Im Jahr 2022 machte sich Randall Pietersen, ein Bauingenieur in der US -Luftwaffe, auf eine Trainingsmission, um Schäden auf einer Landebahn der Flugplatz zu bewerten, und übte nach einem simulierten Angriff das „Basiswiederherstellungsprotokoll“. Stunde lang ging sein Group mit chemischen Schutzausrüstung über die Gegend und funkte in Geocoordinaten, während sie Schäden dokumentierten und nach Bedrohungen wie nicht explodierten Munition suchten.
Die Arbeit ist Normal für alle Luftwaffeningenieure, bevor sie eingesetzt wurden, aber es struggle für Pietersen, der die letzten fünf Jahre schneller und sicherere Ansätze für die Beurteilung von Flugplätzen als Grasp -Scholar und jetzt als Doktorandin und Mathworks -Stipendiatin bei MIT, eine besondere Bedeutung hatte. Für Pietersen unterstrich die zeitintensive, mühsame und potenziell gefährliche Arbeit das Potenzial für seine Forschung, um abgelegene Flugplatzbewertungen zu ermöglichen.
„Diese Erfahrung struggle wirklich auf Augenhöhe“, sagt Pietersen. „Wir haben seit quick einem Jahrzehnt mitgeteilt, dass ein neues, von Drohnen basierendes System in Arbeit ist, aber es ist immer noch durch die Unfähigkeit begrenzt, nicht explodierte Verordnungen zu identifizieren. Aus der Luft sehen sie zu Felsen oder Trümmern aus. Selbst ultra-hohe Auflösungskameras funktionieren einfach nicht intestine genug. Eine schnelle und abgelegene Flugfeldbewertung ist noch nicht die Standardpraxis. Wir sind immer noch nur dazu bereit, dies zu Fuß zu tun, und dort kommt meine Forschung ins Spiel. “
Pietersens Ziel ist es, automatisierte Systeme auf Drohnenbasis zur Bewertung des Flugplatzschädens und zur Erkennung nicht explodierter Munition zu erstellen. Dies hat ihn auf eine Reihe von Forschungspfaden geführt, vom tiefen Lernen bis hin zu kleinen, ungeschriebenen Luftsystemen bis hin zur „hyperspektralen“ Bildgebung, die passive elektromagnetische Strahlung über ein breites Spektrum von Wellenlängen erfasst. Die hyperspektrale Bildgebung wird billiger, schneller und haltbarer, was die Forschung von Pietersen in einer Reihe von Anwendungen, einschließlich Landwirtschaft, Notfallreaktion, Bergbau und Gebäudemanating, zunehmend nützlich machen könnte.
Informatik und Gemeinschaft finden
Pietersen wuchs in einem Vorort von Sacramento, Kalifornien, auf und zog sich in der Schule in Mathematik und Physik. Aber er struggle auch ein Cross Nation -Athlet und ein Eagle Scout, und er wollte einen Weg, seine Interessen zusammenzustellen.
„Ich mochte die vielfältige Herausforderung, die die Air Drive Academy präsentierte“, sagt Pietersen. „Meine Familie hat keine Geschichte des Dieners, aber die Personalvermittler sprachen über die ganzheitliche Ausbildung, in der Akademiker ein Teil waren, aber auch die sportliche Health und Führung. Dieser umfassende Ansatz für die Faculty-Erfahrung hat mich angesprochen. “
Pietersen studierte Bauingenieurwesen als Studenten an der Air Drive Academy, wo er zum ersten Mal lernte, wie man akademische Forschung durchführt. Dies musste ein wenig Computerprogrammierung lernen.
„In meinem letzten Jahr hatten die Air Drive Analysis Labs einige Projekte im Zusammenhang mit Bürgersteigern, die als Bauingenieur in meinen Geltungsbereich fielen“, erinnert sich Pietersen. „Während mein Domänenwissen dazu beitrug, die anfänglichen Probleme zu definieren, struggle es sehr klar, dass die Entwicklung der richtigen Lösungen ein tieferes Verständnis der Pc Imaginative and prescient und der Fernerkundung erfordert.“
Die Projekte, die sich mit Flugzeugpflaster -Bewertungen und Bedrohungserkennung befassten, veranlassten Pietersen auch, hyperspektrale Bildgebung und maschinelles Lernen zu verwenden, auf denen er aufbaute, als er im Jahr 2020 zum MIT kam, um seinen Grasp und seine Doktorarbeit zu verfolgen.
„MIT struggle eine klare Wahl für meine Forschung, da die Schule eine so starke Geschichte von Forschungspartnerschaften und multidisziplinärem Denken hat, die Ihnen hilft, diese unkonventionellen Probleme zu lösen“, sagt Pietersen. „Es gibt keinen besseren Ort auf der Welt als das MIT für solche modernsten Arbeiten.“
Als Pietersen zum MIT kam, hatte er auch Extremsportarten wie Extremely-Marathons, Fallschirmspringen und Klettern angenommen. Einige davon stammten aus seiner Teilnahme an Infanterie -Kompetenzwettbewerben als Studenten. Die mehrtägigen Wettbewerbe sind militärorientierte Rennen, bei denen Groups aus der ganzen Welt Berge durchqueren und abgestufte Aktivitäten wie taktischer Kampfversicherung, Orientierungslauf und Marksmanship durchführen.
„Die Menge, mit der ich im Faculty gelaufen bin, struggle wirklich in dieses Zeug, additionally struggle es eine Artwork natürliche Folge des Beziehungsaufbaus“, sagt Pietersen. „Diese Veranstaltungen würden Sie 48 oder 72 Stunden lang herumlaufen, manchmal mit etwas Schlaf, und Sie können mit Ihren Kumpels konkurrieren und eine gute Zeit haben.“
Seit Pietersen mit seiner Frau und zwei Kindern zum MIT gekommen ist, hat er die lokale Laufgemeinschaft angenommen und sogar als Fallschirmspringer in Indoor in New Hampshire gearbeitet, obwohl er zugibt, dass die Winter der Ostküste für ihn und seine Familie hart waren, um sich anzupassen.
Pietersen wurde zwischen 2022 und 2024 abgelegen, aber er recherchierte nicht bequem von einem Heimbüro. Das Coaching, das ihm die Realität der Flugplatzbewertungen zeigte, fand in Florida statt, und dann wurde er nach Saudi -Arabien eingesetzt. Er schrieb zufällig eine seiner Doktoranden aus einem Zelt in der Wüste.
Jetzt am MIT und kurz vor der Fertigstellung seiner Promotion in diesem Frühjahr ist Pietersen dankbar für alle Menschen, die ihn während seiner gesamten Reise aufgenommen haben.
„Es hat Spaß gemacht, alle möglichen technischen Disziplinen zu erkunden und mithilfe aller Mentoren am MIT und den Ressourcen, die für diese wirklich Nischenprobleme zur Verfügung stehen, herauszufinden“, sagt Pietersen.
Forschung mit einem Zweck
Im Sommer 2020 absolvierte Pietersen ein Praktikum beim Halo Belief, einer humanitären Organisation, die daran arbeitete, Landminen und andere Sprengstoffe aus den vom Krieg betroffenen Gebieten zu beseitigen. Die Erfahrung zeigte eine weitere leistungsstarke Anwendung für seine Arbeit am MIT.
„Wir haben Regionen nach dem Konflikt auf der ganzen Welt, in denen Kinder versuchen zu spielen, und es gibt Landminen und nicht explodierte Verordnungen in ihren Hinterhöfen“, sagt Pietersen. „Die Ukraine ist ein gutes Beispiel dafür in den Nachrichten heute. Es sind immer Überreste des Krieges zurück. Derzeit müssen die Menschen in diese potenziell gefährlichen Bereiche eingehen und sie klären, aber neue Fernerkundungstechniken könnten die Verarbeitung beschleunigen und weitaus sicherer machen. “
Obwohl sich die Arbeit von Pietersens Grasp hauptsächlich darum drehte, den normalen Verschleiß von Fahrbahnstrukturen zu bewerten, hat sich seine Doktorarbeit auf Möglichkeiten zur Erkennung nicht explodierter Verordnungen und schwererer Schäden konzentriert.
„Wenn die Landebahn angegriffen wird, geben überall Bomben und Krater“, sagt Pietersen. „Dies sorgt für ein herausforderndes Umfeld zu beurteilen. Verschiedene Arten von Sensoren extrahieren verschiedene Arten von Informationen und jeweils haben seine Vor- und Nachteile. Es gibt noch viel Arbeit, um sowohl auf der {Hardware} als auch auf der Softwareseite der Dinge zu tun, aber bisher scheinen hyperspektrale Daten ein vielversprechender Diskriminator für Deep -Lernobjekt -Detektoren zu sein. “
Nach dem Abschluss wird Pietersen in Guam stationiert sein, wo die Air Drive -Ingenieure regelmäßig dieselben Flugfeldbewertungssimulationen durchführen, an denen er in Florida teilgenommen hat. Er hofft, dass eines Tages bald diese Einschätzungen von Menschen in Schutzausrüstung, sondern von Drohnen durchgeführt werden.
„Im Second verlassen wir uns auf sichtbare Web site -Linien“, sagt Pietersen. „Wenn wir uns zu spektralen Bildgebungs- und Tief-Studying-Lösungen bewegen können, können wir schließlich Fernbewertungen durchführen, die alle sicherer machen.“