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Natural Sciences and Engineering; Engineering; Fundamental Sciences; Applied Sciences

Guillaume Lajoie

Professeur adjoint

Faculté des arts et des sciences - Département de mathématiques et de statistique

André-Aisenstadt, room 4161

g.lajoie@umontreal.ca

Secondary number: 514 343-5620 (Travail 1)
Secondary email: lajoie@dms.umontreal.ca (Personnel)

Profile

Research expertise

Sa recherche est centrée à l’intersection de l’IA et des neurosciences où il s’intéresse à des questions reliées à la dynamiques et aux computations de réseaux neuronaux, avec certaines applications à la neuroingénérie. Ses travaux récents comprennent le développement de biais inductifs pour une meilleure propagation d’information dans les réseaux récurrents, ainsi que le développement d’algorithmes pour optimiser les interfaces cerveau-machine bidirectionnelles.

Biography

Guillaume Lajoie est professeur adjoint au Département de mathématiques et de statistique (DMS) de l’Université de Montréal et membre académique principal de Mila.  Il est également titulaire d’une position de chercheur boursier du FRQS. Il était auparavant boursier postdoctoral au Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization et à l’Université de Washington Institute for Neuroengineering et il a obtenu son doctorat au Département de mathématiques appliquées de l’Université de Washington, à Seattle.

Teaching and supervision

Student supervision

Theses and dissertation supervision (Papyrus Institutional Repository)

2021

Modeling functional brain activity of human working memory using deep recurrent neural networks

Graduate : Sainath, Pravish
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2020

Hierarchical Bayesian optimization of targeted motor outputs with spatiotemporal neurostimulation

Graduate : Laferrière Cyr, Samuel
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2020

Towards better understanding and improving optimization in recurrent neural networks

Graduate : Kanuparthi, Bhargav
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.

Projects

Research projects

2022 - 2029

A new adaptive-neuroprosthetic treatment to shape post-stroke plasticity and facilitate motor recovery

Lead researcher : Numa Dancause
Co-researchers : Guillaume Lajoie , Dale Corbett
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2022 - 2029

Centre de recherches mathématiques (CRM)

Lead researcher : Octavian Cornea
Co-researchers : Yoshua Bengio , François Lalonde , Gilles Brassard , Michel Delfour , Marlène Frigon , Véronique Hussin , Christiane Rousseau , Jacques Bélair , Paul M Gauthier , Sabin Lessard , Alain Vinet , Nadia El-Mabrouk , Gena Hahn , Christian Léger , Fahima Nekka , Iosif Polterovich , Yvan Saint Aubin , Andrew Granville , Sylvie Hamel , Manuel Morales , François Perron , Mylène Bédard , Pierre Duchesne , Matilde Lalin , Robert Gwyn Owens , Manu Paranjape , Dana Schlomiuk , Luc Vinet , Hugo Chapdelaine , Mireille Schnitzer , Karim Jerbi , Alexander Fribergh , Alejandro Murua , Maciej Augustyniak , Benoît Mâsse , Dimitrios Koukoulopoulos , Jun Li , Benjamin Seamone , William Witczak-Krempa , Egor Shelukhin , Morgan Craig , Guillaume Lajoie , Margarida Carvalho , Guy Wolf , Florian Maire , Frédéric Dupont-Dupuis , Michael C. Mackey , Frédéric Lesage , Russell Steele , Erica Moodie , Paul François , Henri Darmon , Maxime Descoteaux , Prakash Panangaden , André Dieter Bandrauk , Peter Bartello , Chantal David , Jean-Marc Lina , R Platt , Anthony Raymond Humphries , John P. Harnad , Jacques Claude Hurtubise , Pengfei Guan , John A Toth , Niky Kamran , Adrian Iovita , Eyal Goren , Dmitry Jakobson , Vojkan Jaksic , Daniel Tzvi Wise , André Garon , Éric P. Marchand , Debbie Janice Dupuis , Yogendra Chaubey , Pawel Gora , Hershy Kisilevsky , Galia Dafni , D. Korotkin , Marco Bertola , Alina Stancu , Lea Popovic , Ibrahim Assem , Tomasz Kaczynski , Shiping Liu , Vasilisa Shramchenko , Bruno L. Rémillard , Richard Fournier , Alfred Michel Grundland , David Stephens , Xiaowen Chang , Frederic Guichard , Erik P. Cook , Robert Brandenberger , Adrian Vetta , Keshav Dasgupta , Christophe Grova , Gantumur Tsogtgerel , Johanna Neslehova , Jean-Christophe Nave , Anmar Khadra , Adam M. Oberman , Michael Yves Michel Pichot , Alexander Maloney , Dana Louigi Addario-Berry , José Garrido , Alexei Kokotov , Wei Sun , Patrice Gaillardetz , Linan Chen , Piotr Przytycki , Vladimir Makarenkov , Louis-Paul Rivest , François Bergeron , Steven P. Boyer , Line Baribeau , Frédéric Gourdeau , Claude Levesque , Thomas Joseph Ransford , Jean-Marie De Koninck , Javad Mashreghi , Thierry Duchesne , Srecko Brlek , Christophe Reutenauer , Vestislav Apostolov , Steven Lu , Geneviève Lefebvre , Hélène Cossette , Étienne Marceau , José Manuel Urquiza , Michael Lau , Alexandre Girouard , Antonio Lei , Jean-François Renaud , Christophe Hohlweg , Mathieu Boudreault , FRANCO SALIOLA , Alexandre Roch , Frédéric Rochon , Alexandre Blondin-Massé , Clement Hyvrier , Denis Talbot , Alexandre Bureau , Fabrice Larribe , Aurélie Labbe , Cody Hyndman , Khader Khadraoui , Hamed Hatami , Roger Villemaire , Frédéric Godin , Marcin Sabok , Yi Yang , Anne Mackay , Jérôme Vétois , Ting-Huei Chen , Habib Benali , Taoufik Bouezmani , Christian Genest , Xiaowen Zhou , Sorana Froda , Mélina Mailhot , Alexandra Schmidt , Simon Philippe Caron-Huot , Abdoulaye Banire Diallo , Jean-Philippe Lessard , Sarah Harrison , Anne-Sophie Charest , Masoud Asgharian-Dastenael , Rustum Choksi , Abbas Khalili Mahmoudabadi , Simon Gravel , Arusharka Sen , Arthur Charpentier , Mathieu Pigeon , Benoit Larose , Thomas Brüstle , Laurent Charlin , Janosch Ortmann , Tim Hoheisel , Jean Deteix , Jessica Lin , Michael Lipnowski , Giovanni Rosso , Thomas Hugh , Jean-Philippe Burelle , Julien Keller , Félix Camirand Lemyre , Marie-Pier Côté , Damir Kinzebulatov , Duncan McCoy , Klaus Herrmann , Felix Kwok , Courtney Paquette , Anush Tserunyan , Suresh Krishna , Valentino Tosatti , Patrick Brodie Allen
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(RS) Programme de regroupements stratégiques
2022 - 2029

Union Neurosciences et Intelligence Artificielle Québec (UNIQUE)

Lead researcher : Karim Jerbi
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(RS) Programme de regroupements stratégiques
2022 - 2027

Canada Research Chair in in Neural Computation and Interfacing

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVX50399-Chaires de recherche du Canada
2021 - 2025

Études de la prise de décision dynamique en milieu naturel et artificiel: Une approche interdisciplinaire et intégrative

Lead researcher : Paul Cisek
Co-researchers : Andrea Michelle Green , Karim Jerbi , Guillaume Lajoie , Irina Rish
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PV113724-(PR) Projets de recherche en équipe (et possibilité d'équipement la première année)
2020 - 2024

Decomposition of information encoded in learned representations of recurrent neural networks

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse
2018 - 2024

Dynamics of driven networks: computation in recurrent neural circuits

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVXXXXXX-(DGECR) Tremplin vers la découverte
2018 - 2024

Dynamics of driven networks: computation in recurrent neural circuits

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20965-(RGP) Programme de subvention à la découverte individuelle ou de groupe
2021 - 2023

Multiple Faces of Modularity

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse
2021 - 2023

SPI Orsborn: Using Brain-Machine Interfaces to identify & manipulate computational principles of learning

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Co-researchers : Amy Orsborn
Funding sources: Simons Foundation
Grant programs:
2019 - 2023

Union Neurosciences et Intelligence Artificielle Québec (UNIQUE) / Regroupements stratégiques

Lead researcher : Karim Jerbi
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(RS) Programme de regroupements stratégiques
2022

Closed loop AI-controlled neural stimulation for treating chronic conditions

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: MITACS Inc.
Grant programs: PVXXXXXX-Stage Accélération Québec - MITACS
2020 - 2022

Development of an Al-controlled closed-loop neuromodulation system form chronic conditions

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: MITACS Inc.
Grant programs: PVXXXXXX-Stage Accélération Québec - MITACS
2020 - 2022

Identifying and guiding learning dynamics in the brain using brain-machine interfaces

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse
2018 - 2022

Théorie et applications de la dynamique entraînée de réseaux neuronaux récurrents du cerveau

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Grant programs: PVXXXXXX-Établissement de jeunes chercheurs Juniors 1
2018 - 2022

Théorie et applications de la dynamique entraînée de réseaux neuronaux récurrents du cerveau

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Grant programs: PVXXXXXX-Bourse de chercheur-boursier : Junior 1
2018 - 2021

Dynamiques de réseaux entraînés: computations dans des circuits neuronaux récurrents

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(NC) Établissement de la relève professorale
2020

Impact of nonlinear activation functions on learning dynamics of recurrent networks

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse
2018 - 2020

Programme de stages postdoctoraux - IVADO - Candidat: Maximilian Puelma Touzel / Contrôler le chaos dans l'apprentissage de RNR

Lead researcher : Guillaume Lajoie
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse

Outreach

Publications and presentations

Disciplines

  • Computer Science
  • Computer Engineering and Software Engineering
  • Neurosciences
  • Applied Mathematics

Areas of expertise

  • Modeling of Learning Processes
  • Neuronal Communication and Neurotransmission
  • Neuronal Modeling
  • Neuronal Systems