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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

Centre de recherches mathématiques (CRM)

Lead researcher : Octavian Cornea
Co-researchers : Luc Vinet , Christiane Rousseau , Sabin Lessard , François Perron , Sylvie Hamel , Gena Hahn , Marlène Frigon , Mireille Schnitzer , Karim Jerbi , Alexander Fribergh , Guillaume Lajoie , Margarida Carvalho , Florian Maire , Guy Wolf , Benjamin Seamone , Egor Shelukhin , Jacques Bélair , François Lalonde , Robert Gwyn Owens , Gilles Brassard , Alain Vinet , Michel Delfour , Yvan Saint Aubin , Manuel Morales , Alejandro Murua , Frédéric Dupont-Dupuis , Paul M Gauthier , Maciej Augustyniak , Manu Paranjape , Véronique Hussin , Fahima Nekka , Mylène Bédard , Christian Léger , Yoshua Bengio , Pierre Duchesne , Jun Li , Nadia El-Mabrouk , William Witczak-Krempa , Andrew Granville , Dana Schlomiuk , Iosif Polterovich , Hugo Chapdelaine , Matilde Lalin , Benoît Mâsse , Dimitrios Koukoulopoulos , Morgan Craig , Line Baribeau , Hélène Cossette , Christian Genest , Frédéric Gourdeau , Claude Levesque , Étienne Marceau , Thomas Joseph Ransford , Louis-Paul Rivest , Jean-Marie De Koninck , Javad Mashreghi , Thierry Duchesne , Alexandre Bureau , José Manuel Urquiza , Michael Lau , Jean-Philippe Lessard , Anne-Sophie Charest , Alexandre Girouard , Khader Khadraoui , Antonio Lei , Pengfei Guan , Xiaowen Chang , Prakash Panangaden , R Platt , Michael C. Mackey , John A Toth , Henri Darmon , Niky Kamran , Jacques Claude Hurtubise , Adrian Iovita , Peter Bartello , Eyal Goren , Dmitry Jakobson , Masoud Asgharian-Dastenael , Vojkan Jaksic , Daniel Tzvi Wise , Anthony Raymond Humphries , Frederic Guichard , Russell Steele , Erik P. Cook , Robert Brandenberger , Adrian Vetta , Erica Moodie , Keshav Dasgupta , Christophe Grova , David Stephens , Rustum Choksi , Abbas Khalili Mahmoudabadi , Gantumur Tsogtgerel , Johanna Neslehova , Jean-Christophe Nave , Paul François , Hamed Hatami , Anmar Khadra , Adam M. Oberman , Michael Yves Michel Pichot , Simon Gravel , Frédéric Lesage , Jean-Marc Lina , Vladimir Makarenkov , Alexander Maloney , Dana Louigi Addario-Berry , André Garon , Éric P. Marchand , Debbie Janice Dupuis , Yogendra Chaubey , Chantal David , José Garrido , Pawel Gora , John P. Harnad , Hershy Kisilevsky , Galia Dafni , D. Korotkin , Xiaowen Zhou , Marco Bertola , Arusharka Sen , Alexei Kokotov , Wei Sun , Cody Hyndman , Alina Stancu , Patrice Gaillardetz , Lea Popovic , André Dieter Bandrauk , Ibrahim Assem , Tomasz Kaczynski , Shiping Liu , Vasilisa Shramchenko , Maxime Descoteaux , Taoufik Bouezmani , François Bergeron , Steven P. Boyer , Srecko Brlek , Sorana Froda , Christophe Reutenauer , Roger Villemaire , Jean-François Renaud , Vestislav Apostolov , Steven Lu , Fabrice Larribe , Christophe Hohlweg , Abdoulaye Banire Diallo , Mathieu Boudreault , Geneviève Lefebvre , FRANCO SALIOLA , Alexandre Roch , Arthur Charpentier , Frédéric Rochon , Mathieu Pigeon , Bruno L. Rémillard , Alexandre Blondin-Massé , Benoit Larose , Thomas Brüstle , Richard Fournier , Linan Chen , Clement Hyvrier , Piotr Przytycki , Alfred Michel Grundland , Denis Talbot , Habib Benali , Frédéric Godin , Marcin Sabok , Yi Yang , Anne Mackay , Ting-Huei Chen , Aurélie Labbe , Mélina Mailhot , Alexandra Schmidt , Simon Philippe Caron-Huot , Laurent Charlin , Janosch Ortmann , Sarah Harrison , 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 , Jérôme Vétois
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 : Karim Jerbi , Guillaume Lajoie , Irina Rish , Andrea Michelle Green
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: PVX20965-(RGP) Programme de subvention à la découverte individuelle ou de groupe
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
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:
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
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

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
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
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