Projets novateurs réalisés

Mise en œuvre de stations de recharge solaires photovoltaïques pour véhicules électriques

Dans ce projet, nous surveillerons la performance technique d’une station de recharge solaire photovoltaïque (PV) pour véhicules électriques actuellement en cours de mise en œuvre à l’Université York. L’objectif du projet est d’utiliser ces données de performance pour analyser le potentiel de réplication de cette solution d’énergie renouvelable dans d’autres endroits au Canada et dans d’autres pays.

Analyse de données et visualisation pour les médias sociaux

L’augmentation exponentielle des données textuelles sur les réseaux sociaux crée d’énormes défis pour lire et interpréter le texte.
Twitter est passé de 65 millions de tweets par jour à plus de 200 millions en un an. Facebook en a 800
Un million d’utilisateurs (chacun avec ~130 amis). Plus de la moitié des utilisateurs visitent Facebook quotidiennement. Parmi les utilisateurs actifs d’Internet, 77%
Lisez des blogues. Ces formes de communication en pleine croissance poussent la société à comprendre et à exploiter.
Les médias sociaux en ligne (Twitter, Facebook...) permettent aux lecteurs d’exprimer leurs pensées ou opinions sur le contenu. Médias
Les publications ont ajouté des commentaires sur les blogs d’opinion pour offrir aux lecteurs l’occasion de partager leurs commentaires.
Les dirigeants éditoriaux et d’affaires voient de la valeur dans la communication avec le public et apprécient que l’apprentissage ait des aspects tels que
Le ton émotionnel influence leurs offres, leurs contributeurs et leurs lecteurs. Découvrir l’émotion dans le texte peut être positif
impact sur les ventes, l’investissement et permet de mieux comprendre l’influence que différents auteurs exercent sur le public.
Nous développerons des méthodes et des outils capables de discerner le sens des textes sur les réseaux sociaux. Nous allons identifier le
contenu émotionnel dans un texte et développer des outils pour mieux comprendre les émotions présentes dans un texte sur les réseaux sociaux, et
Développer de nouveaux outils permettant aux utilisateurs de médias de façonner le contenu émotionnel et de répondre aux autres.
L’application de telles méthodes et outils est illimitée. Les entreprises s’appuient sur un dialogue direct avec les consommateurs à travers
les médias sociaux pour susciter la loyauté et prédire et comprendre les comportements des consommateurs. Dans les médias, éditorial
La direction est désireuse de mieux gérer les commentaires des lecteurs et d’apprendre les schémas sous-jacents qui suggèrent des éléments spécifiques
ton émotionnel. Dans le domaine de la santé, les textes libres sont les données les plus précieuses (notes de médecins, antécédents des patients,
des messages de santé publiés par les patients sur les réseaux sociaux). De tels textes contiennent des informations que les médecins peuvent utiliser dans
la pratique et pour que les agences publiques prennent des décisions en matière de santé. Méthodes et outils qui discernent le sens par
Extraire l’information par morceaux et visualiser des données complexes représente une avancée importante dans notre
Compréhension des relations sexuelles sur les réseaux sociaux. Une approche de conception axée sur les données pour visualiser le contenu va agréger
des significations plus évidentes et améliorent notre capacité à comprendre ce canal de communication émergent.

Robotique de terrain

Les travaux ici porteront sur l’utilisation de rotors quadruples pour l’inspection des pipelines. À l’aide de simples rotors quadruples, les élèves développeront un logiciel permettant à des robots de voler le long de l’infrastructure des pipelines afin de créer un modèle visuel du pipeline. Le travail consistera à écrire des logiciels (utilisant ROS – Robot Operating System et Python).

Les collaborations internationales universitaires comme vecteur de changement social et de diplomatie publique

Ce projet vise à relever deux défis ou opportunités émergents auxquels font face les universités dans le nouveau contexte de la géopolitique mondiale. Premièrement, les universités ont souvent été considérées comme des agents clés dans les processus de changement social et de développement. Le rôle explicite qui leur est attribué est la production de capital humain et de production de connaissances pour répondre aux besoins sociaux et économiques perçus. Cependant, à ce rôle peuvent s’ajouter – surtout pendant les périodes de réformes et de transformations – des rôles dans la construction de nouvelles institutions de la société civile, dans l’encouragement et la facilitation de nouvelles valeurs culturelles, ainsi que dans la formation et la socialisation des membres des nouvelles élites sociales. Jusqu’à présent, la recherche sur le rôle des universités dans les processus de transformation sociale et de modernisation a tendance à être limitée à un contexte national spécifique : se concentrant sur ce qu’elles devraient faire et ce qui est prévu pour elles dans le paysage des stratégies politiques nationales. Cependant, au-delà du contexte national, les universités ont joué un rôle important en offrant une voie pour l’entrée d’idées et d’expériences externes dans des sociétés autrement fermées, ainsi qu’un réservoir pour les sentiments nationaux qui pourraient sortir du stockage lorsque le temps et les circonstances le permettaient. Il pourrait toujours y avoir des tensions entre ces éléments nationaux et internationaux qui pourraient entraîner des contradictions d’identité et de but au sein des universités individuelles ainsi que dans la société au sens large. La recherche sur les réseaux de connaissances montre que les universités, avec leurs membres très diversifiés, sont les plus efficaces pour générer de l’innovation et de l’apprentissage, et pour faciliter des rencontres productives entre le savoir mondial et local. Essentiellement, les universités possèdent des avantages comparatifs que les autres acteurs du développement n’ont pas nécessairement, notamment (mais sans s’y limiter) à des caractéristiques telles que les échanges entre les peuples, la mobilité des connaissances transfrontalières et la recherche conjointe, qui sont à leur tour essentielles pour atténuer les tensions possibles entre les éléments nationaux et internationaux. On peut soutenir que le Projet de liaison des universités Canada-Chine (CCULP, 1988-1995) et son projet de consolidation des liens universitaires de la phase II – Spécial (SULCP, 1996-2001), qui ont marqué une période de changements majeurs dans la société chinoise, devraient avoir un impact sur la transition de la société et de l’économie chinoises, étant donné qu’ils visaient tous deux à maximiser les contacts humains et à multiplier les contacts au niveau de la réflexion. Sur la base de cette compréhension, ce projet tente de recueillir des preuves empiriques concernant les partenariats et collaborations entre les universités du Canada et de la Chine, et de les examiner à travers le discours sur les rôles sociaux des universités issu de leur fonctionnement international. En fin de compte, nous souhaitons identifier de nouvelles synergies entre les universités du Canada et de la Chine qui pourraient maintenant émerger, et solliciter des idées pour de futures orientations de collaboration université à université qui pourraient être bénéfiques au développement social des deux côtés, ainsi qu’aux relations contemporaines Canada-Chine.

Réactions péricycliques organocatalysées : combiner la chimie ancienne et nouvelle pour produire un outil puissant (Nouveau)

L’objectif de ce projet de recherche est de développer de nouvelles méthodologies permettant la synthèse de blocs de construction fonctionnalisés et optiquement actifs à travers des processus péricycliques organocatalysés sans précédent. Les principales transformations à étudier sont : les réarrangements sigmatropiques, les réarrangements électrocycliques, les ajouts chéléotropes et les réactions éniques. Dans tous les cas, la méthodologie proposée permettra la formation de plusieurs stéréocentres contrôlés à partir de matériaux de départ simples et facilement accessibles.

Le premier exemple de cette méthodologie sera réalisé en utilisant des réarrangements [3,3]-sigmatropiques. En commençant par un substitut .,d-énone, un réarrangement [3,3]-sigmatrope initié par un catalyseur d’amine chirale (comme un catalyseur de type proline) générerait une nouvelle cétone, possédant deux nouveaux centres chiraux, via un intermédiaire d’enamines. Avec un atome d’oxygène correctement positionné, un nouveau carbonyle pouvait être formé. Une addition intramoléculaire d’une énamine chirale à ce carbonyle nouvellement formé générerait une cétone a,ß-insaturée cyclée par condensation intramoléculaire d’aldol. Dans ce dernier cas, l’énonne cyclique, substituée et optiquement active serait formée à partir d’un précurseur acyclique générant jusqu’à trois nouveaux stéréocentres.

Étendre davantage cette idée permettrait la formation de cyclopenténones substituées et optiquement actives. Pour ce faire, on envisage l’utilisation d’un céto-éther. L’amine chirale pourrait catalyser un réarrangement [3,3]-sigmatrope de l’éther cétogène. Cela générerait l’intermédiaire carbonyle. La condensation de l’éamine chirale sur le carbonyle nouvellement formé, suivie de la perte d’une molécule d’eau, générerait alors l’anneau désiré à 5 membres.

J’aimerais aussi étudier l’électrocyclisation organocatalysée des diénones substituées. Une éamine générée par un catalyseur d’amine chirale et un dienone pouvait se réarranger en un anneau à 6 membres à partir duquel une cétone pouvait être formée par a-alkylation de l’énamine intermédiaire. Cette méthodologie permettrait la formation d’anneaux optiquement actifs à 6 membres, avec jusqu’à trois nouveaux stéréocentres, à partir de précurseurs acycliques et achiraux en une seule étape.

Dans l’ensemble, cette méthodologie a un grand potentiel pour la synthèse d’anneaux optiquement actifs à 5 et 6 membres. La méthodologie organocatalytique proposée offrira un accès à des blocs de construction très utiles en une seule étape, à partir de matériaux de départ simples et acharaux. De plus, la formation de jusqu’à trois stéréocentres contigus et contrôlés sera possible.

Gestion du trafic aérien économe en carburant (Nouveau)

L’industrie aérienne a connu une croissance continue ces dernières années alors que les capacités aéroportuaires stagnaient. Malgré l’impact négatif des attentats du 11 septembre et la tourmente financière mondiale persistante, la demande pour les services aériens ne cesse d’augmenter. Dans la plupart des grands marchés, y compris l’Europe, l’Amérique du Nord et une grande partie de l’Asie, depuis le début des années 90, la capacité totale des sièges et le nombre de compagnies aériennes ont considérablement augmenté, ce qui a entraîné une concurrence féroce dans l’industrie. Les conditions des marchés émergents ont apporté de nombreux défis ainsi que leurs avantages. La surpopulation dans les terminaux aéroportuaires, les espaces aériens autour des aéroports, particulièrement en Amérique du Nord, les espaces aériens entre les aéroports européens et les retards fréquents sont quelques-uns des défis pour l’industrie aérienne ainsi que pour les autorités de transport. De plus, la volatilité des prix du carburant, l’augmentation des coûts de main-d’œuvre et les conditions météorologiques imprévisibles dans la plupart des régions du monde forcent de nombreuses compagnies aériennes à faire face à d’extrêmes défis financiers.
Il est clair que l’augmentation du trafic aérien devient ingérable pour le personnel du contrôle du trafic aérien (ATC) afin de déterminer efficacement un plan de vol pour chaque aéronef. En raison du volume élevé de trafic aérien, le personnel ATC ignore fréquemment les objectifs économiques et de service des compagnies aériennes; ils se concentrent plutôt principalement sur la sécurité. Ainsi, le coût de la consommation de carburant, les retards et les arrivées anticipées sont souvent négligés. Ces retards de trafic dus à la congestion dans le Système national de l’espace aérien (NAS) sont une source de coûts inutiles pour les compagnies aériennes, les passagers et les entreprises dépendantes du transport aérien. Les retards ont aussi des effets environnementaux importants. En raison de la congestion, les avions sont souvent forcés de voler loin de l’altitude de croisière et/ou de la vitesse de croisière prévue. Une telle sous-optimalité entraîne des combustions inutiles de carburant et des émissions gazeuses qui engendrent des préoccupations environnementales tant à l’échelle mondiale que locale au niveau du sol. L’ampleur importante des retards de trafic aérien actuellement observés indique que l’infrastructure actuelle de contrôle du trafic aérien n’est pas capable de gérer les niveaux de trafic actuels.
Compte tenu de la croissance prévue de l’aviation au cours de la prochaine décennie, il est urgent de disposer de systèmes d’aide à la décision pour le contrôle du trafic aérien afin de se concentrer sur le problème de la congestion dans la NAS. Ce projet porte sur le développement d’outils d’aide à la décision utilisant des approches d’optimisation avancées pour la gestion du flux aérien sans conflit, qui tiennent compte de toutes les caractéristiques significatives des aéroports et des vols qui ne sont pas encore largement étudiées dans la littérature académique actuelle. Les horaires de vol, les changements de vitesse, le taux de consommation de carburant dépendant de la vitesse, les distances de séparation et l’évitement des conflits sont quelques-uns des enjeux précisément intégrés dans nos modèles. Nous visons également à déterminer les bénéfices environnementaux en fonction de la variation de la quantité d’émissions produites par les avions et à développer des outils d’aide à la décision pour l’utilisation des ATC.
En gardant à l’esprit que les avions sont l’un des principaux contributeurs à la pollution de l’air, tant pour des raisons économiques que sociales, les compagnies aériennes sont très sensibles aux taux de consommation de carburant de leurs avions; La recherche proposée a un grand potentiel pour aider les compagnies aériennes à réduire leurs coûts de consommation de carburant et, par conséquent, à diminuer la contribution des avions à la pollution de l’air, particulièrement autour des aéroports.

Effets aigus et chroniques de l’obésité

La société est obsédée par la graisse. Cette préoccupation est vaste et s’étend de notre préoccupation pour la graisse corporelle à l’alimentation et à l’agriculture. Par exemple, en agriculture, on met l’accent sur la quantité et le type de gras dans
produits laitiers et bétail. En tant que population ou individu, nous ne voulons pas être trop gros ou trop maigres. Nous sommes aussi fixés sur la quantité de graisse que nous avons et où nous la stockons, que ce soit autour de notre ventre ou autour de nos hanches et cuisses. Nous savons que toute la graisse n’est pas égale et qu’elle se comporte différemment selon l’endroit où elle est stockée. Bien que nous soyons préoccupés par la graisse en tant que société, nous ne savons pas grand-chose sur la cellule graisseuse elle-même et sur la
environnement dans lequel vit la cellule graisseuse. Le programme de recherche proposé vise à comprendre comment les cellules graisseuses sont programmées pour stocker la quantité de graisse qu’elles contiennent et comment la programmation des cellules graisseuses affecte les tissus environnants
environnement et systèmes biologiques. Pour répondre à nos questions, nous voulons d’abord déterminer si la programmation précoce de la cellule graisseuse affecte 1) son comportement plus tard dans la vie, 2) son environnement environnant, et 3) comment notre
Les corps utilisent du sucre, des graisses et de l’énergie. Nous voulons aussi savoir si les effets de la programmation précoce des cellules graisseuses sont différents chez les hommes et les femmes. Si on peut comprendre pourquoi une cellule graisseuse agit ainsi, on peut s’en servir
Information pour cibler les changements dans le comportement des cellules graisseuses. Les résultats du projet de recherche contribueront à changer notre façon de percevoir la cellule graisseuse et son impact sur les systèmes biologiques. Cette information pourrait potentiellement bénéficier à notre société en impactant les industries de la santé, de l’agriculture et des sciences alimentaires.

Conception et mise en œuvre d’algorithmes d’appariement intelligent pour le big data Internet

À l’ère actuelle du Big Data, les scientifiques et les propriétaires d’entreprises s’efforcent de trouver des informations précises en temps réel à partir d’une grande quantité de divers types de données circulant à grande vitesse, ce qui a un impact sur le mode de vie humain et la productivité des entreprises. Les avancées dans Internet et les technologies web permettent aux organisations de recueillir quotidiennement des pétaoctets de données structurées ou non structurées provenant de divers types de sources, ce qui leur permet d’obtenir des informations considérables sur leurs clients, produits et services. Cependant, gérer et traiter le big data en temps opportun exige des solutions informatiques plus agiles, adaptables et performantes. Plus précisément, les algorithmes devraient être conçus pour associer les clients à la bonne information, au bon moment, et avec la bonne représentation du format selon leurs préférences.
Dans ce projet, nous étudions trois aspects de la conception et de la mise en œuvre d’algorithmes dans le contexte de l’appariement des informations désirées aux clients dans l’environnement de big data d’Internet.
1) Conception du modèle de préférence client : Pour correspondre à l’information pertinente pour les clients, il est impératif de modéliser correctement les préférences des clients. Le modèle doit refléter fidèlement les préférences du client concernant le contenu des données, le moment et le format de la présentation. En attendant, le modèle devrait s’adapter automatiquement aux changements de préférences des clients. Cela devrait aussi permettre aux clients de configurer leurs préférences de modèles.
2) Conception de la base de données d’information et du mécanisme de mise à jour de la base de données : Les informations nécessaires aux clients peuvent être stockées dans la base de données du fournisseur de services et/ou récupérées à partir d’autres bases de données et/ou pages web sur Internet. Pour fournir aux clients des informations pertinentes en temps opportun, la structure de la base de données doit être suffisamment agile pour accueillir des données non structurées et fournir l’infrastructure nécessaire à un parcours de données très efficace à grande échelle. Nous concevrons des algorithmes pour calculer efficacement le rapport de pertinence entre les points de données et les clients. De plus, les résultats de calcul devraient être mis à jour régulièrement pour refléter les changements dynamiques des préférences des clients et des données elles-mêmes.
3) Conception des algorithmes d’appariement : Nous concevrons des algorithmes pour fonctionner sur les bases de données NoSQL afin de faire correspondre l’information aux clients. En raison de la grande échelle des données et de la clientèle, il faut gérer les complexités algorithmiques afin d’assurer la qualité et la réactivité du service de jumelage. Nous développerons des algorithmes qui fonctionnent sur la représentation graphique des points de données. Les efforts seront particulièrement concentrés sur les techniques de conception qui améliorent grandement la précision et l’efficacité de l’algorithme en exploitant les caractéristiques spécifiques de la structure du graphe. Les connaissances accumulées auparavant en théorie des graphes, en conception d’algorithmes, en planification et en optimisation seront exploitées pour développer de tels algorithmes.

Améliorer la sécurité et la productivité des projets de construction à l’aide de simulations de jeux sérieux

Le projet vise à améliorer la productivité et la sécurité en construction en utilisant la technologie des jeux pour simuler les processus de construction impliquant des équipements de terrassement et de levage (par exemple, excavatrices et grues). Les données du site sont intégrées en temps réel dans la simulation.

Étude computationnelle des interactions stabilisatrices dans les boucles internes des oligonucléotides

Notre objectif dans cette proposition computationnelle porte sur les interactions faibles de liaison (WBI) dans l’organisation des assemblages moléculaires, ici en particulier les oligonucléotides. En ce qui concerne les WBI, la liaison hydrogène est certainement la plus reconnue, mais C-H... O, C-H... pi, pi... Le PI et d’autres ne doivent pas être ignorés si l’on veut comprendre l’organisation et la stabilité. Les WBIs sont donc d’une importance fondamentale dans divers phénomènes, comme l’effet de la liaison aux ligands dans les acides ribonucléiques sur l’expression génique (les riboswitches, principalement via pi... interactions PI). Notre approche consiste à calculer — principalement en utilisant des méthodes de théorie fonctionnelle de la densité — et à analyser les densités électroniques pour identifier et prédire les WBI dans les oligonucléotides. La prédiction de la structure de l’ARN à partir de zéro demeure un objectif insaisissable, principalement à cause de régions de boucles mal définies. À partir des structures disponibles (cristal et RMN), nous caractériserons rigoureusement le réseau de WBIs dans des structures secondaires et tertiaires d’ARN sélectionnées mal définies afin de développer une base de données de WBIs récurrents pour une utilisation ultérieure dans la prédiction des structures d’ARN.

Dans des études antérieures sur les acides nucléiques, nous avons démontré (Journal of Physical Chemistry A 115, 12800-12808 (2011)) qu’une paire de bases planaire entièrement optimisée est un mauvais modèle de la situation de paires de bases telle que présente dans les structures aux rayons X et à la RMN des oligonucléotides, où l’orientation relative d’une base par rapport à ses bases environnantes est dictée par la stabilité de l’ensemble de la structure. Les géométries des paires de bases sont déformées par rapport à leur planarité optimale, ce qui entraîne des changements dans le réseau de liaisons hydrogène. Des changements dans l’orientation relative d’une paire de bases par rapport à une autre entraînent des changements dans l’empilement pi.

Le type d’analyse détaillée que l’on peut obtenir des études sur les WBI chez les oligonucléotides est illustrée par le fait que nous avons pu résoudre une controverse de longue date, à savoir si les paires de bases AT ou AU sont plus stables. Les preuves expérimentales soutiennent ces deux points de vue, et nos travaux suggèrent que cette apparente incohérence repose sur le choix particulier des acides nucléiques dans les différentes études. Nous avons constaté que les densités de liaisons hydrogène, et donc les résistances, varient largement, et toute conclusion expérimentale doit donc fortement dépendre du choix du système. Seule une étude sur un grand nombre de systèmes comme le nôtre montre qu’en moyenne, il n’y a pas de différence.

Nous souhaitons maintenant utiliser notre méthodologie éprouvée pour déterminer les WBI dans des boucles internes structurellement mal définies, avec pour objectif ultime d’aider au développement d’algorithmes améliorés de détermination de structure. Les candidats à notre étude seront sélectionnés par des oligonucléotides formant une boucle en épingle ou un duplex avec des bombements internes.

Chimiogénomique des médicaments antifongiques

Candida albicans est un agent pathogène important qui constitue une cause importante d’infections hospitalières graves. Notre laboratoire possède une collection d’environ 1000 souches de C. albicans qui ont été génétiquement modifiées pour chacune ne pas avoir un seul gène. Le projet consistera à tester l’effet des médicaments utilisés pour traiter les infections fongiques sur chacune des souches mutantes afin de déterminer si la mutation rend le pathogène plus sensible ou plus résistant au médicament. Les mutations qui rendent les cellules de C. albicans hypersensibles au médicament peuvent définir des cibles possibles pour de nouveaux médicaments qui amélioreraient l’efficacité des médicaments actuels. Les mutations qui rendent les cellules résistantes au médicament peuvent identifier de futures sources de souches résistantes aux médicaments, ce qui peut entraîner de graves problèmes de santé en rendant nos antifongiques actuels inefficaces. L’étudiant utilisera des robots de manipulation de liquides pour combiner ces quelque 1000 souches avec des médicaments ou produits chimiques spécifiques, et surveillera, grâce à des techniques de culture robotique de la croissance, l’impact de ces médicaments ou produits chimiques sur la croissance des souches mutantes. Cela permettra à l’étudiant d’identifier les gènes qui causent soit une hypersensibilité, soit une résistance au médicament ou au produit chimique étudié. Les relations entre les gènes qui augmentent ou diminuent la sensibilité aux médicaments seront étudiées à l’aide de bases de données informatiques. Dans l’ensemble, ce projet offrira à l’étudiant une expérience dans des aspects spécifiques de la découverte de médicaments pharmaceutiques et dans la manipulation technique de grandes collections de souches microbiennes grâce à la robotique.

Conception robuste des réseaux d’établissements de santé préventifs

Les services de santé préventive visent à réduire la probabilité et la gravité des maladies potentiellement mortelles grâce à la détection précoce et à la prévention. Pour que ces services soient efficaces, les établissements de santé préventive doivent être facilement accessibles. Les facteurs qui influencent l’accessibilité incluent le nombre, le type et l’emplacement des installations ainsi que l’affectation des clients à ces établissements. Dans ce projet, nous développerons un modèle mathématique qui détermine simultanément l’emplacement des installations ainsi que leurs niveaux de capacité et leurs zones de population assignées afin de minimiser la somme du temps de déplacement et d’attente prévu (c’est-à-dire de maximiser l’accessibilité des systèmes). De plus, le modèle proposé vise à se protéger contre l’incertitude de la demande et des temps de trajet grâce à une approche d’optimisation robuste. La méthodologie proposée aidera à concevoir les établissements de santé à travers le Canada en élaborant des décisions politiques optimales concernant leur emplacement et leurs capacités.