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Sciences naturelles et génie; Génie; Sciences pures; Sciences appliquées

Guillaume Lajoie

Professeur adjoint

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

André-Aisenstadt, local 4161

g.lajoie@umontreal.ca

Autre numéro : 514 343-5620 (Travail 1)
Autre courriel : lajoie@dms.umontreal.ca (Personnel)

Portrait

Expertise de recherche

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.

Biographie

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.

Enseignement et encadrement

Encadrement

Thèses et mémoires dirigés (dépôt institutionnel Papyrus)

2021

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

Diplômé(e) : Sainath, Pravish
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
2020

Hierarchical Bayesian optimization of targeted motor outputs with spatiotemporal neurostimulation

Diplômé(e) : Laferrière Cyr, Samuel
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.
2020

Towards better understanding and improving optimization in recurrent neural networks

Diplômé(e) : Kanuparthi, Bhargav
Cycle : Maîtrise
Diplôme obtenu : M. Sc.

Projets

Projets de recherche

2022 - 2029

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

Chercheur principal : Numa Dancause
Co-chercheurs : Guillaume Lajoie , Dale Corbett
Sources de financement : IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Programmes de subvention : PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2022 - 2029

Centre de recherches mathématiques (CRM)

Chercheur principal : Octavian Cornea
Co-chercheurs : 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
Sources de financement : FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Programmes de subvention : PVXXXXXX-(RS) Programme de regroupements stratégiques
2022 - 2029

Union Neurosciences et Intelligence Artificielle Québec (UNIQUE)

Chercheur principal : Karim Jerbi
Sources de financement : FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Programmes de subvention : PVXXXXXX-(RS) Programme de regroupements stratégiques
2022 - 2027

Canada Research Chair in in Neural Computation and Interfacing

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Programmes de subvention : 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

Chercheur principal : Paul Cisek
Co-chercheurs : Andrea Michelle Green , Karim Jerbi , Guillaume Lajoie , Irina Rish
Sources de financement : FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Programmes de subvention : PV113724-(PR) Projets de recherche en équipe (et possibilité d'équipement la première année)
2018 - 2025

Dynamics of driven networks: computation in recurrent neural circuits

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Programmes de subvention : PVX20965-(RGP) Programme de subvention à la découverte individuelle ou de groupe
2022 - 2024

Probing learning dynamics in recurrent neural networks and the brain

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Programmes de subvention : PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse
2020 - 2024

Decomposition of information encoded in learned representations of recurrent neural networks

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Programmes de subvention : PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse
2018 - 2024

Dynamics of driven networks: computation in recurrent neural circuits

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Programmes de subvention : PVXXXXXX-(DGECR) Tremplin vers la découverte
2021 - 2023

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

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Co-chercheurs : Amy Orsborn
Sources de financement : Simons Foundation
Programmes de subvention :
2021 - 2023

Multiple Faces of Modularity

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Programmes de subvention : PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse
2019 - 2023

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

Chercheur principal : Karim Jerbi
Sources de financement : FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Programmes de subvention : PVXXXXXX-(RS) Programme de regroupements stratégiques
2022

Closed loop AI-controlled neural stimulation for treating chronic conditions

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : MITACS Inc.
Programmes de subvention : PVXXXXXX-Stage Accélération Québec - MITACS
2020 - 2022

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

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : MITACS Inc.
Programmes de subvention : PVXXXXXX-Stage Accélération Québec - MITACS
2020 - 2022

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

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Programmes de subvention : PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse
2018 - 2022

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

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Programmes de subvention : PVXXXXXX-Établissement de jeunes chercheurs Juniors 1
2018 - 2022

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

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Programmes de subvention : PVXXXXXX-Bourse de chercheur-boursier : Junior 1
2018 - 2021

Dynamiques de réseaux entraînés: computations dans des circuits neuronaux récurrents

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Programmes de subvention : PVXXXXXX-(NC) Établissement de la relève professorale
2020

Impact of nonlinear activation functions on learning dynamics of recurrent networks

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Programmes de subvention : 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

Chercheur principal : Guillaume Lajoie
Sources de financement : SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Programmes de subvention : PVXXXXXX-Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada/Bourse

Rayonnement

Publications et communications

Disciplines

  • Informatique
  • Génie informatique et génie logiciel
  • Neurosciences
  • Mathématiques appliquées

Champ d’expertise

  • Modélisation des processus d'apprentissage
  • Communication neuronale et neurotransmission
  • Modélisation neuronale
  • Systèmes neuronaux