Projets novateurs réalisés

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Projets par catégorie

Energy Efficient Integrated Design of Flight Management Systems and Autopilots with Terrain Avoidance Capabilities

The amount of emissions to the atmosphere is currently an important environmental concern as policy makers and Heads of State are starting to demonstrate a strong interest in energy efficient transportation, in particular energy efficient aircraft. However, current autopilot technology will often not take into account the energy used to perform a given maneuver which can lead to potentially larger fuel consumption and larger atmospheric emissions than what is strictly necessary. The task of energy optimization is typically left to a flight management system (FMS). However, the next generation aircraft will require additional functionality in fuel efficiency that can benefit from a tighter and better interaction of the FMS and the autopilot subsystems. For such a scenario, this research proposes to perform an integrated design of the FMS-autopilot ensemble to be more energy efficient. A first collaborative effort of the applicants, has involved the study of energy efficient autopilot design methods for fixed set points. We now propose to study optimal control solutions for the interconnection of the FMS to the autopilot and propose new techniques of design of the FMS-autopilot ensemble seen as a synergetic unit.

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Superviseur du corps professoral :

Luis Rodrigues

Étudiant :

Partenaire :

Mechtronix

Discipline :

Engineering

Secteur :

Manufacturing

Université :

Concordia University

Programme :

Accelerate

An Automatic Approach to Transfer Function Tuning Using Reinforcement Learning

Optimizing an interaction to achieve the highest possible performance is desirable for many applications. For instance, even minor improvements in the mapping between a computer mouse’s movement and a cursor on a screen can significantly enhance comfort and usability. Similarly, better mapping an operator’s joystick inputs to crane movements could boost productivity. Both examples emphasize the importance of finding an ideal transfer function (i.e., the mapping between human input and system output). However, while we have the affordance of relying on several decades of tuning when using the transfer function of touchpads and mice, we do not have this convenience when it comes to novel interaction techniques. Correspondingly, we need approaches to automatically determine the ideal transfer function to create the most performant interactive systems possible. We propose using reinforcement learning (RL) to identify optimal input-output mappings for novel inputs. Our approach will first explore familiar devices like touchpads and mice before extending to emerging inputs like electromyography. This work will be supported by a collaboration between a French research lab specializing in transfer functions and a Canadian lab focused on machine learning. Together, we aim to advance the automation of transfer function tuning, creating more efficient and accessible systems.

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Superviseur du corps professoral :

Scott Bateman

Étudiant :

Partenaire :

Université de Lille

Discipline :

Engineering

Secteur :

Artificial Intelligence

Université :

University of New Brunswick

Programme :

Globalink Research Award

Dépôt de couches minces nanocomposites TiO2/Fe2O3 par procédé hybride PECVD/injection de solution

Les couches minces nanocomposites (i.e. formées de nanoparticules incluses dans une matrice) sont attractives du fait de leurs propriétés multifonctionnelles. Une approche pour obtenir des matériaux Nanocomposites Multifonctionnels Contrôlés consiste à injecter une solution colloïdale (ici oxyde de fer) dans un plasma (précurseur de TiO2) de manière à obtenir, en une seule étape et sans manipulation directe des nanoparticules, une couche mince nanocomposite. L’application visée concerne la photo-oxydation de molécules-tests pour la dépollution de l’air et de l’eau : en effet, le but de ce projet est de préparer des couches minces nanocomposites possédant des nanoparticules d’oxyde permettant un rendement photocatalytique supérieur aux couches minces de TiO2 seul (sans nanoparticules). Les couches minces seront fabriquées par deux processus différents (pression atmosphérique et basse pression) et leurs structures et fonctionnalités seront caractérisées dans les deux laboratoires (nantais et montréalais).

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Superviseur du corps professoral :

Luc Stafford

Étudiant :

Partenaire :

Nantes Université

Discipline :

Physics

Secteur :

Sustainability & the Environment; Nanotechnology

Université :

Université de Montréal

Programme :

Globalink Research Award

Caractérisation par imagerie rapide d’un plasma d’onde de surface sous l’influence d’injection pulsée de gaz

Les procédés plasmas assistés par des injections d’aérosols sont commun pour effectuer du dépôt de revêtement fonctionnel, le mode pulsé permettant au plasma de retourner à l’équilibre est par ailleurs préférable au mode continue. Les plasmas d’onde de surface sont reconnus comme étant particulièrement stables et faciles à mettre en place. Cependant, ce mode d’injection semble rompre la stabilité de la décharge. Les injections pulsées d’aérosols dans un plasma d’onde de surface n’étant que très peu documentée, une étude de caractérisation de la décharge dans de telles conditions est alors nécessaire. L’imagerie rapide est un outil de diagnostic permettant d’analyser l’intensité lumineuse du plasma à partir d’image de ce dernier et ainsi de remonter a ses propriétés fondamentales.

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Superviseur du corps professoral :

Luc Stafford

Étudiant :

Partenaire :

Université de Toulouse

Discipline :

Physics

Secteur :

Education

Université :

Université de Montréal

Programme :

Globalink Research Award

Étude de l’effet mémoire d’une décharge à barrière diélectrique dans l’air à la pression atmosphérique

Les décharges à barrière diélectrique diffuses ont un intérêt en industrie pour faire du traitement de surface par exemple. Cependant, ce régime de décharge dépend de nombreux paramètres (gaz, fréquence d’excitation, tension appliquée…) et peut être compliqué à obtenir. Obtenu dans un premier temps dans les gaz noble, ou encore l’azote, il a été montré plus récemment qu’il était possible de l’obtenir dans des gaz moléculaires comme l’air. Quelque soit le gaz utilisé, on distingue l’effet mémoire. En effet, avant d’obtenir la décharge diffuse, on observe un autre régime de décharge appelé le régime filamentaire. Cet effet mémoire est dépendant des électrons germes. Ces électrons sont des électrons présents juste avant la décharge suivante et permettant d’obtenir la décharge diffuse. Dans l’air, les mécanisme permettant d’obtenir ces électrons germes sont mal connus. Ce travail repose donc sur l’étude des mécanismes de surface et/ou de volume permettant l’effet mémoire dans l’air.

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Superviseur du corps professoral :

Luc Stafford

Étudiant :

Partenaire :

Université de Toulouse

Discipline :

Physics

Secteur :

Education

Université :

Université de Montréal

Programme :

Globalink Research Award

Proofs of Quantum Knowledge: Theory and Applications

A quantum proof of knowledge (QPoK) is a protocol in quantum computing that allows one party (the prover) to convince another party (the verifier) that they possess certain knowledge without revealing the knowledge itself. Our research proposal aims to advance the science of QPoKs by developing both theoretical foundations and practical applications. We will explore novel quantum protocols that ensure secure and efficient verification of knowledge without revealing the knowledge itself. This project will bridge the gap between abstract quantum theory and real-world applications, such as secure communication, cryptographic protocols, certified deletion, and blockchain technologies. By leveraging the unique properties of quantum mechanics, our research will contribute to the development of more robust and scalable quantum-proof systems, ultimately enhancing the security and efficiency of digital interactions in various domains.

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Superviseur du corps professoral :

Anne Broadbent

Étudiant :

Partenaire :

Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Discipline :

Mathematics

Secteur :

Quantum Science; Cyber Security

Université :

University of Ottawa

Programme :

Globalink Research Award

Building AbilityGPT – A GPT model to create novel biological therapeutics

Antibody therapeutics are a fast-growing class of treatments for many significant unmet medical needs. Ability biologics is a Montréal-based startup company that has significant unique proprietary data, sequences and activities for over 40 targets, for training deep-learning models, combined with laboratory facilities to create and test antibodies proposed by computer models. Ability Biologics will use the latest computer science and deep-learning technologies with our large data set to bring proposed therapeutics to reality.
The objective of this project is to explore the use of GPT pretrained-models trained on our unique data set of human antibody sequences. Then characterize the models by comparing to measured data and similar efforts from scientific literature, and eventually by synthesizing and characterizing the antibodies in our laboratories. The ability of the models to generate novel therapeutics with properties such as binding, solubility and developability will be explored as future projects.

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Superviseur du corps professoral :

Mathieu Blanchette

Étudiant :

Partenaire :

Ability Biotherapeutics

Discipline :

Life Sciences

Secteur :

Health and Related Sciences & Technology; Artificial Intelligence

Université :

McGill University

Programme :

Accelerate

Expérience d’accès aux services et à l’accompagnement juridiques de migrant.e.s sans statut ou à statut précaire au Québec : une recherche-action exploratoire

Alors que la mobilité internationale atteint des niveaux sans précédent, exacerbés par les crises politiques et économiques, le visage de l’immigration se transforme. Au Canada, comme au Québec, on assiste à une augmentation sans précédents des migrant.es temporaires. Or, être migrant sur un statut temporaire peut engendrer différentes formes de précarités. Les services juridiques et communautaires jouent un rôle important dans le soutien aux personnes migrantes en situation précaire, en prodiguant des conseils et une assistance juridique. Or, les obstacles d’accès aux services juridiques et la complexité du système d’immigration renforcent la vulnérabilité de ces personnes. Dans ce cadre, l’objectif général de cette recherche-action exploratoire, en partenariat avec la Clinique Juridique Solution Justes de la Mission Communautaire Montréal, vise à documenter l’accès à la justice, aux services et conseils juridiques pour les migrant.es sans statut ou à statut très précaire au Québec, en explorant leurs besoins à ce titre, l’accès, leurs expériences d’utilisation des services et les retombées (le cas échéant). Et ce, en tenant compte des différentes sphères relatives aux conseils juridiques (immigration, droits de la famille, droits du travail, logement, droit criminel).

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Superviseur du corps professoral :

Marie-Jeanne Blain

Étudiant :

Partenaire :

Montreal City Mission

Discipline :

Sociology

Secteur :

Other services (except public administration)

Université :

Université de Montréal

Programme :

Accelerate

Developing ethical training for long-term care through narrative

The project will recruit and interview staff at a number of long-term care (LTC) facilities about their experience of making difficult, ethical decisions. Materials from these interviews will be used to write a number of case studies, which participants will then discuss in focus groups. All interviews and focus groups will be recorded and transcribed. These will then be analyzed for content (what are the difficult decisions faced by LTC staff), form (how do they structure ethical issues and ethical decision making), and process (how do they reason ethically). Using the data and analysis from this part of the project we will design training materials aimed at enhancing ethical awareness, sensitivity and reasoning – eg case studies, reflective exercises, educational content – to be used as a stand-alone training module (online or available via DVD) or as part of existing ethics training. Staff will be recruited to use the materials and will be asked to complete the training module over a period of six months. They will participate in focus groups to discuss a number of case studies. These focus groups will be recorded and analyzed as per the groups above.

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Superviseur du corps professoral :

Clive Baldwin

Étudiant :

Partenaire :

Shannex;Nashwaak Villa;Loch Lomond Villa

Discipline :

Sociology

Secteur :

Health and Related Sciences & Technology; Professional, scientific and technical services

Université :

St. Thomas University

Programme :

Accelerate

Planning paired-watershed scale biomass boiler ash utilization trials to support bioenergy waste diversion, forest regeneration, and aquatic ecosystem health

Wood ash is the residual from biomass boilers at forest products mills and stand alone energy facilities. In Canada, residual ash is often landfilled, which can be costly and pose environmental risks. However, considering that the components of the ash are derived primarily from soils and trees, and there is increasing interest to return wood ash from bioenergy facilities to managed forest soils. Ongoing work has largely shown that this can be beneficial, or at least not detrimental, to forest productivity and soil biodiversity across a range of forest and soil types across Canada. However there are gaps in understanding 1) how widespread ash utilization may affect wetland and aquatic components of forested landscapes, forestry operations research related to ash hauling and spreading, and 3) if biomass boiler ash can be used at high application rates to reclaim logging roads. This internship project will identify paired watersheds for subsequent ash addition (and control) amendments in NW Ontario forests where the Partner is the Sustainable Forest Licensee. Lab experiments where ash is added to water saturated soils and sediments and to road substrates will be conducted. This will ultimately help guide sustainable bioenergy production, waste management, and forest nutrient management.

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Superviseur du corps professoral :

Nathan Basiliko

Étudiant :

Partenaire :

Produits forestiers Résolu (QC)

Discipline :

Earth science

Secteur :

Agriculture; Manufacturing

Université :

Lakehead University

Programme :

Accelerate

Nitrous oxide emissions monitoring and remediation approaches during wastewater treatment using partial denitrification anammox process

Wastewater treatment plants contribute to greenhouse gas emissions through the release of carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O), which are produced during various treatment processes. During biological nutrient removal in wastewater treatment, processes such as activated sludge can generate N2O (a potent greenhouse gas) during total nitrogen removal. Further energy consumption in wastewater treatment plants, including electricity for aeration and pumping, also contributes to greenhouse gas emissions. The use of fossil fuels for energy generation further intensifies these emissions. Greenhouse gas emissions from wastewater treatment plants underscore the importance of adopting energy-efficient technologies, optimizing treatment processes, and implementing remedial strategies. The proposed project will evaluate greenhouse gas emissions in a BioCord biofilm technology using an advanced total nitrogen removal process called partial denitrification anammox (PdNA) and demonstrate remediation approaches under different conditions in the biological nutrient removal process. The pilot project will demonstrate the contribution of BioCord to climate change mitigation by lowering emission generation through the metabolic activities of the microorganisms within the biofilm, as well as energy and carbon footprint minimization. By reducing emissions and promoting sustainable practices, wastewater treatment plants can contribute to Ontario’s efforts to mitigate climate change and achieve environmental sustainability.

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Superviseur du corps professoral :

Martha Dagnew

Étudiant :

Partenaire :

Bishop Water Technologies Inc.

Discipline :

Engineering

Secteur :

Professional, scientific and technical services

Université :

The University of Western Ontario

Programme :

Accelerate

The potential of LCA models to assess the carbon intensity of fuel fractions produced after coprocessing biogenic feedstocks at Parkland’s refinery

In this proposal by assessing the assumptions/data used to impact regulatory credits in programs such as BC-LCFS and the federal CFR, the LCA models will be refined to be more representative. This research will build on past Parkland/MITAC’s supported work which tracked the “green molecules” distribution both within the refinery and in the final fuel fractions. The work will assess how the biogenic feedstock used (e.g., 5-30%) and varying the hydrogen integration pathway might impact the overall and specific CI of the fuels and maximize gained carbon credit. The work will also assess how the overall CI of refinery operations might be reduced as well as reducing the CI of the final fuels.

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Superviseur du corps professoral :

Jack Saddler

Étudiant :

Partenaire :

Parkland Burnaby Refinery

Discipline :

Engineering

Secteur :

Manufacturing

Université :

The University of British Columbia

Programme :

Elevate

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