Édition août 2015 – Vol.7 no.7

Journée de l’innovation CASS et ReSMiQ – JIR2015
C’est le 15 octobre prochain que vous êtes convié à participer à cette activité annuelle qui se tiendra à Polytechnique Montréal. Pour cette 4e édition le ReSMiQ joindra ses forces à IEEE CAS afin de mettre sur pied un événement de grande envergure. Cette activité organisée par notre centre avec le soutien financier de la société Circuits and Systems de l’IEEE vise à donner, entre autre, de la visibilité aux travaux de recherches des étudiants de la province du Québec dans le domaine des microsystèmes. Des étudiants de tous les cycles vont démontrer leur savoir-faire scientifique et technique lors d’une compétition via une démonstration expérimentale devant un jury composé de nombreux experts. Les trois meilleurs projets de chaque catégorie seront récompensés. L’appel aux projets a généré plusieurs soumissions ayant donné lieu à la sélection de 13 projets dont 5 proviennent d’étudiant du 1er cycle, et 8 d’étudiant des cycles supérieurs. Cette journée sera aussi l’occasion d’assister à trois présentations de marque par les professeurs Viktor Gruev de l’université de Washington, Andreas G. Andreou de l’Université John Hopkins et Giancula Setti de l’Université de Ferrare en Italie. Nous tenons à remercier tous les étudiants qui ont soumis leur projet. Nous vous invitons à visiter régulièrement notre portail web pour connaître tous les détails. Appel aux projets et programme préliminaire

La 17e Conférence canadienne sur les sciences et technologies des semi-conducteurs (CSSTC)
La 17e Conférence canadienne sur les sciences et technologies des semi-conducteurs (CSSTC) a eu lieu à Sherbrooke du 16 au 21 août 2015. Initié en 1982, cette conférence couvre autant les aspects des matériaux, des dispositifs et de leurs applications. Elle a permis à cette communauté de réseauter autour de sujets d’intérêts tels que la fabrication de dispositifs micromécaniques et microélectroniques, des nano et biotechnologies jusqu’aux détecteurs utilisés en imagerie médicale. Les 138 participants, dont 62 étudiants, ont assistés à 3 sessions plénières, 14 présentations invités, 13 présentations orales, 40 affiches et 8 tutoriaux. Ces participants provenaient du Canada, de la Chine, des États-Unis, de la France et de l’Allemagne. Des visites ont été organisées au 3IT et au C2MI. Le ResMIQ a participé financièrement à la remise de prix pour les meilleures présentations étudiantes. Steffi Woo, de l’Université McMaster, s’est mérité la 1e place pour sa présentation intitulée « Spontaneous Formation of Atomic Ordering in InGaN alloys within Nanowire Heterostructures »; Oleksandr Bubon, de Lakehead University, s’est mérité la 2e place pour sa présentation intitulé « Measured Electron-Hole Pair Creation Energy in Amorphous Selenium (a-Se) at High Electric Fields using Pulsed-Height Spectroscopy Method »; Gabriel Droulers, de l’Université de Sherbrooke, s’est mérité la 3e place pour sa présentation intitulée « Planar Tunnel Junctions: A Time Stability Study ». Réjean Fontaine et Luc Fréchette, de l’université de Sherbrooke et membres du ResMIQ, étaient dans le comité organisateur de cette conférence et responsables des prix étudiants.

La 9e école internationale d’été NAMIS
La 9e école graduée NAMIS s’est déroulée du 29 juin au 3 juillet 2015 à Polytechnique Montréal. Elle a accueilli plus de 50 participants provenant de 9 pays différents et plus de 20 orateurs. Les matinées étaient consacrées aux cours sur les microsystèmes dont les thèmes ont couvert les domaines des matériaux, de l’énergie, des procédés de microfabrication, de l’optique, d’applications biomédicales, et d’électronique. Les après-midis étaient consacrés aux sessions d’affiches, à des présentations flash, à des ateliers pratiques ainsi qu’à un concours par équipe et des visites de laboratoires. Lundi soir une réception de bienvenue s’est tenue à Polytechnique et un souper méchoui a eu lieu mercredi soir. Jeudi soir, tous les participants ont pu assister au festival de Jazz de Montréal.
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La 4e édition du tournoi de golf de l’industrie électronique québécoise
C’est le 18 juin dernier que la table de concertation de l’industrie des systèmes électronique du Québec (CISEQ, RIE, C2MI, AMEQ, CIMEQ et ReSMiQ) a organisé la 4e édition de son tournoi de golf annuel. C’est une activité durant laquelle des compagnies viennent présenter un produit inédit et innovateur pour en faire la démonstration. Les participants ont assisté à la présentation d’innovations récentes telles que le bras articulé Jaco de Kinova et les vêtements biométriques intelligents par OM Signal. La journée se termine par un tournoi de golf permettant aux gens de l’industrie de se rencontrer dans une atmosphère de détente et de convivialité. Le ReSMiQ était représenté par le Pr Daniel Massicotte et l’agent de liaison industriel Louis Bélanger.
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NOUVELLES DES MEMBRES

Rayonnement

– Dr. Sawan de Polytechnique a offert trois présentations invités: Lors du lancement de Noos à Montréal le 28 juillet, à NAMIS à Montréal du 29 juin au 3 juillet, ainsi qu’à l’Université catholique de Louvain en Belgique au cours du mois de juin.
Détails pour Noos

Réussites

– Dr. Tahar de l’Université Concordia voit un de ses récents articles être sélectionné pour apparaître dans la publication ITeNews de la société IES.

– Dr. Gosselin de l’Université Laval obtient une subvention ENGAGE du CRSNG avec la compagnie Hexoskin.
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– Dr. Gosselin de l’Université Laval et Dr. Sawan de Polytechnique Montréal voient un de leur article publié dans IEEE Trans. on Industrial Engineering est présenté dans la section Innovation Spotlight de IEEE Xplore.
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– Dr. Tahar de l’Université Concordia dirige les travaux de Ibtissem Seghaier qui a reçu le prix du meilleur article lors de l’IEEE International Symposium on VLSI qui s’est tenu à Montpellier (France) en Juillet dernier.

Implication

– Dr. Peter de Polytechnique Montréal a organisé la 9e école internationale d’été NAMIS à Montreal, du 29 juin au 3 juillet.

– Dr. Martel et Dr. Sawan de Polytechnique Montréal, Dr. Izquierdo et Dr. Blaquière de l’UQAM et Dr. Fréchette de l’Université de Sherbrooke, ont offert des séminaires lors de la 9e école internationale d’été NAMIS à Montreal, du 29 juin au 3 juillet.
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ACTIVITÉS DU RESMIQ

Bourses
Bourse et soutien financier du ReSMiQ pour étudiant aux cycles supérieurs
bourse ReSMiQ et complément de bourse
DATE LIMITE DE DÉPÔT: 8 septembre 2015
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Bourse ReSMiQ pour stagiaires postdoctoraux
DATE LIMITE DE DÉPÔT: 8 septembre 2015
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Fonds de dépannage pour étudiant aux cycles supérieurs
DATE LIMITE DE DÉPÔT: 19 octo0bre 2015
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SIGNAL est le principal outil de diffusion de nouvelles du Regroupement Stratégique en Microsystèmes du Québec (ReSMiQ). Ce bulletin se veut un lien entre les membres du ReSMiQ et toute autre personne intéressée par la recherche et l’innovation dans le domaine des microsystèmes. Nous nous engageons à valoriser les travaux de nos membres et augmenter la visibilité du ReSMiQ.

ReSMiQ est un regroupement de chercheurs au sein d’un centre de recherche interuniversitaire qui peut compter sur le soutien du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT) et de dix (10) universités québécoises impliquées dans la recherche sur les microsystèmes.

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CONFÉRENCES À SURVEILLER

2023 International Conference on Microelectronics (ICM)
du 17 au 20 décembre 2023, Abu Dhabi, Emirats Arabes Unis.
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2023 IEEE 11th International Conference on Systems and Control (ICSC)
du 18 au 20 décembre 2023, Sousse, Tunisie.
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2024 37th International Conference on VLSI Design and 2024 23rd International Conference on Embedded Systems (VLSID)
du 6 au 10 janvier 2024, Calcutta, Inde.
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2024 IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC)
du 18 au 22 février 2024, San Francisco, Californie, É.-U.
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2024 IEEE 15th Latin America Symposium on Circuits and Systems (LASCAS)
du 27 février au 1 mars 2024, Punta del Este, Uruguay
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2024 IEEE Custom Integrated Circuits Conference (CICC)
du 21 au 24 avril 2024, Denver, Colorado, É.-U.
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2024 IEEE 6th International Conference on AI Circuits and Systems (AICAS)
du 22 au 25 avril 2024, Abu Dhabi, Emirats Arabes Unis.
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2024 9th International Conference on Integrated Circuits, Design, and Verification (ICDV)
du 6 au 7 juin 2024, Hanoi, Vietnam.
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2024 61st ACM/IEEE Design Automation Conference (DAC)
du 23 au 27 juin 2024, San Francisco, Californie, É.-U.
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2024 IEEE International Conference on Multimedia and Expo (ICME)
du 15 au 19 juillet 2024, Niagara Falls, Ontario, Canada.
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PROFIL DES MEMBRES

Prof. M.N.S. Swamy
Université Concordia
Membre du ReSMiQ depuis 2001

Swamy_sM.N.S. Swamy a reçu le doctorat en génie électrique de l'Université de Saskatchewan, Canada. Il est actuellement professeur chercheur et le titulaire de la Chaire de recherche Concordia niveau I du Département de génie électrique et de génie informatique à l’Université Concordia, Montréal, Canada. Il est le directeur fondateur du Département de génie électrique et a été le doyen de Génie et d'informatique. Il a également enseigné dans d'autres institutions canadiennes telles que l'Université technique de Nouvelle-Écosse, l’U. de Calgary, et l’U. de Saskatchewan. Il a été nommé professeur honoraire à l'Université nationale Chiao Tong, Taiwan. Il était un membre fondateur de Micronet, un réseau de centres d'excellence. Le Pr Swamy a publié de nombreux articles dans des revues scientifiques et conférences, est le coauteur de six livres et trois chapitres de livres et détient cinq brevets. Il a siégé dans nombreux comités internationaux et a été le président d’IEEE-CASS. Il a également été rédacteur en chef ou rédacteur en chef adjoint de revues spécialisées dans les domaines de la théorie des nombres, de circuits, systèmes et traitement de signaux. Le Pr Swamy est récipiendaire de nombreux prix, dont la Médaille commémorative du 125e anniversaire de la Confédération du Canada, divers prix décernés par la société IEEE-CAS, dont le Prix de l'éducation, la Médaille d’or du jubilé et le Prix Guillemin-Cauer au meilleur article. En guise d’hommage à ses nombreuses contributions, des prix et des laboratoires ont été nommés d'après lui au Canada et en Inde. Récemment, le Journal Circuits, Systems and Signal Processing a institué un prix de meilleur article en son nom. Il est un Fellow de l'IEEE et d'autres institutions professionnelles au Canada, au Royaume-Uni et en Inde. En savoir plus

Voici une sélection de ses publications dans les dernières années, suivie d’un article représentatif de ses travaux de recherche.

S. Bouguezel, M.O. Ahmad and M.N.S. Swamy, ‘Binary Discrete Cosine and Hartley Transforms’, IEEE Trans. on Circuits and Systems-Part I, Vol. 60, April 2013, pp. 989-1002.

Ola El Bakry, M.O. Ahmad and M.N.S. Swamy, ‘Inference of Gene Regulatory Networks with Variable Time Delay from Time-Series Microarray Data’, IEEE/ACM Trans. On Computational Biology and Bioinformatics, Vol. 10, May/June 2013, pp. 671-687.

Dalei Wu, W.P. Zhu, and M.N.S. Swamy, ‘The Theory of Compressive Sensing Matching Pursuit Considering Time-domain Noise with Application to Speech Enhancement’, IEEE Trans. on Audio, Speech and Language Processing, Vol. 22, March 2014, pp. 682-696.

M.Z. Bhotto, M.O. Ahmad and M.N.S. Swamy, ‘Robust Shrinkage Affine-Projection Sign Adaptive Filtering Algorithm for Impulsive Noise Environments’, IEEE Trans. on Signal Processing, Vol. 62, July 2014, pp. 3349-3359.

M. Lankarny, W.P. Zhu and M.N.S. Swamy, ‘Joint Estimation of States and Parameters of Neuronal Hodgkin Huxley Model using Kalman Filtering’, Neurocomputing, Vol. 136, 2014, pp. 289-299.

M.A.A. Dewan, M.O. Ahmad and M.N.S. Swamy, “A method for automatic segmentation of nuclei in phase-contrast images based on intensity, convexity and texture”, IEEE Trans. On Biomedical Circuits and Systems, vol. 8, no. 5, pp. 716-728, October 2014.

M. Al-Shatnawi, M. O. Ahmad, and M.N.S. Swamy, “Prediction of Indel flanking regions in protein sequences using a variable-order Markov model,” Bioinformatics, vol. 31, no. 1, pp. 40-47, Jan 1, 2015.

J.-F. Gu, W.-P. Zhu, and M.N.S. Swamy, Joint 2-D DOA Estimation via Sparse L-shaped Array,” IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 63, no. 5, pp. 1171-1182, Mar 1, 2015.

J.-F. Gu, W.-P. Zhu, and M.N.S. Swamy, “Fast and efficient DOA estimation method for signals with known waveforms using nonuniform arrays”, Signal Processing, vol. 114, pp. 265-276, Sept, 2015.

TRAVAUX DE RECHERCHE

Joint estimation of states and parameters of Hodgkin–Huxley neuronal model using Kalman filtering

Fitting biophysical models to real noisy data jointly with extracting fundamental biophysical parameters has recently stimulated tremendous studies in computational neuroscience. Hodgkin–Huxley (HH) neuronal model has been considered as the most detailed biophysical model for representing the dynamical behavior of the spiking neurons. The unscented Kalman filter (UKF) has been already applied to track the dynamics of the HH model. In this paper, we extend the existing Kalman filtering (KF) technique for the HH model to another version, namely, extended Kalman filtering (EKF). Two estimation strategies of the KF, dual and joint estimation strategies, are derived for simultaneously tracking the hidden dynamics and estimating the unknown parameters of a single neuron, leading to four KF algorithms, namely, joint UKF (JUKF), dual UKF (DUKF), joint EKF (JEKF) and dual EKF (DEKF) (see Fig. 1). Detailed derivations of these four methods and intensive simulation studies are provided. Our main contribution is in the derivation of the EKF-based methods, JEKF and DEKF, for tracking the states and estimating the parameters of the HH neuronal model. Since these EKF-based methods are faster than UKF-based versions, they can particularly be employed in dynamic clamp technique, which connects artificial and biological neurons in order to assess the function of neuronal circuits.

Vol-7-N7_1
Fig. 1. Tracking the dynamics of HH neuron model using (A) JUKF, (B) DUKF, (C) JEKF and (D) DEKF. For each method, voltage V, n, m, h, gNa, gK and gL are drawn. Black solid and red dashed lines indicate the true (original) and the estimated values. The observation noise standard deviation is σ=21.81 mV (SNR=0 dB). From these results it is clear that the intracellular voltage (v), the hidden states (m, n and h) and the unknown parameters (gNa, gK and gL) have been reconstructed with excellent accuracy from the noisy observation.