산호초는 해양 생태계에 필수적이며 다른 해양 환경보다 더 많은 종을 지원합니다. 이상 지구 산호초의 80 % 미국에 따르면 해양 온도와 오염으로 인해 표백되었습니다. 국립 해양 대기 관리. 암초 손상은 전 세계의 해양 생물 다양성을 위협합니다.
고등학생 시드니 웨스트 (Sydney West)는 산호초를 보존하고 유지하도록 설계된 원격 운영 차량 (ROV)을 건설했습니다. 졸업생 Hanford High Richland, Wash. 및 신입생에서 마노아의 하와이 대학교기계 공학 학위를 추구 할 계획.
그녀의 프로젝트, 산호초 연구 및 모니터링을위한 지능형 원격 운영 차량의 설계 및 엔지니어링5 월에 Regeneron ‘s에서 선보였습니다 국제 과학 및 공학 박람회오하이오 주 콜럼버스에서 개최.
웨스트는 올해 우승했습니다 IEEE 대통령의 장학금 수중 차량을 위해 미화 10,000 달러 Cnidaria. 이상은 4 년간의 학부 대학 학습에 걸쳐 지불되며 무료 IEEE 학생 회원이 포함됩니다. 탄타와 프레임의장 IEEE 콜럼버스 섹션서쪽에 장학금을 선물했습니다.
그만큼 IEEE 재단 설립 대통령의 장학금 프로젝트가 전기 공학 또는 다른 IEEE 관심 분야에 대한 이해를 보여주는 자격이있는 고등학생을 인정합니다. 장학금은 관리합니다 IEEE 교육 활동.
2 위의 우승자는 600 달러의 장학금을 받았습니다. 3 위의 우승자는 400 달러의 장학금을 받았습니다. 둘 다 무료로 얻었습니다 IEEE 학생 멤버십.
컴퓨터 비전 및 센서는 산호 종을 식별합니다
Rov의 이름, Cnidaria, 산호 종의 분류 학적 가족 이름에서 비롯됩니다. 이 프로젝트를 논의 할 때, 웨스트는 다정하게 드론을“그녀”라고 말하며, 선박을 의인화하는 해상 전통에 대한 끄덕임과 그녀의 작품에 대한 깊은 연결과 자부심을 반영합니다.
Cnidaria 컴퓨터 비전 기술, 전도도, 온도 및 깊이 센서 및 워터 샘플링 시스템이 장착되어 있습니다. 이 차량은 다양한 산호 종을 식별하고, 그 중 이상을 감지하고, 물 샘플을 수집하며, 물의 상태에 대한 데이터를 기록 할 수 있습니다.
웨스트는 ROV를 다재다능한 것으로 묘사합니다. 그녀는“각각의 시스템은 수정, 분리 또는 쉽게 교체 할 수있다”고 말했다. 차량은 다양한 연구 요구에 맞게 사용자 정의 할 수 있습니다.
“실패를 두려워하지 마십시오. 실패는 끝이 아닙니다. 실패하지 않으면 배우지 않습니다.”-Fay Salim al-Mahrouqi
West는 데이터 로깅 시스템과 항해 원조를 추가 할 계획입니다. 도플러 속도 로그연구원들이 산호 위치를보다 정확하게 추적하고 데이터 수집을 간소화 할 수 있도록 도와줍니다.
West는“저는 그녀가 Coral을 연구하는 모든 연구원들이 효율성을 향상시키고 연구에 집중할 수 있고 모든 노동 집약적이고 물류적인 번거 로움에 대해 걱정할 필요가 없도록 도구가되기를 원합니다.
West는 드론 리브링, 부품 및 시스템 판매, 해양 차량을 구축하려는 사람들에게 교육 과정을 제공하는 등 ROV 사용자를위한 비즈니스 제공 서비스를 시작하려고합니다.
기계 공학 학사 학위를 마친 후, 그녀는 해양 생물학을 공부하기 위해 대학원에 다닐 계획입니다.
“나는 두 세계를 모두 최대한 활용하고 싶다”고 그녀는 말한다. “엔지니어링의 원칙과 내가 엔지니어링하는 것에 대한 지식을 갖추면 현장에서의 작업을 강화하는 데 도움이 될 것입니다.”
웨스트는 신진 엔지니어들에게 강인을 키우라고 조언합니다.
그녀는“일이 잘못 될 것”이라고 말했다. “당신은로드 블록과 장애물을 치고, 단일 문제를 해결하기 위해 며칠 또는 몇 주를 보내지 만, 일관된 노력과 결단력은 최종 성공의 열쇠입니다.”
섬유증 탐지를위한 기계 학습
페이 살림 알-마우키고등학교 선배 Dohat al-Adab School 오만의 무스카트에서는 프로젝트에서 2 위를 차지했습니다. 폐 향상, 종양 검출 및 섬유증 시스템을위한 하이브리드 학습 중심 접근.
Al-Mahrouqi의 영감은 할아버지의 상실에서 특발성 폐 섬유증에 이르기까지 유래했습니다. IPF는 폐 조직이 너무 두껍게 될 때 발생하는 만성 질환입니다. 미국에 따르면 폐에서 영구적 인 흉터가 발생합니다. 국가 심장, 폐 및 혈액 연구소. 이 상태는 숨을 쉬기 어렵게 만듭니다. 수많은 병원 방문과 CT 스캔에도 불구하고 할아버지는 조건이 너무 늦게 진단되어 Al-Mahrouqi가 IPF 진단 방법을 개선하기를 원했습니다.
Al-Mahrouqi는“방사선 전문의는 작은 꿀 모양의 복잡한 부지 또는 폐의 지상 유리 불투명이라고 불리는 희미한 부위와 같은 것을 찾고 있습니다. “이 같은 패턴은 비특이적 간질 성 폐렴 및 초기 단계 폐암과 같은 다른 질병에도 나타납니다. 이것은 종종 오진으로 이어집니다.”
그녀는 대비 제한 적응 형 히스토그램 이퀄라이제이션 프로세스를 사용하여 대비를 증폭시키고 이미지 곡물을 제한하여 CT 이미지를 향상시키는 하이브리드 인공 지능 시스템을 개발했습니다. 그녀의 프로토 타입은 또한 섬유증 패턴과 결절 유형 (정성, 양성 또는 정상)을 분류하는 6 가지의 사전 전환 된 컨볼 루션 신경 네트워크를 사용하여 조기 진단을 제공합니다.
Al-Mahrouqi는“이 프로토 타입은 분류 및 향상을 단일 진단 도구로 변환하기 때문에 고유합니다. 그녀는 기계 학습 기술이 섬유증 패턴을 표적으로하는 데 사용 된 것은 이번이 처음이라고 말합니다.
그녀는 병원과 협력하여 더 많은 환자 데이터를 수집하여 진단 도구의 정확성을 향상시키는 데 도움이됩니다.
Al-Mahrouqi는 그녀가 프로젝트를 발전시키기 위해 노력하고 있다고 말했다.
그녀는 병원의 전세계 입양을 달성하기 위해 자신의 기술을 상업화하기위한 스타트 업을 시작하기를 희망한다고 말했다. 그 동안 그녀는 고등학교를 기업가 정신을 공부하는 데 헌신 할 계획이며 데이터 과학, 사이버 보안 또는 전기 공학 학위를 취득 할 것이라고 말했다.
젊은 엔지니어들에게 그녀의 조언은 다음과 같습니다.“실패를 두려워하지 마십시오. 실패는 끝이 아닙니다. 실패하지 않으면 배우지 않습니다.”
여러 바디 사운드를 식별하는 청진기
Kayley Xu, 주니어 주교의 학교 캘리포니아 주 라호야 (La Jolla)에서 그녀를 위해 3 위를 차지했습니다 심폐 사운드 국소화 및 Beamforming을 사용한 간섭 억제를위한 웨어러블 청진기 배열 프로젝트.
Xu가 13 살이었을 때, 그녀는 심한 폐렴이있었습니다. 그녀는“진단 및 치료 과정에서 청진기와 같은 일부 의료 장비의 한계를 관찰했습니다.
그 경험은 그녀가 호흡기 질환 연구, 특히 청진의 성능, 즉 신체의 내부 소리를 듣는 데 영감을주었습니다.
그녀는 연구를 통해 전통적인 청진기가 의사가 여러 소리를 동시에들을 수없는 것을 포함하여 한계가 있음을 발견했습니다.
Xu는 환자의 신체를 준수하는 유연한 인쇄 회로 보드를 사용하여 가슴 조각을 설계했습니다. 이 조각은 광범위한 주파수를 캡처 할 수있는 마이크로 전자 역학 마이크를 사용합니다. XU는 새로운 하드웨어 설계와 신호 처리 기술인 Beamforming과 결합함으로써“기존의 청진기에서 누락되는 폐 딱딱한 및 심장 마비와 같은 저주파 및 고주파 범위 사운드를 모두 포착 할 수 있습니다.”
장치의 센서는 오디오 품질을 희생하지 않고 사운드가 더 정확하게 나오는 곳을 감지합니다. 그녀는이 장치는 또한 표준 청진기보다 저렴하다고 말합니다. 유연한 인쇄 회로 보드는 규모로 제조 될 때 단위당 1 달러 미만으로 생산할 수 있기 때문입니다.
그녀는“제 기기가 전 세계의 더 많은 저개발 지역이 청진기와 비용 효율적인 프로세스에 더 광범위하게 접근 할 수있게되기를 바랍니다.
그녀의 프로젝트는 그녀의 기술 능력을 발전시키는 데 도움이되었을뿐만 아니라 인내, 창의성 및 혁신의 중요성을 가르쳤다 고 그녀는 말합니다.
그녀는 고등학교의 3 학년으로 향할 때 기기를 계속 개발할 계획입니다. 그녀는 또한 엔지니어링 학위를 추구하려고합니다.
젊은 엔지니어들에게 그녀의 조언? “많은 그릿과 인내심이 있습니다.”