Ribų laužymas

Kalbant apie elektrotechnikos skyrius, MIT užima pirmąją vietą JAV naujienos ir pasaulinė ataskaita. Tai tinkamas pasiekimas mokyklai, kuri pirmą kartą Jungtinėse Valstijose pradėjo lankyti elektros inžinerijos klases ir nuo tada buvo tokių patobulinimų, kaip blyksniai ir Rivest, Shamir ir Adleman arba RSA viešojo rakto šifravimo, gimtinė. visapusiška šifravimo sistema.

Šiandien Elektros inžinerijos ir informatikos katedra yra apie 120 dėstytojų ir 2000 studentų begemotas. Jie dirba ir mokosi tokių milžinų, kaip Vannevaras Bushas, ​​sukūręs pirmąją naudingą skaičiavimo mašiną, ir Marvinas Minsky, dirbtinio intelekto pradininkas, sukūręs kai kurias pirmąsias mechanines rankas, šešėlyje.

Tačiau skyrius niekada nėra užgožtas savo praeities ar dabartinės reputacijos. Šį mėnesį švęsdamas savo šimtmetį, katedra ir toliau žvelgia į ateitį, peržengdama mokslinių tyrimų ir mokymo ribas – nuo ​​darbo įvairiose srityse iki technologijų naudojimo kursų dėstymo būdui peržiūrėti.

Su gyvenimu susiję tyrimai

Kaip ir likusioje instituto dalyje, VI kurse gausu tarpdisciplininių tyrimų. Ryškiausia sąveika apima darbą su biologiniais projektais.

Šis amžius yra biologijos šimtmetis, kaip ir ankstesnis šimtmetis buvo fizikos amžius, sako docentas Rahul Sarpeshkar, kurio tyrimų grupė dirba su daugybe su biologija susijusių projektų. Vienas iš jų yra bioninės ausies procesoriaus kūrimas. Kochleariniai implantai gali būti prijungti tiesiai prie klausos nervo, todėl klausa tampa realybe tiems, kurie yra kurtieji, kurių klausos nervas vis dar nepažeistas. Sarpeshkar grupė kuria labai mažos galios analoginį procesorių garso signalams interpretuoti. Dėl itin mažo energijos suvartojimo jis veiks dešimtmečius, kai bus implantuotas į žmogaus ausį. Ir kadangi silicio implantas imituoja natūralią ausies kochlearinę struktūrą, jis geriau nei įprasti klausos aparatai atskirs garsus tarp nesusijusio foninio triukšmo. Per ateinančius metus ar dvejus Sarpeshkar sako, kad jo procesorius bus paruoštas naudoti, o tada net nesužinosite, kad asmuo kurčias.

Tuo pačiu metu grupė imasi užuominų iš gamtos, kurdama kitas sistemas. Pavyzdžiui, Sarpeshkar remiasi smegenų nervine veikla ir kairiojo bei dešiniojo smegenų polinkiais, kad informuotų apie savo darbą hibridiniame kompiuteryje – mašinoje, kuri skaičiavimui naudoja tiek analoginius, tiek skaitmeninius procesus. Be to, siekdamas sukurti judesio lustus, kurie po kelerių metų galėtų būti naudojami taikinio sekimui, apsaugos kameroms ir robotams, Sarpeshkar mokosi iš kambarinių musių, kurių akys iš prigimties yra labai jautrios judesiui.

Tačiau tai ne vienintelis su biologija susijęs projektas, turintis poveikį. Profesorius Ericas Grimsonas, Dirbtinio intelekto laboratorijos direktoriaus pavaduotojas, kartu su Bostono Brigamo ir Moterų ligoninės gydytojais bendradarbiauja su vaizdiniais chirurginiais procesais. Jo kompiuterinės sistemos naudoja paciento priešoperacinius nuskaitymus, kad sukurtų tikslų grafinį chirurginės srities modelį. Prieš operaciją gydytojai tiria modelį, kad suplanuotų mažiausiai invazines priemones savo užduotims atlikti. Operacinėje jie projektuoja grafinį modelį ant paciento kūno, kad padėtų jam orientuotis. Be to, visos operacijos metu Grimsono sistemos seka chirurginius įrankius, parodydamos gydytojams tikslią kiekvieno įrankio antgalio vietą ir leisdamos labai tiksliai nukreipti jį į pagrindines struktūras, kurias jie nori pasiekti.

Priežastis, dėl kurios chirurgai mėgsta tai, paprastai perpus sutrumpina operacijos laiką, sako Grimsonas. Tai leidžia chirurgams atlikti operacijas, kurias jie kitaip laikytų neoperatyviomis.

Grimsono sistema naudojama tik Brighamo ir moterų ligoninėje, tačiau jis pažymi, kad rinkoje pradėjo atsirasti panašių, nors ir mažiau sudėtingų sistemų. Jis tikisi, kad po dvejų ar trejų metų, laukiant vyriausybės patvirtinimo, tokios sistemos bus plačiai paplitusios.

Kiti svarbūs projektai yra profesoriaus Davido Giffordo ir docento Tommi Jaakkola tyrimai. Jų darbas susieja kompiuterių mokslą su žmogaus genomo tyrimais. Be to, profesorius Jimas Fujimoto pradėjo naują optinės darnos tomografijos studijų sritį, kurioje pagrindinis dėmesys skiriamas tinklainės diagnostiniams tyrimams. O asistentas Vladimiras Bulovičius, kuriantis prietaisus, kuriuose organinės medžiagos naudojamos kaip puslaidininkiai, padėjo pagaminti organiškai varomus kristalus, kurie šviečia įvairiomis spalvomis. Iš šių kristalų būtų galima gaminti kompiuterių monitorius, kurie sunaudotų daug mažiau energijos nei šiandieniniai modeliai.

Elektros inžinerija, kaip viena brandžiausių inžinerijos sričių, gali daug prisidėti prie biologijos, atsižvelgiant į tai, kaip jūs galvojate apie problemas ir jas sprendžiate, sako docentas Joelis Voldmanas, kuris kartu su docentu Jongyoonu Hanu dirba biologinės mikroelektroninės mechaninės technikos srityje. sistemos. Voldmanas sukūrė elektroninį ląstelių laikymo metodą, kad jas būtų galima ištirti.

Pabaigoje skyriaus vadovas Johnas Guttagas apibendrina didėjantį savo skyriaus dėmesį: šiandien žiūrite į skyrių ir jis daug labiau nei bet kada anksčiau susijęs su biologija ir medicina. mes ir toliau vystysime ta kryptimi.

Technologinis mokymas

Departamento didelis dėmesys studentų mokymui yra viena iš savybių, išskiriančių ją iš kitų institucijų, sako profesorius Jeffrey Shapiro, Elektronikos tyrimų laboratorijos direktorius. Ir šiomis dienomis dėstytojai pastebimi už tai, kad ypač naudoja technologijas, padedančias dėstyti efektyviau.

Pastaruosius kelerius metus Grimsonas ir jo kolega profesorius Tomas Lozano-Perezas trimis kursais eksperimentavo su internetiniu dėstytoju. Jų mokiniai gali užpildyti problemų rinkinius ir pateikti atsakymus internete, kad gautų tiesioginį atsiliepimą. Internetinis dėstytojas išvardija problemas, kurios buvo neteisingos, ir pateikia patarimų, kaip jas išspręsti. Mokiniai gali vėl ir vėl spręsti problemas, pakartotinai pateikdami savo rinkinius taip dažnai, kaip nori. Man patinka tai, kad tai paverčia problemų rinkinį mokymosi, o ne įvertinimo galimybėmis, ir atrodo, kad studentai tai taip pat vertina, sako Lozano-Perezas, kuris ateinančiais mėnesiais planuoja pasitelkti dėstytoją papildomuose kursuose.

Pora taip pat eksperimentavo 6.001 „Kompiuterių problemų struktūra ir interpretacija“ su kitomis idėjų paskaitomis internete. Anksčiau 200–400 studentų klasėse iš dalies buvo dėstoma per dideles paskaitas. Grimsonas pažymi, kad kadencijos pabaigoje lankomumas paprastai sumažėjo iki maždaug 60 procentų. Taigi Grimsonas ir Lozano-Perezas pašalino daugumą tiesioginių paskaitų ir perkėlė paskaitų ciklą į internetą. Dabar studentai laisvalaikiu žiūri garso anotuotas PowerPoint pristatymus, o dauguma tai daro ne vieną kartą. Eksperimentiniai tyrimai, kuriuos atliekame, rodo, kad studentai geriau arba bent jau taip gerai išmoksta medžiagą per internetines paskaitas, nei per atitinkamas tiesiogines paskaitas, sako Lozano-Perezas. Tačiau abu profesoriai pastebi, kad internetinės paskaitos gali būti ne geriausias pasirinkimas kitiems kursams.

Skyrius ėmėsi kito naujo požiūrio: išplėtė laboratorijų galimybes į internetą. 1998 m. profesorius Jesusas del Alamo sukūrė mikroelektronikos žiniatinklio laboratoriją, kuri leidžia vieno bakalauro ir vieno magistrantūros studijų kurso studentams, taip pat Singapūro ir MIT aljanso studentams nuotoliniu būdu atlikti laboratorinius eksperimentus. Studentai atlieka matavimus internetu, valdydami laboratorinę įrangą internetu.

Norėjau, kad mano mokiniai patirtų, kaip iš tikrųjų veikia tranzistoriai ir kiti mikroelektroniniai prietaisai, ir palygintų tai su modeliais ir elgesiu, kurių dėstau klasėje“, – sako del Alamo, kuris paaiškina, kad iki tol mokiniai negalėjo turėti patirties iš pirmų rankų, nes įranga yra brangus, erdvė ribota, o laboratorijas sunku valdyti. Tačiau dabar daugiau nei 800 bakalauro ir magistrantūros studentų turi tokią patirtį per WebLab.

Be to, del Alamo planuoja pagerinti patirtį pridėdamas tolimojo bendradarbiavimo ir modeliavimo mechanizmus. Be to, del Alamo teigia, kad dėl naujos sistemos architektūros laboratoriją bus lengviau prižiūrėti.

Nuorodos viduje

Kalbant apie geriausių studentų pritraukimą, Guttagas sako, kad jo katedra yra unikalioje padėtyje, kad būtų konkurencinga. Elektros inžinerija ir kompiuterių mokslas šiandien yra labai įvairios sritys, ir mes esame vienas iš nedaugelio padalinių, kurie gali pasiekti kritinę masę daugelyje tų sričių aspektų, sako jis. Tuo pačiu metu studentai pradėjo labiau domėtis ne viena, o kita, o studijuoti tiek elektrotechniką, tiek informatiką. Per pastaruosius kelerius metus daugėja registracijų į VI-2 kursą, trasą, kurioje derinamos šios disciplinos. Tuo tarpu katedros magistrantūros studentų priėmimas sparčiai auga, šiemet į doktorantūrą buvo pateikta beveik 3000 prašymų.

Šį rudenį persikėlus į „Stata“ centrą, padidės abiejų skyriaus pusių sąveika. Pirmą kartą mūsų istorijoje elektros inžinerija ir kompiuterių mokslas iš esmės bus kartu geografiškai, sako Guttagas. Manau, kad tai turės labai didelę įtaką tam, kaip mes mokome ir kokius tyrimus atliekame, jei visi būsime fiziškai artimi. Be to, kompiuterių mokslo laboratorija, Dirbtinio intelekto laboratorija ir Informacijos ir sprendimų sistemų laboratorija, kurios buvo fiziškai atskirtos nuo likusios katedros dalies, netrukus įsikurs koridoriuje nuo akademinio skyriaus, aprūpinančio didžiąją dalį jų tyrinėtojai.

Victoras Zue, Kompiuterių mokslų laboratorijos direktorius, sako, kad persikėlimas į Stata centrą yra nepaprastai svarbus. Kalbant apie bendravimą su likusiu universiteto miesteliu, jis sako, kad artumas daro viską. Mūsų perkėlimas į tą pasaulio dalį neabejotinai turės įtakos glaudesniam bendradarbiavimui su departamento elektrotechnika.

Taip pat planuojama sujungti Kompiuterių mokslų laboratoriją ir Dirbtinio intelekto laboratoriją, kurios jau bendradarbiauja atliekant daugybę tyrimų, sako Zue. Naujos kombinuotos laboratorijos sujungimas ir vėlesnis pervadinimas turėtų įvykti metų viduryje.

Didėjant bendradarbiavimui tiek katedroje, tiek su kitomis disciplinomis visame institute, elektros inžinerija ir informatika turėtų ir toliau nustatyti mokslinių tyrimų ir mokymo tempą. Gegužės 23 d. katedra švęs savo praeitį ir dabartinius pasiekimus šimtmečio šventėje. Renginio metu Kresge auditorijoje vyks visą dieną trunkantis simpoziumas, kuriame bus akcentuojamos švietimo ir mokslinių tyrimų iniciatyvos. Po jo vyks priėmimas ir iškilminga vakarienė „Park Plaza“ viešbutyje.

paslėpti