Projets innovants réalisés

L’étudiant aidera à élaborer une base de données pour établir un lien entre les coûts de l'« approche fondée sur les ingrédients » et les données publiées sur les coûts réels du programme sur le terrain.  L’étudiant et le superviseur entreprendront une analyse de la relation entre les deux ensembles de coûts à l’aide d’un logiciel statistique.  L’objectif est d’élaborer un article publiable sur le sujet et de présenter les conclusions préliminaires aux parties intéressées dans les 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 logiciels et le débogage occupent entre 30 et 50% du coût de développement des systèmes embarqués. Malgré ce pourcentage élevé et les coûts énormes qui y sont associés, peu d’attention a été consacrée au débogage des systèmes intégrés en temps réel. Outre les émulateurs en circuit pour les systèmes autonomes, les méthodes ad hoc telles que les lumières clignotantes pour indiquer les erreurs et les codes d’erreur de morsing via des beepers sont encore des méthodes de débogage répandues.

Une façon de déboguer des systèmes est en créant des suivis d’application au moment de l’exécution en instrumentant le logiciel. Toutefois, le mécanisme instrumenté doit préserver l’exactitude logique et respecter le calendrier et les limites des ressources de la demande. Dans notre recherche, nous étudions les mécanismes d’instrument et de débogage de logiciels embarqués en temps réel qui répondent à un ensemble spécifié de contraintes.

Deux rôles d’étudiants possibles sont disponibles :

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

Dans ce projet, nous analysons comment un fournisseur de soins de santé du gouvernement devrait négocier un contrat de partage des risques avec les fabricants de médicaments pharmaceutiques. L’objectif de l’étude est d’examiner comment un payeur de soins de santé du gouvernement devrait fixer les conditions des contrats de rémunération à la performance 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 traitables significatifs avec des modèles analytiques, l’étude se concentrera sur la théorie des jeux informatiques et la simulation. En d’autres termes, l’étude sera centrée sur la mise à l’essai de différentes politiques contractuelles à l’aide de la simulation informatique pour évaluer quels types de contrats, du point de vue du payeur de soins de santé, sont optimaux et robustes aux résultats négatifs.

Le rôle principal de l’étudiant implique la construction et l’analyse de modèles. 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 de la ou des maladies dans la population, les mesures à suivre, etc. L’analyse du modèle comprend la validation du modèle, l’interprétation des résultats, le résumé des résultats, la préparation de graphiques, etc. L’étudiant sera responsable de la mise en œuvre (codage) du modèle dans un environnement de programmation informatique / simulation. D’autres tâches comprennent l’examen de la littérature et la recherche des travaux antérieurs qui ont été effectués. On s’attend également à ce que l’étudiant résume le modèle et les résultats et participe activement à la rédaction d’un document de recherche officiel et d’une présentation PowerPoint.

Les ressources en eau du monde entier sont récemment apparues comme vulnérables aux changements climatiques, qui peuvent à la fois réduire l’approvisionnement en eau et augmenter la demande en eau, entraînant des pénuries d’eau fréquentes et / ou graves. Les ressources en eau au Canada sont également menacées par les changements climatiques. La gestion durable des ressources en eau joue un rôle vital dans la réduction de la vulnérabilité des ressources en eau à ces défis.

Les objectifs de la recherche proposée sont de réduire à l’échelle les résultats futurs des changements climatiques générés par les différentes MRC et de les adapter au bassin hydrographique en considération (bassin versant du ruisseau Big dans ce cas), d’évaluer les impacts des changements climatiques futurs sur le régime hydrologique et d’évaluer les incertitudes dans la disponibilité des ressources en eau pour les scénarios futurs de changements climatiques.

Les résultats de cette recherche, bien qu’il soit proposé de l’élaborer pour la section agricole, devraient contribuer aux secteurs des ressources en eau du Canada, comme l’agriculture, la navigation et le transport, l’hydroélectricité, les municipalités, les collectivités, les écosystèmes et l’environnement, afin d’élaborer un système de gestion durable dans des conditions futures liées aux changements climatiques.

L’étudiant apprendra à utiliser l’instrumentation de pointe disponible dans le laboratoire, apprendra les détails des outils mathématiques utilisés dans le cadre de la recherche, apprendra à analyser les données à l’aide de plusieurs outils de pointe et rédigera un rapport et participera également à la réalisation d’un article de revue.

L’objectif global de notre projet est de déterminer les facteurs permettant d’optimiser l’élimination des nutriments et des micropolluants organiques (p. ex., pesticides, produits pharmaceutiques et produits de soins personnels appelés « médicaments ») dans les bassins de stabilisation des eaux usées municipales rurales, au moyen d’expériences de manipulation avec des milieux humides construits à l’échelle du banc d’essai et à l’échelle du terrain.  Ces travaux fourniront des données scientifiques solides sur la meilleure façon d’éliminer ces contaminants des eaux usées avant leur rejet dans les eaux réceptrices, et amélioreront la qualité et la durabilité de l’eau pour la population du Manitoba.

            Nous nous concentrons particulièrement sur les collectivités de Morden et de Winkler (population combinée d’environ 18 000 habitants), dans le sud du Manitoba. Le réseau du ruisseau Dead Horse peut être considéré comme représentatif non seulement des technologies de traitement des eaux usées des petites collectivités du Manitoba et des Prairies canadiennes, mais aussi des apports en nutriments et en polluants du lac Winnipeg provenant des régions rurales.  Ainsi, une compréhension de l’interaction des facteurs susceptibles d’influer sur la fonction des terres humides proposées est cruciale pour leurs opérations optimales, et fournira des informations sur l’application de ces technologies environnementales à d’autres systèmes pour améliorer la qualité de l’eau.

            L’étudiant de Globalink aura l’occasion de travailler avec une grande équipe (17 personnes en 2010) et unique multi-chercheurs, multi-institutions, multi-organisations, multi-disciplinaires s’attaquant à la question de l’assainissement 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 manipulateurs à l’échelle du champ.  Un vaste échantillonnage sur le terrain sur le site (1,5 heure au sud-ouest de Winnipeg) sera effectué pour caractériser le compostage chimique existant dans les bassins d’épuration de Morden et de Winkler, qui représentent les conditions de référence (c.-à-d. le traitement disponible compte tenu de l’infrastructure et de la technologie actuellement existantes).

Au cours de la dernière décennie, j’ai fait des recherches sur de nouveaux types de biofiltres pour le traitement des odeurs du bétail.  Bien que je prévois 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 au cours de l’été 2011 pour évaluer expérimentalement la conception afin de m’assurer que le défaut de conception a été corrigé.  J’ai déjà l’instrumentation nécessaire pour évaluer expérimentalement le fonctionnement du biofiltre.  De plus, l’équipe de conception a reçu l’instruction de tenir compte de l’évaluation expérimentale dans sa conception (c.-à-d. qu’elle a reçu l’instruction de tenir compte de l’emplacement des 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, on s’attendra à ce que l’étudiant analyse les résultats et, si le temps le permet, prépare une publication à soumettre à une revue à comité de lecture décrivant le biofiltre et son évaluation.  La conférence annuelle du CSBE/SCGAB se tient à Winnipeg en juillet 2011.  L’étudiant aurait l’occasion d’assister à cette conférence et de présenter les résultats de ce projet de recherche et développement. L’évaluation expérimentale comprendra la collecte de données, l’analyse de données et la préparation d’un manuscrit qui sera présenté à la conférence annuelle 2011 du CSBE/SCGAB à Winnipeg (et, en fin de compte, 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 dans 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 retards ; la corrélation entre sa production et sa demande est très probablement nulle ; WPG se trouve généralement à un nœud distant dans le réseau de transmission. La recherche proposée aidera à répondre à la rentabilité d’un WPG pourrait être dans un marché de jour à venir lorsque sa stratégie d’enchères est optimale. La réponse sera également une référence clé dans l’élaboration d’une réglementation favorable à cette nouvelle industrie.

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

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

L’objectif global du projet proposé est d’effectuer une analyse et une évaluation du rendement à long terme des principales énergies renouvelables et des systèmes mécaniques avancés installés dans les deux maisons TRCA‐BILD Archetype Sustainable situées au Kortright Centre à Woodbridge. Ontario. L’installation servira d’infrastructure d’éducation, de démonstration, de formation et de recherche pour les technologies d’habitation durables dans la région du Grand Toronto (RGT) en partenariat avec l’Office de protection de la nature de Toronto et de la région (TRCA), l’Association de l’industrie du bâtiment et de l’aménagement du territoire (BILD) et de nombreux autres partenaires. Cela impliquera 1) le développement du système de surveillance global flexible et extensible, 2) l’identification et la ratification des problèmes potentiels de conception et d’exploitation grâce à des processus détaillés de commission de l’équipement et du système de surveillance, 3)

effectuer une surveillance du rendement à long terme et la collecte de données, 4) l’élaboration et la validation de modules de simulation énergétique des bâtiments qui seront utilisés dans les futurs logiciels Hot2000/3000, et 4) l’analyse et l’évaluation du rendement à long terme du système pour chaque équipement majeur et une maison dans son ensemble. Il s’agit de la deuxième année du projet de stage de recherche de trois ans prévu avec l’installation TRCA‐BILD Archetype House.