En 2022, Randall Pietersen, un ingeniero civil de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, se dirigió a una representación de entrenamiento para evaluar el daño en una pista de aviación, practicando el protocolo de «recuperación de la pulvínulo» luego de un ataque simulado. Durante horas, su equipo caminó sobre el ámbito en equipo de protección química, por radiodifusión en geocoordinados mientras documentaban daños y buscaban amenazas como municiones sin explotar.
El trabajo es normalizado para todos los ingenieros de la Fuerza Aérea ayer de desplegarse, pero tuvo distinto importancia para Pietersen, quien ha pasado los últimos cinco abriles desarrollando enfoques más rápidos y seguros para evaluar los aeródromos como estudiante de pericia y ahora candidato a doctorado y compañero de MathWorks en el MIT. Para Pietersen, el trabajo intensivo, minucioso y potencialmente peligroso subrayó el potencial de su investigación para permitir evaluaciones remotas de aeropuerto.
«Esa experiencia fue verdaderamente reveladora», dice Pietersen. «Se nos ha dicho durante casi una término que se está trabajando en un sistema nuevo basado en drones, pero todavía está condicionado por la incapacidad de identificar municiones sin explotar; Desde el espacio, se parecen demasiado a rocas o escombros. Incluso las cámaras exaltado inscripción resolución simplemente no funcionan lo suficientemente adecuadamente. La evaluación rápida y remota del aeropuerto aún no es la experiencia normalizado. Todavía estamos preparados para hacer esto a pie, y ahí es donde entra mi investigación «.
El objetivo de Pietersen es crear sistemas automatizados basados en drones para evaluar el daño del aeropuerto y detectar municiones sin explotar. Esto lo ha llevado a una serie de caminos de investigación, desde el educación profundo hasta los pequeños sistemas aéreos no improvisados y las imágenes «hiperespectrales», que captura la radiación electromagnética pasiva en un amplio espectro de longitudes de onda. Las imágenes hiperespectrales se están volviendo más baratas, más rápidas y duraderas, lo que podría hacer que la investigación de Pietersen sea cada vez más útil en una variedad de aplicaciones, incluidas la agricultura, la respuesta de emergencia, la minería y las evaluaciones de edificios.
Encontrar ciencias de la computación y comunidad
Al crecer en un suburbio de Sacramento, California, Pietersen gravitó cerca de las matemáticas y la física en la escuela. Pero igualmente era un atleta de cross country y un Eagle Scout, y quería una forma de ensamblar sus intereses.
«Me gustó el desafío multifacético que presentó la Entidad de la Fuerza Aérea», dice Pietersen. “Mi grupo no tiene historial de servir, pero los reclutadores hablaron sobre la educación holística, donde los académicos eran una parte, pero igualmente lo fue el estado físico y el liderazgo. Ese enfoque adecuadamente redondeado para la experiencia universitaria me atrajo ”.
Pietersen se especializó en ingeniería civil como estudiante en la Entidad de la Fuerza Aérea, donde comenzó a ilustrarse a realizar investigaciones académicas. Esto requirió que aprendiera un poco de programación de computadoras.
«En mi postrer año, los laboratorios de investigación de la Fuerza Aérea tenían algunos proyectos relacionados con el pavimento que cayeron en mi gravedad como ingeniero civil», recuerda Pietersen. «Si adecuadamente el conocimiento de mi dominio ayudó a especificar los problemas iniciales, estaba muy claro que el exposición de las soluciones correctas requeriría una comprensión más profunda de la visión por computadora y la teledetección».
Los proyectos, que se ocuparon de las evaluaciones del pavimento del aeropuerto y la detección de amenazas, igualmente llevaron a Pietersen a comenzar a usar imágenes hiperespectrales y educación automotriz, en el que construyó cuando llegó al MIT para perseguir a su pericia y doctorado en 2020.
«El MIT fue una opción clara para mi investigación porque la escuela tiene una historia tan cachas de asociaciones de investigación y pensamiento multidisciplinario que lo ayuda a resolver estos problemas no convencionales», dice Pietersen. «No hay mejor puesto en el mundo que el MIT para el trabajo de vanguardia como este».
Cuando Pietersen llegó al MIT, igualmente había abrazado deportes extremos como exaltado maratones, paracaidismo y subida en roca. Poco de eso surgió de su décimo en las competiciones de habilidades de infantería como estudiante universitario. Las competiciones de varios días son carreras centradas en el ejército en las que equipos de todo el mundo Traverse montañas y realizan actividades graduadas como el cuidado de víctimas de combate táctico, la orientación y la puntería.
«La multitud con la que corrí en la universidad estaba verdaderamente interesada en esas cosas, por lo que fue una consecuencia natural de la construcción de relaciones», dice Pietersen. «Estos eventos te costarán durante 48 o 72 horas, a veces con un poco de sueño mezclado, y puedes competir con tus amigos y sobrevenir un buen rato».
Desde que llegó a MIT con su esposa y sus dos hijos, Pietersen ha abrazado a la comunidad recinto de carreras e incluso ha trabajado como instructor de paracaidismo en interiores en New Hampshire, aunque admite que los inviernos de la costa este han sido difíciles de que él y su grupo se adaptaran.
Pietersen se remontaba entre 2022 y 2024, pero no estaba investigando la comodidad de una oficina en casa. La capacitación que le mostró la verdad de las evaluaciones de aeropuerto tuvo puesto en Florida, y luego fue desplegado en Arabia Saudita. Él escribió una de sus publicaciones de PhD Journal de una tienda de campaña en el desierto.
Ahora de dorso en el MIT y acercándose a la finalización de su doctorado esta primavera, Pietersen está agradecida por todas las personas que lo han apoyado durante su alucinación.
«Ha sido divertido explorando todo tipo de disciplinas de ingeniería diferentes, tratando de resolver las cosas con la ayuda de todos los mentores del MIT y los fortuna disponibles para trabajar en estos problemas verdaderamente de hornacina», dice Pietersen.
Investigar con un propósito
En el verano de 2020, Pietersen realizó una pasantía con Luminosidad Trust, una estructura humanitaria que trabaja para eliminar las minas terrestres y otros explosivos de las áreas afectadas por la guerrilla. La experiencia demostró otra poderosa aplicación para su trabajo en el MIT.
«Tenemos regiones posteriores al conflicto en todo el mundo donde los niños están tratando de retozar y hay minas terrestres y artilleras sin explotar en sus patios traseros», dice Pietersen. “Ucrania es un buen ejemplo de esto en las noticiario de hoy. Siempre quedan restos de guerrilla. En este momento, las personas tienen que entrar en estas áreas potencialmente peligrosas y despejarlas, pero las nuevas técnicas de detección remota podrían acelerar ese proceso y hacer que sea mucho más seguro «.
Aunque el trabajo del experto de Pietersen giró principalmente en torno a la evaluación del desgaste común de las estructuras de pavimento, su doctorado se ha centrado en formas de detectar municiones sin explotar y un daño más bajo.
«Si la pista es atacada, habría bombas y cráteres por todas partes», dice Pietersen. “Esto lo convierte en un entorno desafiante para evaluar. Los diferentes tipos de sensores extraen diferentes tipos de información y cada uno tiene sus pros y contras. Todavía hay mucho trabajo por hacer tanto en el flanco de hardware como en el software, pero hasta ahora, los datos hiperespectrales parecen ser un discriminador prometedor para los detectores de objetos de educación profundo «.
Luego de la grado, Pietersen estará estacionado en Guam, donde los ingenieros de la Fuerza Aérea realizan regularmente las mismas simulaciones de evaluación del aeropuerto en las que participó en Florida. Dilación que algún día pronto, esas evaluaciones no sean realizadas por humanos en equipo de protección, sino por drones.
«En este momento, confiamos en líneas visibles del sitio», dice Pietersen. «Si podemos sobrevenir a imágenes espectrales y soluciones de educación profundo, finalmente podemos realizar evaluaciones remotas que hacen que todos sean más seguros».