Innovative Projects Realized

Hybrid Modeling of Chromatographic Systems

Chromatography is the workhorse in biologics manufacturing processes, where its performance significantly contributes to the quality outcomes of the batch, and therefore must be carefully controlled. Process modeling and simulation is the best way to provide control to the process. This proposal aims to develop a hybrid chromatography modeling approach, utilizing state-of-the-art machine learning method, combines both first principal knowledge and data-driven sights to improve the speed and accuracy of chromatography modeling. The partner organization will be able to develop expertise in hybrid chromatography modeling and will be able to use the models to provide insights in process optimization, monitoring and control. The benefits range from significant savings in materials and time to expediting regulatory approval of life-saving vaccines.

Building empathy: Acceptability and effectiveness of the In Your Shoes (IYS) app to students

Empathy is important to therapeutic relationships and patient-centred care where patients’ preferences and needs are met. We have developed a web browser app called In Your Shoes (IYS) that runs on any browser and has potential to provide empathy training experiences in any situation requiring perceptual understanding of what others are thinking and feeling. The intervention’s goal is to improve perspective-taking skills and perceptual accuracy (accurate understanding of another person’s thoughts and feelings). Our research purpose is: (a) to capture potential future user feedback from students who use the app and (b) to conduct an evaluation of the app’s impact on student empathy and perceptual understanding. The goal is to seek validation by potential health science student users who use the online training portal app in their own environments.

Implementation of the Asset Proxy for (Non-fungible token) NFT Paradigm

Non-fungible tokens (NFTs) are cryptographic assets on a blockchain with unique identification codes and metadata that distinguish them from each other. Due to its vast usability in different industries, such as gaming, real estate, and art, many professionals believe it will be the future of trading. However, like any other new technology, it has issues that need to be addressed. Issues like potential inconsistency between on-chain and off-chain data, lack of a mechanism for identifying asset owners and making them fully accountable, and simultaneous on-chain double-spending issues. This project is aimed to address mentioned issues and provide a safer platform for NFT trading and asset tokenization. This project is part of the Lab2Market program, which provides a commercial opportunity to utilize the final product.

Equipment reliability analysis software development based on operational and environmental conditions

With the abundance of data in the current era of the industrial revolution, it would be essential to have software with offline data security features to perform data-based analysis of equipment life by identifying the factors affecting equipment failure, which leads to the loss of production. Therefore, this project aims to develop software that can identify the equipment’s health state based on reliability analysis considering the critical factors. The software will first use historical failure data to determine the essential factors influencing the performance or deterioration of the equipment and later use them to provide more accurate reliability predictions. The developed software would be simple and easy to use, won’t require much human effort from maintenance staff to input data, and later could be integrated with the available sensor using some data acquisition system in a safer environment.

Knowledge, awareness, and uptake of new Canadian Physical Activity Guidelines

Being physically active is associated with many health benefits. To help guide people on how much activity they need for optimal health, the Canadian Society for Exercise Physiology developed new Canadian Physical Activity Guidelines for all age groups. Specifically, this work will look at assessment, awareness, and uptake of the new guidelines as it relates to Canadians, their families, and their health care providers. Research from many different groups will be brought together and presented to researchers, parents, teachers, and practitioners with the hopes of raising awareness of the new guidelines. This work will aim to produce a scientific paper, a conference presentation, and help to inform the process to update future guidelines.

Impact du comportement hydraulique et des choix de modélisation sur l’optimisation de la surveillance de la qualité de l’eau dans le réseau de distribution (secteur Québec Centre, Ville de Québec)

Ce projet vise à comprendre l’impact du comportement hydraulique du réseau de distribution sur l’optimisation de la surveillance routinière de la qualité de l’eau. La modélisation hydraulique est fondamentale pour comprendre le mouvement de l’eau dans les conduites et la façon dont la qualité de l’eau se dégrade tout long la ville. Ce projet montrera à quel point la surveillance de la qualité de l’eau (points d’échantillonnage) doit être dynamique afin de réduire le risque pour la santé publique lié à une mauvaise qualité de l’eau. Le projet fournira également des informations sur l’impact saisonnier du comportement hydraulique sur la surveillance de la qualité de l’eau, ce qui permettra mieux cibler les dépenses financières municipales associées à la surveillance.

Développement d’un outil d’annotation semi-automatique pour la segmentation sémantique

Les modèles d’apprentissage profonds ont révolutionné la vision par ordinateur. Cependant, ils requièrent une forte quantité de données annotées avec précision afin de pouvoir convenablement « apprendre » à résoudre une tâche donnée. En particulier, la segmentation sémantique, consistant à prédire la classe sémantique de chacun des pixels présents dans une image, est une tâche centrale en vision par ordinateur et est utilisée dans plusieurs industries critiques (incluant l’imagerie médicale, les voitures autonomes etc..).
Cependant, obtenir des annotations de qualité pour entrainer les modèles d’apprentissage à résoudre cette tâche requiert des efforts humains et financiers considérables. Par exemple, segmenter tous les organes présents dans toutes les coupes 2D d’un scanner de patient peut prendre jusqu’à une heure pour un expert radiologue, et ainsi coûter plusieurs centaines de dollars. Par conséquent, automatiser le processus d’annotation afin de le rendre plus efficace et moins fastidieux pour l’annotateur est un enjeu majeur de démocratisation de l’IA. Afin d’adresser ce challenge, nous nous proposons de développer une interface graphique permettant de réaliser des annotations de manière semi-automatisée.

Femmes, mémoire et religion: les archives des Religieuses du Saint-Rosaire comme révélateur régional

Le stage proposé s’inscrit dans la foulée d’une recherche plus large menée par Karine Hébert (histoire, UQAR), avec la collaboration de Jean-René Thuot (histoire, UQAR), et Guillaume Marsan de Bibliothèque et Archives nationales du Québec (BAnQ) au sujet du fonds d’archives déposé récemment par la Congrégation des sœurs du Saint-Rosaire (RSR) à l’antenne bas-laurentienne de BAnQ. Dans le cadre d’une subvention d’Engagement partenarial (CRSH), une première étape du projet consiste à contextualiser le fonds par une série d’entrevues menées auprès d’une quinzaine de religieuses (automne 2022). L’étape subséquente, réalisée en partenariat avec les RSR et qui fait l’objet de la présente demande, vise à compléter l’analyse des entrevues et à dégager et documenter les thématiques principales qui seront mises à profit dans la réalisation de capsules vidéo qui seront insérées dans la nouvelle exposition permanente du musée des sœurs du Saint-Rosaire et mises en ligne à partir de leur site Internet. Dans une étape ultérieure, ces entrevues seront également mises à contribution dans une production documentaire ainsi que dans une série de conférences grand public, de même que dans des travaux scientifiques (communications et articles) menés par les deux chercheurs principaux, en collaboration avec la stagiaire.

Smart Vertical Farming

The Smart Vertical Farming project will utilize smart sensor technologies and advanced computing to optimize indoor growing conditions for plants. Researchers will monitor inputs such as fertilizer levels, soil conditions, lighting, temperature, humidity and CO2 levels in real-time and make correlations to the plant growth using cameras to measure foliage density, colour and health. Advanced computing algorithms will be developed to master these correlations so that optimal inputs can be discovered for each phase of plant growth. With these ‘recipe’ algorithms and smart systems, partner organizations can utilize the technology for indoor growing environments to ensure optimal production relative to energy use and input costs.

Perspectives et attitudes des personnes vivant avec la trisomie 21 et leurs proches quant au recours au test génomique prénatal non invasif (TGPNI) en dépistage de première intention pour une variété de conditions génétiques

En 2011, le test génomique prénatal non invasif (TGPNI) a permis d’analyser l’ADN fœtal dans le sang maternel pour dépister efficacement la trisomie 21. Présentement, le système de santé public rembourse ce test dispendieux uniquement pour des individus déjà dépistés à haut risque par des tests biochimiques moins performants. Ce projet vise à informer les acteurs de santé publique quant à l’utilisation du TGPNI en première intention pour toutes les personnes enceintes, en remplacement des tests utilisés présentement, et à la possibilité de détecter d’autres anomalies chromosomiques. Cela diminuerait les cas de faux positifs, évitant jusqu’à 9 000 amniocentèses par année au Canada et empêchant ainsi la perte accidentelle de jusqu’à 70 fœtus. Au moyen d’entrevues semi-dirigées dans le déploiement pancanadien d’une méthode qualitative empirique, toutes les parties prenantes sont consultées : professionnels de la santé; décideurs; personnes dont la condition peut ou pourrait être détectée par le TGPNI; et regroupements de défense des droits de ces personnes.

Cracking Characteristics of Structural Members made with Durable SCC Mixtures containing Local Materials

This proposed study is a part of a comprehensive investigation to evaluate the corrosion performance in SCC concrete structure. The full project is carried out based on the
development of new SCC mixtures containing concrete materials available in Newfoundland and an investigation on the cracking behavior of full-scale SCC structure members. The main purpose of the first stage is to develop a high performance low permeability SCC using a new, inexpensive SCM that is already available in Newfoundland. The new developed SCC mixtures will be tested for fresh and hardened properties prior to acceptance. The main objective of the second stage is to investigate the crack patterns and widths of full-scale reinforced concrete slabs made with SCC.

Unpacking the mystery of the Canadian healthcare system: Ukrainian refugees and healthcare system navigation

Russian invasion of Ukraine began in February 2014 after Russia’s illegal annexation of Crimea. A larger invasion took place on February 24, 2022. Both conflicts have caused the displacement of 8 million Ukrainians to date. This is the largest humanitarian crisis in history since World War II.

A significant percentage of these Ukrainian refugees have arrived in Canada. In fact, between January 1st and October 12th, 2022, a total of 105 651 Ukrainian citizens or returning Canadian permanent residents of Ukrainian origin arrived by land or air in Canada (Government of Canada, 2022).

This project aims to share knowledge around Ontario healthcare system navigation with recent (since 2014) Ukrainian refugees who have settled in Toronto, Ontario, lead to changes in perspectives and/or actions/behaviours, and improve care and health outcomes of these refugees. A series of hands-on workshops framed within a focus group discussion and creative group activities, three in total, one week apart will be delivered to interested Ukrainian refugees on the topic of Ontario healthcare system navigation. The participants will include qualifying parents of children who attend the St. Volodymyr Ukrainian school and any other qualifying Ukrainian refugees they would like to bring along.