Innovative Projects Realized

Development of improved alloy-based anodes for high energy density sodium-ion batteries

Li-ion batteries are currently comprised of materials which are fairly energy intensive to mine and process which reduces their degree of sustainability. One promising approach to overcome this obstacle is to develop high capacity anode and cathode materials that use sodium which is significantly more abundant and less energy intensive to process from either sea water or salt deposits. This research aims to develop stable anode recipes using phosphorous nanoparticles as an alloying element capable of 2696 mAh/g compared to the 372 mAh/g of current graphite anodes in Li-ion batteries. However, these particles when alloyed with sodium, expand significantly and cause cracking and pulverization of the electrode resulting in rapid capacity fade. In this project, we will develop a graphene-wrapped particle system with engineered void space to accommodate the large volume expansion and solve these stability issues.

Nature-based air purifier integrated with biochar-cellulose aerogels with long-term durability and multi-pollutant removal capacity

Indoor pollution sources (e.g., fuel-burning combustion appliances, building materials, and furnishings) are the primary cause of indoor air quality problems. Household air pollution was responsible for an estimated 3.2 million deaths per year in 2020, including over 237,000 deaths of children under the age of 5. To address this problem, we developed a nature-based air purifier (NBCAP) to purify indoor air to replace or supplement ventilation air. The operation process of NBCAP is natural, involving plant uptake, soil absorption, microbial degradation, and biochar-cellulose aerogels adsorption. The lifespan of NBCAP is estimated to be 3 years, and the filter can be easily cleaned with water and does not need periodic replacements. NBCAP is suitable for various indoor environments requiring air purification, including but not limited to homes, schools, hospitals, and shopping malls. Even low-income families, as well as remote, rural, and Indigenous communities, can afford to use it.

Generative AI Enhanced Financial and Risk Analytics

Robust path planning and coverage algorithms

The objective of the project is to develop robust path coverage algorithms for applications arising in search and rescue in earthquake struck urban areas and fault detection in energy distribution networks. The salient feature of the algorithms that will be developed is that they take uncertainty about the model into account and provides worst case guarantees based on the model. The algorithms will be tested both on small and large scale examples motivated by the applications. Depending on the progress, practical aspects such as the ability to deploy sensors and using multiple agents will also be investigated.

This project is part of a new collaboration between the Canadian and the international supervisor through International Laboratory of Learning Systems (ILLS), which is a new international research lab of French CNRS in Montreal.

TIC éco-responsable et marketing numérique

L’industrie numérique est responsable de 4% de l’empreinte carbone planétaire annuelle. Ecoist Club est une entreprise qui cherche à réduire les impacts environnementaux du numérique. En réunissant des experts en numérique durable, Ecoist Club développe des outils pour apprendre (services-conseils), mesurer (calculateur GES) et agir (planification stratégique). En 2022, Ecoist Club a créé le premier calculateur multicritère ajusté au mix énergétique canadien des empreintes GES, eau et terre du numérique. Dans le cadre de ce projet de recherche, le calculateur existant sera ajusté aux besoins des créateur-trice-s de campagnes publicitaires en mettant en évidence les impacts écologiques. Ce projet est multidisciplinaire et permettra de réfléchir à de nouvelles pratiques dans le domaine de la communication publicitaire numérique : (1) optimisation des formats de fichier et du choix des plateformes, (2) intégration des informations sensibilisant à l’écologie numérique, et plus globalement (3) éco-conception des campagnes publicitaires.

The Journey to the Rexdale-Casino Woodbine Community Benefits Agreement: A Toronto Case Study

Community Benefit Agreements are relatively new in Canada, when compared to its use in the United States and in parts of Europe. The Rexdale-Casino Woodbine Community Benefits Agreement reflected a new model. We would like to study the impact of this model and lessons learned to share with other municipalities across Canada as well as communities. At the current time, historical information and details about this work do not exist in one comprehensive place. It is difficult to replicate and/or scale the Rexdale CBA example across Ontario and Canada without documenting the processes, strengths, challenges and lessons learned.

The final report will be widely shared and where possible, the team will look for ways to showcase this work through relevant communities of practice, peer networks and conferences.

Cloud Architect

The student will be working as a Cloud Architect with the Capstone project student team of four students from the Cloud Computing Program ( One Year post graduate diploma), Humber College starting January 2023 until April 2023.

[Contributions méthodologiques aux études d’impacts des projets de mines d’uranium au Québec

Depuis 2006, le gouvernement du Québec a réorienté sa politique minière pour promouvoir l’exploration de l’uranium dans le nord québécois. Cependant, les manifestations par des groupes sociaux se sont multipliées résultant ainsi en divers blocages de projets d’exploration de l’uranium (Sept-Îles). La demande d’un moratoire sur l’exploitation de l’uranium au Québec a été signée par plus de 300 municipalités, en raison d’une part des incertitudes qui règnent encore sur les conséquences de l’exploration et de l’exploitation des mines d’uranium, et d’autre part, de la perception du risque par les populations qui est fortement liée à l’utilisation de l’uranium dans les centrales nucléaires et aux questionnements concernant la sûreté et la sécurité. Dans ce contexte et à travers ces enjeux majeurs liés à l’exploration et l’exploitation des mines d’uranium, les controverses concernant les enjeux économiques, environnementaux et sociaux s’avèrent très importantes. Une fois ce constat établi, le besoin se fait alors sentir de développer un outil méthodologique contribuant à un meilleur encadrement des études d’impact de projets d’exploitation des mines d’uranium

Manjot Singh Internship

Project StrokeSENS
The software features proposed for StrokeSENS 2.x, which is under development from September 2023 and planned for release in early 2024, with subsequent release in the second half of 2024 are:
• StrokeSENS Platform (Q1 2024)
o Functionality related to transfer of medical image data and image analysis results
• StrokeSENS LVO (Q1 2024)
o Functionality related to Large Vessel Occlusion detection
• StrokeSENS ASPECTS (Q1 2024)
o Functionality related to the assessment and characterization of brain tissue abnormalities by predicting Alberta Stroke Program Early CT (ASPECT) score
• StrokeSENS mCTAp (Q3 2024)
o Functionality to determine perfusion status of brain tissue using multiphase CT angiography and non-contrast CT data (mCTAp)

As a member of the software development team, the intern will be working on gathering the technical requirements, refining the user stories, code implementation and debugging of these new features throughout the 12 months he is assigned to this project.

At the conclusion of each sprint cycle, the progress is presented in a company-wide ‘systems demo’. A member of each team (R&D, platform, QA) presents their team’s progress during that sprint cycle, the intern is expected to participate in this presentation rotation.

La télévigilance au service du maintien à domicile pour mieux comprendre et accompagner les personnes âgées: : Évaluation de programme

Ce stage Mitacs s’inscrit dans le cadre d’un projet d’implantation d’une technologie permettant de télésurveiller les activités de la vie quotidienne, nommée VigIxia, qui aura lieu cet automne au CIUSSS Centre-sud-de-l’île-de-Montréal (CCSMTL). Le CCSMTL et VigIxia réalisent cette implantation d’un nouveau service dans le cadre des Projets vitrines du Ministère de la santé et des services sociaux, en contexte de soutien à domicile des personnes âgées. L’objectif général du stage Mitacs est de réaliser une évaluation autour de l’implantation de la technologie. Pour Ixia, cette évaluation est stratégique, puisqu’elle permettra de démontrer la valeur ajoutée de l’utilisation de Vigixia dans le contexte du réseau de la santé. De façon plus spécifique, l’évaluation permettra de montrer que VigIxia peut soutenir la prise de décision clinique des intervenants en santé et service sociaux et donc permettre une prestation de services de santé mieux adaptées aux besoins des personnes âgées. Les résultats documentés permettront également à l’entreprise d’appuyer ses démarches auprès d’autres clients potentiels intéressés par leur technologie. Enfin, l’évaluation permettra de guider la prise de décision du CCSMTL et du Ministère de la santé et des services sociaux quand au déploiement à plus large échelle d’un tel système.

Amélioration des services publics de la Ville de Trois-Rivières

Le partenariat avec le MITACS permettra d’optimiser nos opérations et le service au citoyen en migrant vers des technologies plus avancées. En effet, avec le recours d’étudiant MITACS nous avons l’occasion de mettre en place des projets en preuve de concept avec des technologies telles que l’intelligence artificielle ou l’internet des objets, qui aurait peu de chance d’être exploré en contexte d’opération normale et de pénurie de main-d’œuvre TI. Nous avons un programme de parrainage à l’interne pour faire grandir la relève, allumer la passion en travaillant sur des projets concrets et nous en récoltons des bénéfices avec les résultats de ces projets. C’est pour cette raison que la Direction des technologies de l’information souhaite saisir cette opportunité afin d’avoir le personnel qualifié pour participer activement à la transformation technologique du monde municipal, le tout, décliné en cinq projets permettant d’optimiser les services de la ville.

Trajectory generation using 2D images and reinforcement learning

The research project is about teaching robots to build things on their own. We’re going to use artificial intelligence (AI) algorithms to make them understand how to put together things, like furniture, without needing lots of human help. We’ll make them practice in a simulation first, so they get really good at the assembly task. This will help the company because it can save time and money on assembling objects faster and more accurately, thanks to the smart and agile robots.