteurs d’humidité dans le biofiltre). 

Le but de ce projet est donc de mener une expérience pour évaluer le fonctionnement du biofiltre.  Après la collecte des données, l’étudiant devra analyser les résultats et, si le temps le permet, préparer une publication à soumettre à une revue évaluée par des pairs décrivant le biofiltre et son évaluation.  La conférence annuelle CSBE/SCGAB aura lieu à Winnipeg en juillet 2011.  L’étudiant aura l’occasion d’assister à cette conférence et de présenter les résultats de ce projet de recherche et développement. L’évaluation expérimentale consistera en la collecte de données, l’analyse des données et la préparation d’un manuscrit pour présentation à la conférence annuelle CSBE/SCGAB 2011 à Winnipeg (et finalement pour publication dans une revue à comité de lecture comme Canadian Biosystems Engineering).

La production d’énergie éolienne est l’une des principales sources d’énergie propre à travers le monde, dans les pays ou régions industrialisés.  Il est bien connu que le WPG présente les caractéristiques suivantes : l’entrée est incertaine; La volatilité est élevée avec des sauts et des latences; la corrélation entre sa production et sa demande est très probablement nulle; WPG se situe habituellement à un nœud distant du réseau de transmission. La recherche proposée aidera à déterminer à quel point un WPG pourrait être rentable dans un marché à la veille lorsque sa stratégie d’enchères est optimale. La réponse sera aussi une référence clé pour établir une réglementation favorable à cette nouvelle industrie.

Le problème sera considéré à la fois avec la stratégie et sans stratégie. Lorsque le problème est considéré avec la stratégie, nous modélisons explicitement le comportement des autres concurrents. Lorsque le problème est considéré sans stratégie, nous modélisons le prix de compensation comme une variable aléatoire suivant son schéma historique. Pour les deux approches, nous modéliserons explicitement les contraintes de la demande et d’autres contraintes physiques pour le marché segmenté 24 heures. La génération de scénarios sera une partie importante du projet, où un ensemble de scénarios représentant le futur schéma de vent sera créé et utilisé dans le modèle d’optimisation. 

L’étudiant doit participer activement à la modélisation du problème, discuter du composant critique du modèle, ainsi que les compromis entre différents facteurs du modèle. L’étudiant aidera aussi à recueillir des données pour le modèle. Bien que cela puisse être difficile, on s’attend à ce que l’étudiant contribue également à la phase optimale de conception de l’algorithme. L’étudiant recevra des mini-conférences sur la programmation stochastique et la théorie des options réelles, qui devraient être les principaux outils pour résoudre le modèle d’optimisation.

L’objectif global du projet proposé est de réaliser une analyse et une évaluation à long terme de la performance des principaux systèmes d’énergie renouvelable et mécaniques avancés installés dans les deux maisons durables TRCA-BILD Archetype situées au Kortright Centre à Woodbridge. Ontario. L’installation servira d’infrastructure d’éducation, de démonstration, de formation et de recherche pour les technologies de logement durable dans la région du Grand Toronto (GTA), en partenariat avec la Toronto and Region Conservation Authority (TRCA), l’Association de l’industrie du bâtiment et du développement des terres (BILD) et de nombreux autres partenaires. Cela impliquera 1) le développement d’un système global de surveillance flexible et extensible, 2) l’identification et la ratification des problèmes potentiels de conception et opérationnels grâce à des processus détaillés de gestion des équipements et des systèmes de surveillance, 3)

effectuer une surveillance à long terme de la performance et la collecte de données, 4) développer et valider des modules de simulation énergétique des bâtiments destinés à être utilisés dans les futurs logiciels Hot2000/3000, et 4) analyser et évaluer la performance à long terme des systèmes pour chaque équipement majeur et une maison dans son ensemble. C’est la deuxième année du projet de stage de recherche attendu de trois ans avec l’installation TRCA-BILD Archetype House.