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Neue Studie Liefert Einblicke, um Graphenes Volles Potenzial Zu Verstehen

Published on November 16, 2012 at 6:47 AM

In den fünfziger Jahren als MIT-Forscher halfen, die Disziplin der Informatik zu erfinden, dachten sie nicht an selbst als Informatiker; sie dachten an selbst als Elektroingenieure oder Physiker oder Mathematiker.

Die Atomauflösung Z-Kontrast Bilder zeigen die einzelnen Silikonatome, die anders als im graphene geklebt werden.

Betriebssysteme und Programmiersprachen waren gerade Hilfsmittel, die sie zwecks die Produktivität der enorm komplexen neuen Maschinen maximieren mussten, sie aufbauten.

Bis 1975 jedoch hatte Informatik genügend Autonomie entwickelt, dass Abteilung MITS der Elektrotechnik seinen Namen änderte und die Abteilung der Elektrotechnik und der Informatik (EECS) wurde. Jetzt ist die Informatik und das Künstliche Intelligenz-Labor (CSAIL) das größte Labor an MIT.

EECS ist möglicherweise jetzt inmitten einer ähnlichen Reihenentwicklung seiner intellektuellen Grenzen. Nach Ansicht des Abteilungsleiters Anantha Chandrakasan, der Joseph F. und Professor Nancy-P. Keithley der Elektrotechnik, einige seiner aufregendsten Forschungslügen an den Schnitten von EECS und anderer Disziplinen. Dass Forschung auf „großen Daten“ - Techniken für das Sein von sinnvoll der enormen Menge von Informationen, band durch das Selennetz, durch biologische, medizinische und Physikforschung und durch die Finanzindustrie los - sowie Energie und biomedizinische Forschung umfaßt. „Mehr als ein Drittel unserer Lehrkörpers sind am biomedizinischen Platz interessiert,“ sagt Chandrakasan.

Gleichzeitig sagt Chandrakasan, ist der Lehrplan des Kernes EECS populärer als überhaupt. EECS hat lang die größte Nichtgraduierteinschreibung an MIT, seit den Tagen gezeichnet, als es gerade EE war. Aber dieses Jahr, sagt Chandrakasan, erreichte Einschreibung in den Einleitungskursen der Abteilung zwei - 6,01 und 6,02, in Anlage Kursnumerierung MITS - eine absolute Rekordhöhe. „Fast Hälfte von MIT-Nichtgraduierten nehmen 6,01, unabhängig davon Major,“ sagt Chandrakasan.

Datenüberschwemmung

Mit großen Daten erntet der Bereich, im Großen Teil, was er säte. Exponentiale Zunahmen der Rechenleistung und einfachere Hilfsmittel für die Ausnutzung sie, haben zu eine Explosion von Onlinedaten geführt. Aber so schnell, wie Computer verbessert haben, Maschinen Gen-sequenziell ordnend haben schnell verbessert. Unterdessen können Physikexperimente am Großen Hadron Collider petabytes von Daten jeden Tag erzeugen.

Andrew Lo, der Charles E. und Finanzprofessor Susans T. Harris an der Schule MITS Sloan des Managements, das auf der MIT-Fähigkeit seit 1988 gewesen ist, letztes Jahr nahmen eine Sekundärverabredung in EECS an und wurden ein Hauptforscher in CSAIL. Vor Kurzem hat Lo die Techniken verwendet, die von Informatik zu Mine Kreditbüro Daten ausgeborgt werden und Daten über die Transaktionen, die von den Abnehmern von Geldinstituten zu sagen geleitet werden genauer, das Verzugsrisiko oder Gesetzesverletzung voraus.

Lo ist einer der Forscher bei bigdata@CSAIL, eine neue Initiative, die von Professor der Informatik geführt wird und Sam ausführend, Machen Sie verrückt. Machen Sie nachforscht Techniken für von Datenbanken effizienter suchen und für das Übersetzen von Fühlerdaten von den Netzen von Autos, unter anderem verrückt. Andere Projektteilnehmer enthalten Professor der Informatik und der Technik von Piotr Indyk, dessen neuem Algorithmus für die Berechnung der getrennten Fourier-Transformation - entwickelt mit Professor der Informatik und Technik Dina Katabi - eine breite Benutzungsmöglichkeit im Großdaten Zusammenhang hat, und von außerordentlichem Professor der Informatik und der Technik von Rob Miller, der Wege findet, menschliche Beihilfe in der Ausführung von großen informationsverarbeitenden Aufgaben einzutragen.

Während Leute mehr ihrer Daten online jedoch speichern wird sie für Angriff anfälliger. Nickolai Zeldovich, ein außerordentlicher Professor der Software-Technologie und ein anderes Bauteil von bigdata@CSAIL, hat, zusammen mit Frans Kaashoek, der Professor Charles-A. Piper der Informatik und der Technik, erforschte Methoden, Sicherheitslücken in den Web-Anwendungen einzustecken; Zeldovich und Katabi stellten eine neue Methode vor, das Abfangen von drahtlosen Übertragungen zu verhindern. Und Kriptographiehimmelskörper Shafi Goldwasser, der RSA Professor der Informatik und der Technik und ein zweifacher Sieger von der Vereinigung für das Gödel-Preis der Rechneranlage für theoretische Informatik, hat Algorithmen entwickelt, die die Daten schützen, die in der Wolke vor besonders scharfsinnigen Angriffen gespeichert werden.

Goldwassers Kollegen in der Kriptographie und in der Informationssicherheits-Gruppe an CSAIL sind kein weniger berühmtes. Silvio Micali, der Ford-Professor der Technik, teilte den ersten Gödel-Preis mit Goldwasser für die Entwicklung von Nullkenntnisse Beweisen. Die anderen Mitglieder des Lehrkörpers der Gruppe, Anhangprofessor der Informatik und Technik Butler Lampson und Ron Rivest, der Andrew und Professor Erna-Viterbi der Informatik und der Technik, sind die Empfänger des Turing-Preises, geläufig gekennzeichnet als der Nobelpreis der Informatik. (In allen, haben neun Forscher, die mit MIT zusammengeschlossen werden, den Turing-Preis, kürzlich Institut-Professor Barbara Liskov, im Jahre 2009. gewonnen)

Biologie und Energie

Andere CSAIL-Forscher, wie außerordentlicher Professor der Informatik Manolis Kellis und Professor der Informatik und Technik David Gifford, entwickeln neue Algorithmen für das Finden von biologisch informativen Mustern in den Bergen von genetischen Daten. Aber ein anderer zentraler Bereich der Konvergenz zwischen Informatik und Medizin ist die Auswertung von Signalen von den biomedizinischen Fühlern.

Zum Beispiel Polina Golland, ein außerordentlicher Professor CSAILS der Informatik und der Technik, der Entdeckungswechselbeziehungen zwischen Anomalien in den Gehirnscans und der neurologischen Störungen. Ähnlich hat George Verghese des Forschungslabors von Elektronik (RLE), der Professor Henry-Waren Ellis der Elektrotechnik, Algorithmen, die Änderungen im intrakraniellen Druck von Nichtinvasivfühler Daten wie Ultraschallscans und Blutdruckmessungen schließen konnten, eher als entwickelt, Ärzte zu den Bohrlöchern in den Schädeln ihrer Patienten benötigend. John CSAILS Guttag, der Dugald C. Jackson Professor der Informatik und der Technik und Collin Stultz, ein außerordentlicher Professor RLES der biomedizinischen Technik, haben Elektrokardiogrammdaten zu bestimmen genauer Risikopatienten für Herzversagen gewonnen; Elfar Adalsteinsson, ein außerordentlicher Professor RLES von Elektrotechnik- und Informatik- und Gesundheitswissenschaft und technik und Vivek Goyal, ein außerordentlicher Professor der Elektrotechnik und der Informatik, entwickelte Algorithmen, die die Dauer von MRI verringern konnten, scannt von 45 bis 15 Minuten.

Die Recherche nach alternativen Energiequellen ist quadratisch innerhalb des Geltungsbereichs der klassischen Elektrotechnik: RLE-Forscher wie außerordentlicher Professor der Elektrotechnik Markieren Baldo und Professor der Elektrotechnik Vladimir Bulovic zum Beispiel sind sich Entwickeln flexibel, transparent und sogar bedruckbare Solarzellen, während Bulovic und Jing Kong, der ABGASTEMPERATUR-Karriereentwicklungs-Außerordentliche Professor der Elektrotechnik, dieses graphene gezeigt - eine Atom-starke Schicht Kohlenstoffatome - eine viel kosteneffektivere Methode anbieten konnten, Elektroden für solche Einheiten zur Verfügung zu stellen. Tomás Palacios des Mikrosystems-Technologie-Labors, der Karriereentwicklungs-Außerordentliche Professor Emanuel E. Landsman von Elektronik, hat gezeigt, dass die Anwendung des Galliumarsenids in den Leistungsverstärkern, die zwischen der Abwechslung und Gleichstrom schalten, Leistungsaufnahme der mechanischen Einheiten durch 30 Prozent schneiden könnte.

Gehören Sie Abteilungsleiter Munther Dahleh, Professor der Elektrotechnik dazu und Informatik andererseits nähert sich dem Energieproblem kleiner direkt. Unter anderem forscht Dahleh nach, wie das Baumuster von den Steuerprinzipien, die am Labor für Informations-und Entscheidungs-Anlagen studiert werden, auf Management des Stromnetzes zur Geltung gebracht werden kann.

Nichtgraduierte als Pioniere

Der Nichtgraduiertlehrplan der Abteilung hat auch ein in zunehmendem Maße interdisziplinäres Aroma. Seine Einleitungskurse, 6,01 und 6,02, Konzentrat auf Robotik und Nachrichtenübermittlung beziehungsweise eine Themenvielfalt - von Kontroltheorie und Algorithmen zu die Signalaufbereitung und Schaltplan erörternd. Chandrakasan sagt, dass die Abteilung plant, einen dritten Einleitungskurs anzubieten, der auf biomedizinische Anwendungen von EECS-Prinzipien sich konzentriert.

Die Schaffung eines dritten Einleitungskurses ist ein Element von Chandrakasans strategischem Plan für die Abteilung, die EECS-Führer anfingen, bald zu entwickeln, nachdem er Abteilungsleiter im Jahre 2011 wurde. Die pädagogische Initiative des Stempels des Planes ist jedoch das so genannte Programm „SuperUROP“, das auf Nichtgraduiert-Forschungs-Gelegenheits-Programm MITS viel-emuliertem aufbaut (UROP). Im Jahre 1969 Gegründet, bietet UROP Finanzierung und akademischen Kredit Nichtgraduierten an, die ursprüngliche Forschung in MIT-Labors tun.

Während die Mehrheit eines UROP zuletzt nur ein Semester vorsteht, steht SuperUROP zuletzt ein volles Jahr vor, und Studenten werden gefordert, einen einjährigen Kurs zu nehmen, in dem eine Reihe äußere Lautsprecher Forschungsgegenstände und Unternehmergeisten behandeln. Jeder Student empfängt ein Gehalt für das Jahr, und jedes Lehrkörperüberwachungsprogramm erhält zusätzliche Finanzierung in seinem oder Laborbudget. Die einjährige Studentenverpflichtung und die zusätzliche Forschungsfinanzierung, macht, einen SuperUROP-Studenten fördernd viel attraktiver zur Lehrkörper, sagt Chandrakasan; diese größere Lehrkörperbeteiligung reichert der Reihe nach die Erfahrung der Nichtgraduierten an.

Das SuperUROP-Programm startete diesen Fall - mit Finanzierung von beiden privaten Spendern und einem Register von 14 Unternehmenssponsoren - und 86 eingeschriebene EECS-Nichtgraduierte. Zu Beginn des Jahres gab die Website des Programms eine ausführliche Liste von mehr als 100 Forschungsprojekten bekannt, dass Lehrkörper bereit waren zu überwachen; die Unternehmenssponsoren gaben eine zweite Liste bekannt. Aber einige Studenten entschieden stattdessen, ihre eigenen Projekte und Entdeckungsfähigkeit zu erstellen, um sie zu fördern. Tatsächlich sagt Chandrakasan, ist eins der Ziele des Programms, einen Ausgang für den Unternehmergeisten zur Verfügung zu stellen, der scheint, zweite Natur für viele MIT-Studenten zu sein.

Quelle: http://www.ornl.gov

Last Update: 16. November 2012 07:48

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