Innovative Projects Realized

Locating anomalies in aerial multi-spectral imagery

AERIUM employs aerial drones to collect data and perform geospatial data analytics in real-time applicable for a variety of fields which include the oil sector, airport transportation, forestry, and smart wildlife management. This proposal focuses on leveraging the data characteristics available in multispectral imagery and that may be missing in standard RGB data to detect objects in vegetation or other target areas. The research will involve applying machine learning algorithms and computer vision techniques to multispectral aerial imagery collected using a drone in real-time. Object detection would benefit search and rescue operations as well as the agriculture industry among others. Our objective is to create a robust algorithm which can detect objects it has never seen before. Our proposed methodology is to leverage the information in multispectral data to provide a more concrete definition of what is known and unknown when locating anomalies.

Écrire pour se reconstruire : Étude de la méthodologie de cocréation de la Grande Cueillette des Mots dans le processus de rétablissement psychologique des soldats en transition, des Vétérans de l’Armée et de leurs proches (phase 2)

Le projet de cocréation artistique Monarques, au sein duquel s’insère ce projet de recherche, repose sur le besoin essentiel et urgent d’apporter un soutien aux vétérans, aux proches et aux membres des forces régulières ayant servi dans les forces canadiennes qui ont vécu ou qui vivent avec un état de stress post-traumatique, une blessure de stress opérationnel, un mal-être ou un problème de santé mentale. Il cherche à identifier en quoi la méthodologie de la Grande cueillette des mots développée par le Théâtre des petites lanternes contribue au processus de guérison et au mieux-être des populations concernées et participantes au processus d’écriture ainsi que de leurs proches et à évaluer l’impact du spectacle théâtral sur la perception des gens quant au vécu des militaires, au bien-être et au post-trauma.

Nonlinearity of cold recycled bituminous mixtures

Nowadays, the topic of environmental sustainability and eco-friendly materials is present in every area of daily life. This research project, in the field of civil engineering, deals with the study of particular materials used for the construction of road pavements that have as their strong point the fact that they are recycled from existing pavements at the end of their service- life (thus reducing or avoiding the extraction of raw material from quarries) and, above all, are laid at ambient temperature, thus considerably reducing CO2 emissions. This project aims to carry out laboratory tests on these materials in order to better understand their mechanical behaviour during their service-life. In scientific literature, it is still unclear how these materials behave when subjected to vehicular traffic load. The expected outcome is to formulate an empirical law that link the mechanical characteristic of the material (expressed by its stiffness) with number of cycling loads used for pavement design methods. This research will help to develop a methodology for flexible pavements design employing cold recycled materials mixtures.

Community Sustainable Agriculture and Empowered Aging

This project studies a community garden as a Living Lab to support the objectives of “empowered aging.” Empowered aging encompasses the mental, social, physical and spiritual dimensions of well-being so that people can live their best lives possible. This holistic approach to aging is commensurate with sustainability defined as the need to ensure a better quality of life for all, now, and into the future, in a just and equitable manner. The project brings together Concordia’s Aging + Communication + Technologies Lab (ACTLab) and New Hope for Senior Citizens’ Centre (Montreal). Sub-project one focuses on food security and empowered aging and its connection to sustainable community development. The second sub-project investigates the aesthetics of the garden to foster creative engagement. The partner organization will benefit from the study of how the expansion of the garden, and community sustained agriculture, fulfills its core mandate and programs.

Designing an Augmented Immersive Virtual Reality Driving Simulator for Advanced Alzheimer’s Disease Patients and Investigating its efficacy on institutionalized Alzheimer’s Residents

In this project a driving simulator in virtual reality will be designed and developed, in which a user can drive a virtual vehicle in a country road with incoming cars and traffic lights and possibly some animals crossing the road. The users will learn the path to reach a destination through the trial and then they are supposed to drive the virtual vehicle in the same pathway and by doing so, strengthen their spatial navigation skills. The game will be played by a physical steering wheel and two pedals for acceleration and brake like a real car. The game is also designed to be suitable for older adults with dementia. It will also have different difficulty levels. While this short project is dedicated to the design and development only, it will have great applications for individuals with dementia as it will be an engaging and mood-uplifting game while also will likely improve the users’ cognitive function.

Recherche sur la durabilité des agrégats recyclés

La recherche portera sur la mise au point d’un béton composé en tout ou partie d’agrégats de béton recyclés. Les agrégats recyclés remplaceront les agrégats grossiers dans la composition des bétons. Des essais sur la durabilité, la résistance au gel-dégel, le retrait, ainsi que la porosité du béton seront effectués sur les bétons avec des taux de remplacement des agrégats variant entre 10% et 100%.

Out-Of-Distribution Weed Detection and generalization

Weeds can negatively impact agricultural fields, which compete with crops for nutrients, water, light, and space. Herbicides are still the most used control method. However, over time, this strategy may negatively impact the environment, and organic farming standards forbid the excessive use of herbicides. For efficiency, drones collect images from fields to automatically sense and detect weed locations to spray the infected area. However, the weather, air pressure, and time of the collection would impact the drone flight, resulting in blurry images with different background lighting, making it more challenging for deep neural networks to detect weeds with little training data. Moreover, weeds can grow with different growth rate stages and various types, making it harder to disentangle them from the crops. For that reason, in our work, we will train our network to minimize the empirical risk across different environments using data augmentations and various trainset distributions. Finally, our main objective is to create a generalizable framework that can generalize on different environments besides detecting hard OODs to update the model later.

Analytique des données pour la prédiction des heures d’arrivée des navires

Le projet vise à collecter, préparer et traiter les données chez l’entreprise XST pour contribuer à la mise en place d’un système prédictif pour les heures d’arrivée et les vitesses des navires, en valorisant les données collectées au sein de l’entreprise. Il s’agit également d’explorer l’utilisation de méthodes d’analyse de données et d’apprentissage automatique pour automatiser le traitement les données de XST. Le projet vise à identifier les variables prédictives qui peuvent être utilisées pour l’estimation des temps d’arrivée des navires, en combinant des données dynamiques relatives aux mouvements et aux caractéristiques des navires.

Design and synthesis of novel influenza M2 proton channel inhibitors with drug resistant antiviral activity

Seasonal influenza causes significant mortality and morbidity worldwide, and we are currently unprepared to mitigate a fatal pandemic outbreak like the 1918 Spanish Flu. A proven influenza antiviral target is the M2 viroporin, or viral ion channel. Amantadine, an M2 inhibitor was an effective antiviral for 20 years. However, current influenza antivirals are increasingly ineffective as viruses develop resistance. For example, the M2 mutation S31N is now present in >90% of influenza strains and confers resistance to adamantanes. Thus new M2 inhibitors that block S31N strains are urgently needed. This project aims to design and test new compounds to inhibit adamantine-resistant M2 and determine whether effective M2 inhibitors translate into effective antivirals. Additionally, we will investigate whether sequence variations in M2 impact drug efficacy. This work will benefit our industrial partner Cardiome and the public scientific community by generating both novel therapeutic leads and an increased understanding of M2 biophysics.

Drive By Science

Annabelle’s research will focus on training image captioning datasets for the Drive By Science Project taking place in NASA Jet Propulsion Laboratory Mars Rover Artificial Intelligence (AI) division.

The Drive by Science Project addresses a critical issue: the Mars Rover produces substantially more images than can be sent down to Earth, due to the limited Mars to Earth bandwidth. To combat this, the Drive by Science Project is developing an AI algorithm that converts images the Mars Rover captures to descriptive text captions. Since text captions require significantly less bandwidth than images, scientists on Earth will increase their Mars observation density from 200 images/day to 1,000,000 image-captions/day. Additionally, these descriptive captions enable the Mars Rover to have an on board database with content based search – allowing scientists on earth to selectively retrieve images of interest from Mars, instead of getting a random batch of images from Mars daily.

Les femmes dans l’entrepreneuriat numérique. Logiques et modalités d’une féminisation « empêchée »

Tel qu’il a émergé dans la Silicon Valley autour du modèle de la « start-up », le monde de l’entrepreneuriat numérique s’est fondé sur des valeurs d’ouverture, d’inclusion et de liberté, laissant imaginer le respect d’une égalité professionnelle. Pourtant, alors que l’écosystème des start-up québécois est en pleine expansion, les femmes ne représentent que 15 % du nombre total des fondateurs . Ce constat nous conduit à nous interroger sur les modalités de la féminisation « empêchée » de ce secteur en allant étudier, d’une part, les conditions de l’entrée et du succès des femmes dans cet univers entrepreneurial fortement masculinisé et, d’autre part, l’effet des actions développées pour défendre la cause des femmes dans ce domaine. Comment et à quelles conditions ces femmes parviennent-elles à entrer dans ce monde ? Quels secteurs, quels produits et quels types d’activité portent-elles ? Sur quels types d’organisations ou d’associations professionnelles peuvent-elles prendre appui pour défendre leur place et leurs intérêts dans ce monde professionnel ?

Renforcement des capacités organisationnelles de gestion des bénévoles de Kina8at dans un effort d’appui à la réalisation de l’événement Sommet Aigle-Quetzal-Condor : Un nouvel équilibre pour l’humanité

Kina8at (à prononcer « Kinawat », signifie « ensemble » dans la langue algonquine) est un organisme à but non lucratif basé à La Conception (Québec) et fondé par et pour des membres des communautés autochtones. La mission de l’organisme se lit comme suit : « Permettre la reconnexion culturelle chez les Premières Nations[;] Favoriser le partage des cultures autochtones avec tous[;] Dans l’esprit de la Réconciliation et dans le respect de la Terre-Maman » (www.kina8at.ca).

Dans un contexte de conflits humains et de catastrophes climatiques de plus en plus fréquentes, l’événement Sommet Aigle-Quetzal-Condor, organisé par Kina8at et ayant lieu du 12 juin au 18 juin 2023, a comme objectifs la « mobilisation des leaders spirituels autochtones des Amériques, […] le partage interculturel et intergénérationnel pour la réconciliation et la guérison, […] la reconnaissance plein et entière des traditions spirituelles autochtones dans le monde, dans la joie et le respect de la Terre-Mère, pour favoriser la réconciliation entre toutes les Nations » (www.kina8at.ca).

Comme le Sommet AQC est le premier événement d’une telle ampleur organisé par Kina8at, l’OBNL le considère comme une opportunité pour renforcer sa capacité organisationnelle, entre autres grâce au projet de stage SSE financé par Mitacs, qui permettra d’adresser le défi de la capacité de gestion des bénévoles. L’établissement d’un processus formalisé de gestion des bénévoles comme nouveau processus de fonctionnement interne de Kina8at contribue au renforcement des capacités de l’organisme en lui permettant d’accroître sa maturité organisationnelle, ce qui facilitera la réalisation du Sommet AQC.