Innovations Realized

Data fusion strategies for reducing the uncertainty of point cloud data

For decades, contact probes on coordinate measuring machine (CMM) have been widely used for data acquisition in coordinate metrology, mainly because of their high accuracy. However, the acquired data is a low-density set of points, because sampling using a contact probe is a slow process. Nowadays, optical 3D scanning technologies such as structured-light scanners or laser scanners are increasingly included in metrology applications for rapidly capturing high-density point clouds enabling holistic measurements of a manufactured part. The recent 3D scanners can sample millions of coordinate data points from the part’s surface in just a few seconds. However, the accuracy of 3D scanners is about an order of magnitude lower than contact probes. The aim of this research project is to develop data fusion strategies for correcting the high-density 3D scanned point clouds using the low-density set of points measured by a contact probe, resulting in point clouds with reduced uncertainty.

Comparaison des effets d’une stratégie d’apprentissage par problème avec les rétroactions vidéo sur la prise de décisions de jeunes hockeyeurs de 12 ans

Les meilleurs joueurs prennent la bonne décision, au bon moment et peu importe le contexte. Les habiletés de prise de décisions sont essentielles au développement du jeune joueur rêvant d’atteindre les sommets de son sport. En partenariat avec l’Académie Ulysse, le présent projet vise, pour commencer, à élaborer une approche par problème pour améliorer la prise de décisions de joueurs de hockey Pee-Wee. Ensuite, le projet prévoit comparer les effets de l’approche avec ceux des rétroactions vidéo traditionnellement utilisées par les entraîneurs. Puisque l’approche par problème place les joueurs dans des situations collaboratives où ils construisent eux-mêmes leur connaissances tactiques, l’hypothèse est l’apparition d’une meilleure rétention des habiletés de prise décisions suite à la participation à une approche par problème.

Need Definition and Need Mapping Methods for Innovation Projects

User needs analysis is a major concern in innovation projects and needs analysis methods differ in level of details, information overview, structure, interrelations, transparency, and ease of use. Depending on the project, the involved stakeholders, the required level of details, and time constraints, it is not clear which method should be used and why. The aim of this project is finding the best mapping method(s) and test them with the stakeholders. This project involves three phases. First, investigate current and future innovation projects in the organization to have an overview; prioritize and select three of them with different scopes. Second, investigate the work processes and human tasks; elicit the user needs and requirements to satisfy; select and use different methods to represent the needs. Third, test and compare different need mapping methods, or design a new one, by using them with different stakeholders to show their outcomes, strengths and limitations.

Amélioration des protocoles de cryoconservation des semences de taureau en utilisant des protéines de blé comme agents de cryoconservation

L’industrie laitière et de bétail implique la distribution de semences génétiquement optimales et de qualité. La cryoconservation du sperme bovin est la façon la plus efficace de fournir ces semences aux producteurs à travers le monde. L’inconvénient est que ce processus de congélation, à de très basses températures, induit une diminution de la fertilité des spermatozoïdes. Les industries fournissant le sperme doivent alors améliorer leurs protocoles de congélation afin de répondre à la forte demande des producteurs. De nombreux protocoles ont été établis, cependant les résultats ne sont pas assez satisfaisants ou montrent des contraintes telles que de la toxicité. L’objectif de Boviteq est de développer un nouveau protocole de cryoconservation du sperme impliquant des protéines de blé et de comprendre les mécanismes de protection des spermatozoïdes par ces protéines afin d’optimiser les protocoles.

Algorithme décisionnel intelligent pour systèmes énergétiques

La consommation énergétique des bâtiments représente à elle seule près de 40% de la consommation énergétique mondiale, et plus de 30% des émissions annuelles de gaz à effet de serre. Dans cet ordre d’idée, l’optimisation du contrôle des chauffages, de la ventilation et de la climatisation (CVC) représente un enjeu majeur pour le secteur énergétique actuel. Le présent projet met en place un système de contrôle automatisé à base d’intelligence artificielle, spécialement entraîné par renforcement positif sur des données en temps réel et par rapport à l’impact de ses décisions. Ceci permet d’une part d’optimiser le comportement de tout équipement de CVC, peu importe sa nature, sa technologie ou de ses spécificités; d’autre part de présenter une adaptation continue au changement dans son environnement à la suite de son instauration. Le projet bénéfique pour l’environnement et le développement durable présente un intérêt autant pour les distributeurs électriques, que pour les institutions publiques, les clients privés et les industriels.

Inverse Drug Design via Multi-Objective Curriculum Learning

The project involves the development of an algorithm to generate organic molecules that satisfy desired properties and characteristics defined by a medicinal chemist.

Development of a double-lumen femoral catheter for extracorporeal membrane oxygenation systems

Patients suffering from acute, severe heart or lung failure can often benefit from a treatment called ExtraCorporeal Membrane Oxygenation (ECMO). This therapy uses an external, artificial lung to oxygenate the patient’s blood. It currently requires two large tubes connected to two of the patient’s veins or arteries to extract the patient’s blood and reinject it once it is cleaned and oxygenated. The goal of this project is to design a special tube allowing simultaneous blood extraction and injection in single vein. This system would greatly accelerate ECMO installation and initiation, could lower the risk of infection and, more generally, would facilitate bedside patient care by decreasing the amount of tubing and freeing the patient’s neck (where one of the current tubes is typically installed).

Software architecture and electro-mechanical development of wireless connected products for pets

Beonebreed is a young and innovative company in Beloeil, QC, Canada, active in the field of pet-related products. Their team of over 20 passionate pet lovers which continuously keeps growing aims to create innovative products with high-quality for pets, focusing on modern design and technical innovation implementation. Their overall objective is to generate a community for passionate pet owners to support them taking good care of their pets.
To meet these objectives, BeOneBreed wants to bring a range of connectivity products for pets to the market. Through its interactivity functions, this range of products aims to improve the owner’s interaction and understanding of his pet(s). Although such systems start to appear on the market, they are often not robust, energy consuming and stand-alone (e.g. cannot be integrated with existing systems such as smart home applications as Google Home, Nest, Amazon Alexa, Philips systems,…).
The proposed project aims to support the company by development and technology implementation of connectivity (monitoring / interactive) products for pets, which are lightweight, robust.and can be integrated in existing mainstream smart home systems.

Évaluation de l’utilité d’une méthode de dépistage de glucose dans l’urine chez le chat : une étude pilote

À plus de 8 millions d’animaux, le chat est l’animal de compagnie favori dans les foyers canadiens. Le diabète de type 2 a une prévalence qui varie de 1 pour 50 à 1 pour 400 chez le chat de compagnie. La glycosurie est une manifestation diagnostique chez le chat diabétique. Actuellement, il n’existe aucun moyen de dépister cette condition à l’extérieur de l’établissement vétérinaire, ce qui retarde le diagnostic et la prise en charge des patients atteints de cette maladie. De plus, la validation de l’efficacité du traitement est compliquée pour le propriétaire. Un outil permettant facilement et de façon non intrusive de surveiller ces animaux est nécessaire. Ce programme de recherche a pour objectif d’évaluer la fiabilité d’une épreuve chromogénique de dépistage de glycosurie sur la litière, pouvant être facilement utilisé par l’établissement vétérinaire et à la maison. Les résultats contribueront à la mise en marché d’un produit innovant.

Unsupervised Anomaly detection using Deep Learning

This project aims at evaluating whether recent results in deep learning models, trained to exploit weak labels can serve to extract meaningful lesion localizations from image-level labels, either from individual scans or given a (longitudinal) sequence thereof. To this end, we will scale up existing models that have been shown to work on 2D images to a 3D context, studying labeling performance as the dataset size grows. If successful, this work will assert the usefulness of DCNNs to provide a general modeling framework to integrate imaging with other clinical patient data into a predictive system that could help support clinical decisions and ultimately improve patient care.
The proposed research project fits within the partner’s scientific roadmap, which is to develop deep learning models suitable to processing clinical data that arises in a sequential fashion at the patient level (longitudinal data), wherein the set of available clinical modalities can be highly variable (heteromodality). The industrial partner has an existing team of full-time researchers dedicated to studying these questions; the intern will attack complementary questions with the help of the team.

7000XR flight simulator airflow study

This project is addressed to conduct a full detailed airflow analysis on a 7000XR, a level D full flight simulator. Such machine is equipped with advanced electronic systems such as avionics, flight instruments and collimated visual system, where generated heat affects the user thermal comfort during training. The objective of this study is to perform a full analysis of the airflow, so that the optimized airflow is estimated to overcome the above issues. The 7000XR is equipped with blasters which can be used depending on the FFS used platform; the methodology consists of local air temperatures, velocity (portable hot wire) and humidity level measurements, as well as the heat gain generated. In order to provide an appropriate cooling, the blasters total output needs to be estimated and is assumed to be greater than the total heat gain. Recommendations would be provided to CAE to establish an optimized air-cooling strategy.

Développement de surfaces aluminium superhydrophobes antibactériennes par procédés plasma

Les surfaces sont exposées au dépôt de divers type de bactéries présents dans leur environnement favorisant par la suite la contamination de la surface. Ceci défini un problème majeur dans divers domaines comme par exemple la diminution des rendements dans les industries agro-alimentaires, pharmaceutiques ce qui a contribué à l’augmentation des coûts de production. Les infections associées aux soins de santé (IAS) aussi sont causées par une grande variété de bactéries, de champignons et de virus pendant les traitements médicaux dans les milieux de soins de santé. Le traitement des IAS est devenu plus difficile et couteux compte tenu de l’augmentation de la résistance antimicrobienne via à vis des antibiotiques. En effet, plus de 50 % des IAS sont causées par des bactéries résistantes à au moins un type d’antibiotique.

De nombreuses méthodes ont été inventées pour faire face aux problèmes de l’adhésion des micro-organismes. Cependant ces méthodes sont souvent limitées dans leur application vu l’utilisation des agents nocive pour l’environnement et l’inefficacité d’application sur les grandes surfaces.

Une solution intéressante qui pourrait empêcher l’adhésion des bactéries, est de développer des surfaces superhydrophobes (non-mouillables) dans lesquels les agents antibactériens seront incorporés.