익사는 사고사망의 세 번째 주요 원인 전 세계적으로, 에 따르면 세계보건기구. 사망자는 저소득 및 중소득 커뮤니티에 불균형적으로 영향을 미치는데, 이 커뮤니티의 해변에는 자금이 부족하여 인명 구조원이 부족한 경향이 있습니다. 작년 미국에서 보고된 120건 중 104건의 익사사고 직원이 없는 해변에서 발생했습니다.
그것이 Angelina Kim의 드론 프로젝트에 활력을 불어넣었습니다. Kim은 주교 학교 캘리포니아 라호야에서 그녀의 해양 위험 인식 및 구조를 위한 자율 무인 항공기(UAV) 시스템: Scout and Rescue UAV 프로토타입 이 프로젝트는 5월 Regeneron에서 선보였습니다. 국제 과학 및 공학 박람회 (ISEF) 로스앤젤레스에서.
김프로젝트는 올해 1위를 차지했다. IEEE 회장 장학금 경쟁: 4년간의 대학 학부 과정 동안 지급되는 10,000달러의 상금. IEEE 재단 전기 또는 전자 공학, 컴퓨터 과학 또는 기타 IEEE 관심 분야에 대한 이해를 입증하는 프로젝트를 수행한 유능한 학생을 인정하기 위해 상을 제정했습니다. 장학금은 다음에 의해 관리됩니다. IEEE 교육 활동.
김씨는 어렸을 때 어머니의 병을 앓은 후로 오랫동안 도움이 필요한 사람을 돕는 데 헌신해 왔습니다.
“저는 평생 기술을 사용하여 더 안전한 커뮤니티를 만드는 방법을 찾기로 결심했습니다.” 그녀는 말합니다. “로봇공학에 더 관심을 갖게 되면서 기술을 사용하여 커뮤니티 사람들을 보호할 수 있다는 것을 깨달았습니다.”
김 씨와 2위, 3위 장학금 수상자는 무료 IEEE 학생 회원 자격도 받았습니다.
또한 IEEE는 장학금의 25주년을 기념하기 위해 25주년 기념상 변화를 가져올 가능성이 있는 프로젝트를 기리기 위해. ISEF에서도 수여되었습니다.
수영선수의 생명을 구할 수 있는 드론
앤젤리나 킴의 자율 드론 시스템은 정찰 및 구조 드론으로 구성되어 있으며, 인명 구조원이 없는 해변에서 익사 사고를 예방하는 것을 목표로 합니다.린 볼비
자율 무인 항공기 구조 시스템은 정찰선과 구조선의 두 가지 유형의 드론으로 구성됩니다. 정찰 드론은 약 1km의 해안선을 조사하고 사진을 찍고 분석합니다. 급류수영자에게는 치명적일 수 있습니다.
정찰 드론은 “차등 프레임 변위의 새로운 버전과 새로운 심도-위험 모델을 구현합니다.”라고 김씨는 말합니다. 변위는 이전 이미지와 다음 이미지를 비교하여 파도가 어느 방향으로 움직이는지 기록합니다. 알고리즘은 급류를 감지하고 심도-위험 모델을 사용하여 더 위험한 심해의 강한 해류에 초점을 맞춥니다. 정찰 드론이 그러한 해류에 갇힌 수영자를 감지하면 구조 드론을 호출합니다. 그 드론은 펄럭이는 로프가 장착된 부유 장치를 떨어뜨리고 위험에 처한 수영자를 해안으로 끌어올릴 수 있다고 김씨는 말합니다.
구조 드론은 롤-피치 틸트 로터로 작동하여 원하는 방향과 방향으로 비행할 수 있습니다.
김씨는 상을 받게 되어 충격과 기쁨을 느꼈다고 말했습니다. “IEEE는 제가 항상 참여하고 싶었던 조직이었기 때문에 꿈이 이루어진 것 같았습니다.”
그녀는 올해 두 번의 IEEE 모임에서 자신의 프로젝트를 발표했습니다. IEEE 국제 제어 및 자동화 컨퍼런스 그리고 IEEE 자동 제어 및 지능형 시스템 국제 컨퍼런스.
김씨는 자신의 프로젝트를 진행하면서 겪은 몇 가지 난관이 자신을 더 나은 엔지니어로 만들었다고 말한다.
“모든 게 완벽하게 진행된다면 배울 게 많지 않을 거예요.” 그녀는 말한다. “하지만 실패한다면(제가 그랬던 것처럼 실수로 드론을 부모님 집으로 날려버리는 경우) 배울 기회가 생깁니다.”
그녀는 대학에서 전기 또는 기계 공학을 공부할 계획입니다. 결국 그녀는 저렴한 비용으로 지역 사회를 돕는 기술을 구축하고 대량 생산하고 싶다고 말합니다.
토양에서 이산화탄소 발견
사히티 불루수의 카보플럭스 장치는 토양의 탄소 수준을 측정하고 추적하여 기후학자를 위한 데이터를 수집합니다. 린 볼비
과도한 이산화탄소 지구 온난화와 기후 변화의 주요 원인으로 꼽힙니다. 나사(NASA). 화석 연료를 태우는 것은 이산화탄소의 주요 공급원이지만, 땅에서도 방출될 수 있습니다.
“사람들은 대량의 CO를 고려하지 않습니다.2 토양에서 나온 것” 2위 수상자 사히티 부술루 탄소 플럭스는 CO가2 토양과 대기 사이에서 교환되며, 순 생태계 탄소 교환의 80%를 차지할 수 있습니다.”
Busulu는 ~의 선배입니다. 기준 독립 캘리포니아주 프리몬트의 고등학교.
생태계 탄소 교환 대기와 물리적 환경 사이의 이산화탄소 이동입니다. 교환이 종종 설명되지 않기 때문에 데이터에 갭이 있습니다. 추가 정보를 제공하기 위해 Busula는 Carboflux Network를 만들었습니다.
센서 노드는 향상된 플럭스 CO를 측정하도록 설계되었습니다.2 그리고 추가하다 글로벌 생태계 모니터링 네트워크. 이 시스템은 세 가지 주요 하위 장치로 구성되어 있습니다. 플럭스 챔버, 토양 아래 센서 어레이, 데이터 전송 장치가 있는 마이크로컨트롤러입니다. 밀폐된 플럭스 챔버에는 센서가 들어 있습니다. CO2 챔버에 축적되면 이산화탄소 농도의 선형적 증가를 사용하여 탄소 플럭스를 계산합니다. 두 번째 하위 단위는 Fick의 법칙을 사용하여 플럭스를 측정하는 기울기 방법을 사용하여 CO를 살펴봅니다.2 토양의 기울기를 측정하고 토양 확산 계수와 곱합니다. 센서는 기울기를 측정하기 위해 다양한 깊이에 땅에 설치됩니다.
Bulusu는 “Carboflux는 깊이 사이의 가스 농도를 사용하여 토양 탄소 플럭스가 어떻게 될지 예측합니다.”라고 말합니다.
이 시스템은 자동화되어 있으며 마이크로컨트롤러와 모뎀을 통해 실시간 데이터를 제공합니다. 이 장치는 땅 위와 아래의 토양 플럭스를 연구한다고 그녀는 말합니다.
그녀는 “이것은 지역적으로나 전 세계적으로 확장될 수 있으며 지역 탄소원을 정확히 파악하는 데 도움이 됩니다”라고 말했습니다. 탄소 싱크.” 이 데이터는 과학자들에게 광범위한 세계적 관점을 제공할 수도 있습니다.
Bulusu는 멘토와 교수들의 도움을 받아 자신의 아이디어를 생각해냈습니다. 헬렌 달케 그리고 엘라드 레빈탈.
“그들은 저에게 글로벌 탄소 플럭스 데이터의 부족과 CO 네트워크에 대한 아이디어를 말해주었습니다.2 Bulusu는 “플럭스 센서”라고 말합니다. “이 데이터는 기후 모델링과 완화 전략에 필요합니다.
“저는 제가 프로젝트에 이렇게 열정적일 줄은 생각지 못했습니다. 저는 과학을 좋아하지만, 비와 추위에 몇 시간 동안 앉아서 문제를 파악하려고 애쓰는 사람이 될 줄은 생각지 못했습니다. 저는 이 프로젝트에 정말 투자했고, 지금까지 왔습니다.”
불루수는 컴퓨터 과학이나 환경 과학 학위를 취득할 계획입니다. 어떤 분야를 선택하든, 그녀는 자신이 만든 기술로 환경을 개선하고 싶다고 말합니다.
그녀는 자신의 프로젝트에 대해 600달러의 장학금을 받았습니다.
ALS 환자를 위한 접근 가능한 커뮤니케이션
Xiangzhou Sun이 개발한 Gaze Link는 모바일 앱, 카메라, 인공지능을 활용해 ALS 환자가 눈의 움직임을 통해 의사소통을 할 수 있도록 돕습니다. 린 볼비
Xiangzhou “Jonas” Sun은 사람들을 돕기 위해 자원 봉사를 해왔습니다. 근위축성 측색경화증루게릭병으로도 알려져 있습니다. Sun과 그의 가족이 홍콩과 미국에서 ALS 환자를 돕고 간병인을 돕는 데 시간을 보낸 후, 그는 그들을 돕기 위한 모바일 앱을 만들게 되었습니다. 그는 캘리포니아 웹 스쿨클레어몬트에서.
그는 자원봉사를 하면서 ALS 환자들이 이 질병으로 인해 의사소통에 어려움을 겪는다는 것을 알게 되었습니다.
“ALS는 신체의 신경 세포를 손상시키고, 환자는 점차 걷고, 손을 움직이고, 말하는 능력을 잃습니다.”라고 그는 말합니다. “Gaze Link를 통해 제가 목표로 한 것은 ALS 환자가 외부의 도움 없이 눈으로만 문장을 입력할 수 있도록 돕는 모바일 애플리케이션을 만드는 것이었습니다.”
저렴한 스마트폰 앱은 눈 동작 인식, AI 문장 생성, 텍스트 음성 변환 기능을 활용하여 ALS와 관련된 장애인이 휴대폰 전면 카메라를 사용하여 소통할 수 있도록 해줍니다.
Gaze Link는 이제 영어, 중국어, 스페인어의 세 가지 언어로 지원됩니다.
사용자의 눈 움직임은 단어와 발음에 매핑되며, AI의 다음 단어 예측 기능이 통합되었습니다.
썬의 프로젝트에 대한 열정이 뚜렷하게 드러납니다.
“제가 가장 좋아하는 순간은 관리인에게 Gaze Link의 프로토타입을 가져갔을 때였습니다. ALS 협회그리고 그들은 매우 기뻤습니다.”라고 그는 말합니다. “그 순간은 저에게 정말 감정적이었습니다. 왜냐하면 저는 이 환자들로부터 동기를 부여받았기 때문입니다. 마침내 그들을 도울 수 있다는 엄청난 성취감을 느꼈습니다.”
썬은 3위를 차지하여 400달러의 장학금을 받았습니다.
그는 자신의 엔지니어링 노하우를 장애인을 돕는 데 사용할 계획이라고 말합니다. 그는 디자인과 시각 예술에도 열정적이며, 이를 자신의 엔지니어링 기술과 결합하기를 바란다고 말합니다.
Gaze Link는 다음을 통해 제공됩니다. 구글 플레이.
포괄적인 코딩 방식
아비섹 샤의 AuralStudio는 시각 장애가 있는 프로그래머가 그가 쓴 Rattle 언어를 사용하여 코딩할 수 있는 방법을 제공하며, 해당 언어는 소리내어 읽어줄 수 있습니다.린 볼비
25주년 기념상은 1,000달러 상당으로 4학년 학생인 Abishek Shah에게 수여되었습니다. 그린 레벨 고등학교노스캐롤라이나주 캐리
작년에 샤는 일시적으로 시력 문제가 생겨서 컴퓨터 화면을 보는 것이 거의 불가능했습니다. 심지어 잠깐이라도요. 그 후, 인도에 있는 가족을 방문하는 동안 그는 시각 장애인 여학생을 위한 학교의 학생들과 교류할 기회를 얻었습니다.
그는 학생들과 교류하는 동안 그들이 결의에 차 있고 의욕적이며 재정적으로 독립하고 싶어한다는 것을 깨달았다고 말합니다. 그러나 아무도 컴퓨터 프로그래밍 분야에서의 경력을 고려하지 않았으며, 시각 장애 때문에 그것이 불가능하다고 생각했습니다.
그는 시각 장애인이 코딩하는 데 도움이 되는 해결책이 있을지 궁금해했습니다.
그는 AuralStudio를 고안하기 전에 “오늘날 우리가 코딩하는 방식을 어떻게 재설계하고 재고할 수 있을까?”라고 자문했습니다. 그는 코딩에 대한 열정을 잘 활용할 수 있다는 것을 깨닫고 시력 장애가 영구적인 사람들을 위한 소프트웨어 애플리케이션을 만들었습니다.
그의 AuralStudio 개발 환경은 시각 장애가 있는 프로그래머가 프로토타입을 작성, 빌드, 실행 및 테스트할 수 있게 해줍니다.
샤는 “이 모든 것은 장애인이 코딩을 배우는 데 도움을 주기 위해 만들어졌습니다.”라고 말했습니다.
키보드와 마우스가 필요 없게 되었고, 사용자 정의 컨트롤 패드가 생겼습니다. 손을 사용할 수 없는 사람들을 위해 음성 전용 옵션이 포함되어 있습니다.
테스트베드는 Shah가 컴퓨터와 프로그래머 모두에서 소리 내어 읽도록 만든 프로그래밍 언어인 Rattle을 사용합니다. AuralStudio는 또한 비순환 이중음자를 사용하여 코드를 렌더링하여 더 쉽고 직관적으로 만듭니다. Shah는 동음이의어와 동음이의어로 인해 오류가 발생하지 않도록 두 부분으로 구성된 자동 수정 알고리즘을 작성했습니다. 이는 AI를 애플리케이션에 통합하여 수행되었습니다.
샤는 프로그래밍 언어를 사용했습니다. 녹, 씨, 자바스크립트그리고 파이썬. 라즈베리파이 주요 하드웨어였습니다.
그는 시각 장애인 학생들과 함께 일했습니다. 주지사 모어헤드 학교 노스캐롤라이나주 롤리의 한 학교에서 학생들에게 프로그래밍 기본을 가르쳤습니다.
“학생들은 배우고 싶어하는 마음이 간절했습니다.” 그는 말한다. “그들의 열정, 끈기, 근면함을 보는 것은 정말 가슴 뭉클했고 아마도 이 프로젝트의 가장 좋은 부분일 겁니다.”
샤는 컴퓨터 과학과 경영학을 공부할 계획이라고 말했다.
그는 “내가 만드는 모든 것의 최종 목표는 다른 사람들의 삶을 개선하는 것입니다.”라고 말합니다.
