普林斯頓大學(xué)的學(xué)生通過畢業(yè)論文項(xiàng)目將工程學(xué)帶向了新的方向

凱蒂·肯尼迪(KatieKennedy)前往喜馬拉雅山研究由活樹根制成的具有250年歷史的橋梁。漢斯·漢利(HansHanley)開發(fā)了一個(gè)工具來(lái)彌補(bǔ)在線隱私方面的漏洞。MeaganYeh評(píng)估了可能用于聚變反應(yīng)堆的材料。

對(duì)于普林斯頓的本科生來(lái)說(shuō)，畢業(yè)論文是一個(gè)機(jī)會(huì)，可以就自己選擇的主題進(jìn)行原創(chuàng)性研究或創(chuàng)造性工作。所有獲得學(xué)士學(xué)位的學(xué)生都完成獨(dú)立項(xiàng)目。當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)以新的方式應(yīng)用他們的知識(shí)時(shí)，教師顧問會(huì)充當(dāng)他們的向?qū)?。以下是工程學(xué)院六個(gè)系的高年級(jí)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的描述。

6月5日畢業(yè)的土木與環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生肯尼迪說(shuō)：“獨(dú)立思考是讓我在普林斯頓度過美好時(shí)光的好方法。”我想回答什么問題以及如何回答的整個(gè)過程。”

土木與環(huán)境工程專業(yè)的凱蒂·肯尼迪(KatieKennedy)為了她的高級(jí)論文，前往印度東北部研究活橋，這些橋是從印度橡膠樹的氣生根中長(zhǎng)出來(lái)的。

肯尼迪首先從SanjeevShankar那里了解到活根橋，他是一名建筑師，曾在普林斯頓講授他記錄和保護(hù)結(jié)構(gòu)的工作。她被印度梅加拉亞邦獨(dú)有的這些可持續(xù)跨度的悠久傳統(tǒng)所吸引。這些橋梁由印度橡膠樹的氣生根生長(zhǎng)在由小棕櫚樹樹干制成的框架上，可以跨越數(shù)十米寬的河流。隨著時(shí)間的推移，它們變得更強(qiáng)壯、更安全，并且對(duì)該地區(qū)的季風(fēng)具有顯著的適應(yīng)能力。

Kennedy與土木與環(huán)境工程副教授BrankoGliši?合作，分析了橋梁的生長(zhǎng)過程、材料特性和結(jié)構(gòu)能力。Gliši?說(shuō)，肯尼迪的論文對(duì)理解橋梁工程做出了重要貢獻(xiàn)。“它為未來(lái)的研究奠定了基礎(chǔ)，并提出了許多以前沒有人想過的問題，”他說(shuō)。就該項(xiàng)目向肯尼迪提供建議的還有土木和環(huán)境工程教授MariaGarlock和助理教授MaurizioChiaramonte;和住在印度班加羅爾的Shankar。

活根橋面臨游客濫用、缺乏維護(hù)和更換混凝土的風(fēng)險(xiǎn)。為了幫助確保這些橋梁在現(xiàn)代化世界中仍然是一個(gè)實(shí)用的選擇，肯尼迪探索了改進(jìn)其結(jié)構(gòu)和加速其生產(chǎn)增長(zhǎng)的可能性——這些橋梁通常需要大約30到40年才能投入使用。她說(shuō)，她希望這些研究能夠通過對(duì)結(jié)構(gòu)的“自然智能”的新理解，推動(dòng)更廣泛的可持續(xù)建筑領(lǐng)域。

2016年由普林斯頓環(huán)境研究所贊助的實(shí)習(xí)向LindyZeng展示了將計(jì)算機(jī)科學(xué)應(yīng)用于環(huán)境問題的力量;她使用計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)從衛(wèi)星圖像中收集有關(guān)非洲農(nóng)業(yè)的數(shù)據(jù)。

Zeng獲得了計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)士學(xué)位和環(huán)境研究證書，進(jìn)一步從事分析衛(wèi)星圖像的獨(dú)立工作——包括幫助政府保護(hù)計(jì)劃規(guī)劃菲律賓雨林巡邏以保護(hù)生物多樣性的項(xiàng)目。在大三快結(jié)束時(shí)，Zeng受到了她在Kaggle上發(fā)現(xiàn)的一項(xiàng)競(jìng)賽的啟發(fā)，Kaggle是一個(gè)使用提供的數(shù)據(jù)集舉辦機(jī)器學(xué)習(xí)模型競(jìng)賽的在線平臺(tái)。

Zeng與DavidDobkin教授合作，在她的畢業(yè)論文項(xiàng)目中使用了Kaggle數(shù)據(jù)集。利用亞馬遜雨林的衛(wèi)星圖像，她開發(fā)了識(shí)別河流和道路等特征的方法，并追蹤導(dǎo)致森林消失的土地利用模式。

普林斯頓大學(xué)PhillipY.Goldman'86計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Dobkin稱贊Zeng的創(chuàng)造力和堅(jiān)持不懈地繼續(xù)調(diào)整她的算法以獲得更高的準(zhǔn)確度分?jǐn)?shù)。他說(shuō)，他們就使用遙感方法從圖像中提取更多信息進(jìn)行了多次對(duì)話——例如，通過移除云層。

曾說(shuō)，這項(xiàng)工作是結(jié)合她的興趣的一種寶貴方式。“我認(rèn)為將新穎的研究理念應(yīng)用到其他領(lǐng)域非常重要——向更多的觀眾展示計(jì)算機(jī)科學(xué)可以做什么來(lái)改善他們的領(lǐng)域，”她說(shuō)。

2013年有關(guān)政府監(jiān)控的披露所涉及的范圍之廣在畢業(yè)于電氣工程學(xué)位的漢斯·漢利(HansHanley)中引發(fā)了一場(chǎng)思想風(fēng)暴。“當(dāng)時(shí)，任何組織都在收集這么多關(guān)于人們的信息，這一事實(shí)令人不寒而栗，”來(lái)到普林斯頓已經(jīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全感興趣的漢利說(shuō)。

他不知道的是，在畢業(yè)之前，他會(huì)發(fā)現(xiàn)自己處于網(wǎng)絡(luò)隱私的最前沿。Hanley與電氣工程助理教授PrateekMittal合作，發(fā)現(xiàn)了一種提高Tor安全性的新方法，Tor是一種旨在為用戶提供匿名性的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。他的研究借鑒了數(shù)據(jù)庫(kù)中使用的稱為差異隱私的理論框架，并將該框架應(yīng)用于Tor瀏覽器中繼系統(tǒng)中的一個(gè)已知問題——正是這種機(jī)制允許用戶保持匿名。Hanley的方法本質(zhì)上是創(chuàng)建了一層數(shù)字噪聲，可以掩蓋Tor中的任何信息泄漏。

“在Tor上工作讓我學(xué)到的一件事是，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)必須考慮許多不同的權(quán)衡，”他說(shuō)。“作為一名工程師，這一切都是為了找到最佳權(quán)衡，并在優(yōu)化過程中選擇一個(gè)你認(rèn)為最好的點(diǎn)，并且可以最大程度地幫助使用你的系統(tǒng)的人。”

今年，Hanley是普林斯頓DanielM.Sachs1960屆畢業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金的三位獲得者之一。作為牛津大學(xué)的薩克斯學(xué)者，他將攻讀兩個(gè)碩士學(xué)位，一個(gè)是計(jì)算機(jī)科學(xué)，一個(gè)是數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)。Hanley計(jì)劃繼續(xù)研究隱私、安全和信息理論;他還獲得了國(guó)家科學(xué)基金會(huì)研究生研究獎(jiǎng)學(xué)金，用于在斯坦福大學(xué)攻讀博士學(xué)位。