Ulusal Bilim Vakfı, Jennifer Dionne ve Mark Braverman'ı 2019 Alan T. Waterman ödülleri arasında seçti

Ulusal Bilim Vakfı (NSF), malzeme bilimcisi Jennifer Dionne ve bilgisayar bilimcisi Mark Braverman'ı bu yılki ödüle layık görülenler olarak belirledi. Alan T.Waterman Ödülü.

Waterman Ödülü, her yıl NSF tarafından desteklenen bilim veya mühendisliğin herhangi bir alanındaki seçkin genç araştırmacıya veriliyor. 40 yaşında veya daha genç olan ya da doktora sonrası 10 yıla kadar olan araştırmacılar katılabilir. Bu yıl iki seçkin araştırmacı ödüllendirildi.

NSF Direktörü France A. Córdova, “Bu yılın ödül sahipleri, gerçekten sıra dışı araştırmacılar olan yenilikçi ve hevesli kariyerinin başındaki bilim insanlarıdır” dedi. “Jennifer Dionne nanobilimdeki en önemli zorluklardan bazılarını ele alıyor ve bulaşıcı hastalıklardan yenilenebilir enerjiye kadar birçok alanda halihazırda muazzam bir etki yaratıyor. Mark Braverman'ın araştırması, tüm öğrenme süreçlerinde mevcut olan her yerde mevcut olan gürültünün etkilerine dayanabilecek algoritmalar ve tasarımlar geliştirmeye adanmıştır. ve hesaplamalı görevler. Bu ödül alanlar, araştırmaya yaklaşımları düşünceli, yaratıcı ve kesişen, diğerlerine yeni sınırları keşfetme konusunda ilham veren bilimsel öncülerdir.”

Nanoölçeği aydınlatarak yaygın etki

Dionne, Stanford Üniversitesi Malzeme Bilimi Doçenti, dinamik fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçleri son derece yüksek çözünürlükte görüntülemek için teknikler ve araçlar geliştirmektedir. Araştırmaları biyotıp, enerji ve bilgisayar alanlarındaki küresel zorlukların çözülmesine yardımcı olacak yeni bilgiler sağlıyor.

Örneğin Dionne, kimyasal reaksiyonların nanometre altı ölçekteki uzaysal çözünürlükle gerçek zamanlı olarak doğrudan görüntülenmesine olanak tanıyan yeni çevresel transmisyon elektron spektroskopilerinin geliştirilmesine öncülük etti. Bu çalışma, en yüksek verimlilikle enerji dönüşümü ve depolaması için nanoyapıların belirlenmesine yardımcı olur.

Dionne ayrıca, transmisyon elektron mikroskobuna ışık uyarımı ve algılamayı dahil edecek teknikler geliştirerek derin dalga boyu altı dinamik optik görüntülemeyi mümkün kıldı. Bu çalışma, fotokataliz ve biyogörüntüleme alanında büyük araştırma ilerlemelerine yol açtı ve aynı zamanda uluslararası toplumun kullanımına açık yeni, türünün tek örneği bir ortak tesis sunuyor.

Görüntülemedeki ilerlemeler sayesinde, yakında bir mililitre kandaki tek bir bakteriyi tespit edip tanımlamanın bir yolu olabilir; bu, bulaşıcı hastalıkların tespiti açısından derin anlamlara sahip bir yetenektir.

Dionne, “Bu proje özellikle heyecan verici; klinik etki potansiyeli olan hem temel hem de uygulamalı araştırmaları kapsıyor.” dedi. “Laboratuvarımın geliştirdiği pek çok fizik ve kimya tabanlı teknolojiden yararlanıyor ve bana doktorlar, klinisyenler ve bilgisayar bilimcileriyle birlikte çalışma fırsatı verdi. Sadece patojenleri tespit etmenin ötesinde, bakterilerin nasıl ortaya çıkabileceğini öğrenmek için sabırsızlanıyoruz. çeşitli ilaç tedavileriyle veya farklı hasta demografik özellikleriyle yanıt veriyor veya gelişiyor.”

Dionne'un yenilikçi araştırması yeni mikroskoplarla sınırlı değil; ışığın maddeyle etkileşimini manipüle eden önemli araştırmalar da var. Örneğin, 2012 yılında, ışık-madde etkileşimlerine “bükülme” sağlayan, kiral moleküllerin tespit edilmesini ve sınıflandırılmasını sağlayan metamateryaller geliştirmek için NSF KARİYER ödülü aldı. Kendisi aynı zamanda nanofotonik alanındaki dikkate değer katkılarından dolayı Malzeme Araştırma Topluluğu Genç Araştırmacı Ödülü'nü ve ABD hükümetinin kariyerlerinin ilk aşamalarındaki seçkin bilim adamlarına ve mühendislere verdiği en büyük onur olan Başkanlık Erken Kariyer Ödülü'nü aldı.

Şu anda Enerji Bakanlığı tarafından finanse edilen Termodinamik Limitler Enerji Sınır Araştırma Merkezi'nde Fotonik direktörüdür ve diğerlerinin yanı sıra ABD Hava Kuvvetleri Bilimsel Araştırma Ofisi ve Moore Vakfı'ndan araştırma desteği almıştır.

Evreni anlamak için karmaşıklığı kırmak

Braverman, Princeton Üniversitesi Bilgisayar Bilimleri Profesörükarmaşıklık teorisini, algoritmaları ve hesaplamalı olarak mümkün olanın sınırlarını inceliyor.

Braverman'ın araştırması, optimizasyon algoritmalarına bakmak da dahil olmak üzere karmaşıklığa odaklanıyor; bu, uygulandığında bir rota planlamak anlamına gelebilir – A noktasından B noktasına mümkün olan en verimli şekilde nasıl gidileceği.

Algoritmalar her yerdedir. Çoğu insan, birisi bilgisayarı her kullandığında algoritmaların iş başında olduğunu bilir. Ama aynı zamanda doğada da bulunurlar. Braverman, nesnelerin hareketindeki rastgeleliği, parçacıkların bir akışkan içindeki düzensiz hareketine kadar inceliyor.

Çalışmaları aynı zamanda öğrenme için gerekli olan, yapay zekanın yapı taşları olarak hizmet veren ve hatta kuantum hesaplamanın temelleri üzerinde etkileri olan algoritmalarla da bağlantılıdır.

Braverman'ın çalışmaları, sağlık hizmetlerindeki uygulamaları içeren mekanizma tasarımını içermektedir. Onun multidisipliner yaklaşımı, tıp uzmanlarını ABD hastaneleriyle eşleştirmenin yeni bir yolu ve sağlık sigortasında yeni teşvik yapılarını uygulamanın yolları gibi konuları ele alan algoritmalar geliştiriyor.

Braverman, “Her yıl, her yeni konsept ortaya çıktığında daha fazla algoritmik soru ortaya çıkıyor” dedi. “Sürprizlerle dolu genç bir alan. Algoritmalar hem insan hem de doğal dünyanın her yerinde vardır ve onları çevreleyen gerçekleri anlamak, tıpkı enerji, madde veya çeşitli parçalar hakkındaki gerçekleri anlama arayışı gibi temel bir arayıştır. evrenin.”

Braverman, araştırmacıların onlarca yıldır gözden kaçırdığı iki bilmeceyi çözdü: Grothendieck sabiti ve Linial-Nisan varsayımı. Sonuçlar ona, 2016 Presburger Ödülü, 2014 Stephen Smale Ödülü, 2013 Packard bursu ve şimdi de Waterman Ödülü dahil olmak üzere kendi alanında birçok ödül kazandırdı. Dionne gibi Braverman da 2012'de NSF KARİYER ödülü aldı.

Her ödül alan kişi, beş yıl boyunca dağıtılacak 1 milyon dolar alacak. Waterman Ödülü, 14 Mayıs 2019'da Washington DC'de düzenlenecek törenle her iki alıcıya da takdim edilecek.