Priorités de prototypage - Année 1
Vingt et un prototypes pour démontrer les capacités de NORAI et établir le Canada comme leader mondial de l'IA: dont 6 gains rapides et 7 innovations de classe mondiale
Gains rapides (6 prototypes)
Projets à fort impact livrables en 3-6 mois
Prédicteur de file d'attente de calcul
Modèle ML prédisant les temps d'attente sur les grappes de l'Alliance, suggérant les moments optimaux de soumission et recommandant des grappes alternatives avec des files plus courtes.
BorealisChat : Assistant IA pour la recherche
Chatbot alimenté par l'IA entraîné sur la documentation de l'Alliance, les politiques des trois Conseils et les meilleures pratiques de recherche canadiennes. Entièrement hébergé sur une infrastructure canadienne.
Ordonnanceur de calcul écoresponsable
Planificateur conscient du carbone qui dirige les charges de travail vers les régions et les moments où le réseau électrique est le plus propre (Québec hydro, Columbia-Britannique, Manitoba).
Assistant de rédaction de subventions
Outil d'IA qui aide les chercheurs à rédiger des propositions de subventions conformes aux exigences spécifiques des trois Conseils. Suggère des références, identifie les lacunes et assure la conformité.
Tableau de bord d'impact de la recherche
Tableaux de bord automatisés de mesure de l'impact de la recherche suivant les publications, citations, brevets, entreprises dérivées et impact politique issu de la recherche financée par le fédéral.
Jumeleur de collaboration
Système alimenté par l'IA qui met en relation les chercheurs canadiens avec des collaborateurs potentiels basé sur la complémentarité de l'expertise, l'accès aux données et les priorités de financement.
Infrastructure de base (8 prototypes)
Computome : Le Connectome Informatique
Passerelle unifiée et répartiteur intelligent pour toutes les ressources de l'Alliance de recherche numérique. Routage automatique basé sur les temps d'attente, la localité des données et l'empreinte carbone.
Problème: Les étudiants attendent des semaines pour les grappes de campus alors que les ressources nationales sont à 60 % d'utilisation. Les startups paient 3 $/heure-GPU sur AWS mais ne peuvent pas accéder aux ressources de l'Alliance.
Résultat: L'utilisation des grappes nationales passe de 60 % à 80 % (50 M$ de valeur/an). Les startups accèdent au CHP à 1 $/heure-GPU. Les étudiants ont la même priorité que les professeurs.
Catalogue de données fédéré
API de recherche unifiée dans tous les référentiels scientifiques canadiens avec métadonnées FAIR et conformité PCAP. Interface unique pour découvrir les ensembles de données dans 13 systèmes provinciaux et fédéraux.
Problème: Les chercheurs consacrent 40 à 60 % de leur temps à rechercher des ensembles de données dans des systèmes provinciaux et fédéraux fragmentés.
Résultat: Temps de découverte des données réduit de semaines à minutes. Plus de 100 ensembles de données consultables dès la première version.
Consentement sous forme de code (Moteur PCAP)
Politiques de consentement lisibles par machine avec journaux d'audit immuables basés sur la blockchain. Tableaux de bord contrôlés par la communauté pour la gouvernance des données autochtones.
Problème: Aucune plateforme existante n'automatise la gouvernance des données autochtones (PCAP) à grande échelle. La conformité manuelle est lente et sujette aux erreurs.
Résultat: Première plateforme au monde à automatiser PCAP à grande échelle. Avantage concurrentiel sur l'initiative Genesis américaine.
Protocole provincial de partage de données
Cadre de gouvernance automatisé avec conformité juridique intégrée pour LPRPDE, les lois provinciales sur la santé et les exigences PCAP.
Problème: La recherche interprovinciale nécessite plus de 6 mois de paperasse juridique et de vérifications manuelles de conformité.
Résultat: Les projets interprovinciaux passent de 6 mois de bureaucratie à un processus numérique de 2 semaines.
IA pour les minéraux critiques
Analyse géologique alimentée par l'IA combinant imagerie satellite, levés géophysiques et données historiques pour identifier des gisements économiquement viables de terres rares et de lithium.
Problème: Le Canada doit identifier et développer des gisements de minéraux critiques pour soutenir la transition énergétique propre et réduire la dépendance aux chaînes d'approvisionnement étrangères.
Résultat: 10 nouveaux gisements candidats identifiés. Revenus d'exportation potentiels de plus de 15 G$. Soutien à la chaîne d'approvisionnement en énergie propre.
PermafrostGPT
Modélisation prédictive haute résolution pour la résilience des infrastructures nordiques. Modèles d'apprentissage automatique entraînés sur plus de 40 ans de données de température du sol.
Problème: Les infrastructures nordiques font face à des milliards de dollars de dommages dus à la dégradation du pergélisol. La surveillance actuelle est clairsemée et réactive.
Résultat: Prévisions à résolution de 1 km. Économies projetées de 8 à 12 G$ en protection des infrastructures dans les TNO et au Yukon.
Analytique de santé préservant la confidentialité
Cadre d'apprentissage fédéré permettant la recherche interprovinciale sur le cancer sans centraliser les données des patients. Calcul multipartite sécurisé entre les enclaves de données provinciales.
Problème: Les données de santé provinciales ne peuvent pas être centralisées en raison des lois sur la confidentialité, bloquant la collaboration de recherche pancanadienne.
Résultat: Analyse de plus de 10 M de dossiers patients avec zéro centralisation des données. 3 nouvelles cibles thérapeutiques identifiées.
Passerelle de données NORAI
Wrapper API unifié fédérant plus de 30 plateformes canadiennes de science ouverte (CONP, Ocean Networks Canada, CADC, Catalogue de données polaires, CanDIG, FRDR, et plus) avec intégration native PyTorch/TensorFlow pour les pipelines IA/ML.
Problème: Plus de 30 plateformes canadiennes de science ouverte existent mais sont cloisonnées. Les chercheurs perdent 40 à 60 % de leur temps à préparer les données. Aucun moyen unifié d'alimenter les données canadiennes dans les pipelines IA/ML.
Résultat: API unique pour découvrir, accéder et diffuser des données de toutes les plateformes. Intégration directe DataLoader pour l'entraînement ML. Conversion automatique des formats (DICOM, NetCDF, VCF vers Parquet/Zarr).
Innovations de classe mondiale (7 prototypes)
2 premières mondiales, 5 avantages concurrentiels mondiaux
Jumeau numérique arctique (Borealis-Earth)
Premier jumeau numérique à résolution kilométrique des écosystèmes arctiques et boréaux canadiens, intégrant pergélisol, glace de mer, corridors fauniques et infrastructures. Aucun équivalent n'existe mondialement.
Problème: Le Canada possède 40 % de l'Arctique mais aucun jumeau numérique haute résolution dédié. NVIDIA Earth-2 et EU DestinE se concentrent sur le climat mondial/européen.
Résultat: Permet la planification prédictive des infrastructures, soutient la souveraineté arctique, alimente les politiques d'adaptation climatique. Positionne le Canada comme leader de l'IA arctique.
Laboratoire autonome de découverte de matériaux
Laboratoire auto-piloté pour les minéraux critiques et les matériaux d'énergie propre. IA en boucle fermée + robotique : l'IA conçoit les expériences, les robots exécutent, le ML analyse, la boucle se répète 24/7.
Problème: La mission Genesis du DOE américain construit des laboratoires autonomes à Argonne/Berkeley. Le Canada n'a pas d'équivalent. La découverte manuelle de matériaux prend 10-20 ans par nouveau matériau.
Résultat: Découverte de matériaux 10x plus rapide. Réduit la dépendance aux importations de minéraux critiques. Positionne le Canada dans la course mondiale des batteries/énergies propres.
Plateforme de gouvernance IA autochtone
Pile technologique complète pour la souveraineté des données autochtones : portails de consentement contrôlés par la communauté, conformité CARE/PCAP automatisée, contrats intelligents de partage des bénéfices, outils de rapatriement des données.
Problème: Aucune plateforme n'automatise la gouvernance des données autochtones à grande échelle. Les principes CARE et PCAP existent comme cadres mais nécessitent une mise en œuvre manuelle.
Résultat: Première mondiale: exportable aux communautés autochtones du monde entier. Positionne le Canada comme leader de l'IA éthique. Répond aux engagements de réconciliation.
Modèle fondationnel Borealis-Science
Modèle souverain de 70B+ paramètres entraîné exclusivement sur le corpus scientifique canadien, bilingue (EN/FR), avec support optionnel des langues autochtones.
Problème: Tous les assistants IA scientifiques (GPT-4, Claude, Gemini) sont basés aux États-Unis sans compréhension du contexte canadien, de la littérature scientifique française ou des savoirs autochtones.
Résultat: Capacité d'IA souveraine. Sert la communauté de recherche francophone sous-desservie. Démontre une IA « Fait au Canada ». Exportable vers les nations francophones.
Réseau fédéré de génomique
Réseau d'apprentissage fédéré préservant la vie privée connectant tous les registres provinciaux du cancer et bases de données génomiques: analyser 10M+ dossiers patients sans qu'aucune donnée ne quitte la juridiction provinciale.
Problème: Le système de santé provincial du Canada crée des silos de données. La recherche cancer/génomique nécessite de combiner les données entre provinces, mais les lois sur la vie privée empêchent la centralisation.
Résultat: Permet une recherche pancanadienne en médecine de précision impossible aujourd'hui. 3+ nouvelles cibles thérapeutiques. Modèle pour l'IA de santé fédérée mondiale.
Agent de recherche IA Borealis-Scholar
Agent de recherche IA open source avec recherche et synthèse de littérature surhumaines, entraîné sur le corpus de recherche canadien, entièrement bilingue, comprenant l'écosystème des trois Conseils.
Problème: FutureHouse et Elicit (États-Unis) dominent la synthèse de littérature par IA. Aucune alternative open source bilingue n'existe.
Résultat: Réduit les revues de littérature de semaines à heures. Sert la communauté de recherche francophone. L'open source renforce l'écosystème IA canadien.
Pont science quantique-classique
Première plateforme nationale connectant de manière transparente les processeurs quantiques (Xanadu photonique, D-Wave recuit) aux grappes HPC de l'Alliance pour des flux de travail scientifiques hybrides.
Problème: Le Canada a des entreprises quantiques de premier plan mondial (Xanadu, D-Wave) mais aucune intégration avec le HPC national. Aucune plateforme nationale n'existe pour rendre le quantique accessible.
Résultat: Démocratise l'accès quantique. Accélère le calendrier de l'avantage quantique. Garde les talents quantiques au Canada. Premier arrivé dans l'intégration quantique-HPC.
Résumé de l'investissement - Année 1
Partenariat pour le développement de prototypes
Nous recherchons des partenaires gouvernementaux, des institutions de recherche et des collaborateurs industriels pour co-développer ces capacités fondamentales.
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