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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.

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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 - 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

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
Co-researchers : John Francis Kalaska , Guillaume Lajoie , Andrea Michelle Green , Christian Casanova , Pierre Jolicoeur , Pierre Rainville , Yoshua Bengio , Richard Robitaille , Frédéric Gosselin , Paul Cisek , Pascal Vincent , Philippe Langlais , Hugo Larochelle , Simona Maria Brambati , Pierre-Louis Bellec , Paul De Koninck , François Laviolette , Simon Duchesne , Christian Gagné , Simon Hardy , Nicolas Doyon , Yves De Koninck , Alan C Evans , Thomas R Shultz , Tal Arbel , Erik P. Cook , Joelle Pineau , Christopher Pack , Amir Shmuel , Farida Cheriet , Frédéric Lesage , Jean-Marc Lina , José Manuel Fernandez , Julien Cohen-Adad , Nikola Stikov , Maxime Descoteaux , Kevin Whittingstall , Habib Benali , Bratislav Misic , Julien Doyon , Ismail Ben Ayed , Patrick Desrosiers , Jean-Baptiste Poline
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(RS) Programme de regroupements stratégiques
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-Bourse de chercheur-boursier : Junior 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-Établissement de jeunes chercheurs Juniors 1
2020 - 2021

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 - 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