从左至右:Ivan Bermejo-Moreno, Nick Graham, Wade Hsu, Stefanos Nikolaidis, Niema Pahlevan, Mukund Raghothaman, Meisam razaviyn，张佳鹏
这是创纪录的一年bob国际首页登录南加州大学维特比工程学院。
8名南加州大bob国际首页登录学维特比助理教授在2022年获得了著名的美国国家科学基金会(NSF)职业奖。该奖项的获得者是经过精心挑选的早期职业教师，他们有潜力在研究和教育方面成为学术榜样，引领各自领域的进步。
在过去的两年里，有13个NSF职业奖被授予了南加州大学维特比分校的教职员工。bob国际首页登录每年，白宫科技政策办公室都会最终选出并宣布获奖者。
今年的获奖者有:
伊凡Bermejo-Moreno航空航天与机械工程助理教授;尼克·格雷厄姆化学工程及材料科学助理教授;韦德许，电子及电脑工程助理教授;塞浦路斯Nikolaidis,计算机科学助理教授;Niema Pahlevan航空航天与机械工程助理教授;Mukund Raghothaman，计算机科学助理教授;Meisam Razaviyayn工业与系统工程、计算机科学、电气与计算机工程助理教授;和Jiapeng张他是计算机科学的助理教授。
伊凡Bermejo-Moreno- - - - - -流体流动的灵活性
Bermejo-Moreno研究湍流流体流动近二十年，将物理建模和高性能计算相结合，以更好地理解和分析不同的流动场景，并将其应用于超音速飞行和水下航行器。当引入不同的变量时，了解流动动力学是如何变化的，对于确定如何创造最有利的流动以实现高效、高速运动是很重要的——无论是通过空气还是通过水。
他最近的研究得到了美国国家科学基金会事业奖的支持，旨在理解当强烈的激波将湍流或混沌流分离到薄而灵活的面板上时，流体和结构动力学的相互作用。高速、湍流流动被这种可变形的壁或边界所限制，可以表现出冲击波或强烈加热等效应，这些效应将导致流体及其流经的固体结构的机械和热耦合。这就是Bermejo-Moreno和他的团队试图更好地理解的:当与柔性面板和刚性墙壁相互作用时，流动是如何改变的。
Bermejo-Moreno说:“可压缩湍流边界层、冲击波和柔性面板的相互作用对高速飞行器和推进系统(如空间发射系统、火箭和超燃冲压发动机)的设计和运行至关重要。加深对这些相互作用的耦合物理的理解将使新的控制策略能够提高飞行性能和安全性。”
该研究的新颖之处是其方法论，它将大涡流模拟与专门的固体和热求解器(分别帮助计算固体物体的变化和温度的变化)结合在适合身体的非结构化网格上。这种方法能够在复杂几何中进行准确和可行的预测。
作为该奖项的一部分，研究人员将与帕萨迪纳的华盛顿小学STEM磁石学校合作，该学校为95%以上来自代表性不足的少数族裔的学生提供服务。从三年级到五年级的学生将通过研究人员展示的流动可视化来了解流体运动。
尼克格雷厄姆-工程免疫细胞对抗癌症
Graham使用系统生物学的方法来理解和开发癌症和其他人类疾病的新治疗方法。
他的研究主要集中在嵌合抗原受体(CAR) T细胞治疗的前景领域。这是一种免疫疗法，其中免疫细胞被改造成表达car -一种合成蛋白质，指导免疫细胞靶向并杀死癌细胞。
尽管使用T细胞的CAR免疫治疗取得了重大进展，包括几种fda批准的疗法，但使CAR-T细胞成为安全有效的治疗选择仍然存在很大的障碍，包括增加长期疾病控制的患者比例和最小化毒副作用。
Graham说:“这项研究建议使用磷酸化蛋白质组学——一种可以提供CAR信号详细测量的技术——来更好地理解CAR信号是如何编码CAR- t细胞功能的。”“这一知识将使下一代car的工程具有更好的疗效和持久性，以改善癌症免疫治疗。”
Graham说，CAR信号的基础研究是有限的，该领域缺乏对CAR信号如何控制CAR- t细胞功能的定量理解。
“这项工作将扩展CAR信号和CAR设计标准的知识。由于car的模块化设计，产生的基础科学将广泛适用于许多肿瘤类型的CAR-T细胞疗法。”Graham说。
该项目还将涉及一项与当地高中合作的多年外展和教育培训计划，为代表性不足的学生群体提供实践经验，并激发他们对STEM领域和人类健康工程方法的兴趣。该项目还将为高中生、本科生和研究生提供研究培训机会。
多通道纳米结构控制光
Hsu的工作重点是复杂系统中的光子学，在那里物理学和应用相遇。他开创了将光限制在纳米光子结构和控制波在散射介质中的传播的新方法，以及发明了基于谐振散射的透明显示器。徐的NSF事业奖，题为“光的全角度控制的非局部超表面”，将启动另一个研究方向。
摄像头、内窥镜、激光雷达和增强现实耳机等设备都需要对光线进行依赖角度的控制——将来自不同方向的入射光重定向到不同的传感器。纳米光子学有潜力使这些设备显著小型化，同时提供更好的控制，使侵入性更小的内窥镜检查具有更高的图像质量，更舒适的AR耳机，更薄的移动设备等。然而，研究人员首先需要建模和设计大面积纳米结构的能力，这些结构耦合了许多角自由度。
“这个奖项将支持我们对大规模多通道光学系统的研究，如非局域超表面，”许说。在这一点上，Hsu计划建立分析和数值工具，用于模拟耦合众多传播通道的纳米光子结构，以及探索新的设计，可以使小型相机具有大视场和高速空间光调制器。
对于徐秀珍来说，这个奖项代表着这位年轻的研究人员连续第三年因其成就而获得认可。他于2020年获得南加州大学维特比分校的查尔斯·李·鲍威尔教师研究奖，并于2021年获得索尼教师创新奖。bob国际首页登录
Stefanos Nikolaidis -让机器人安全可靠
除了担任计算机科学助理教授外，Nikolaidis还负责指导互动协作自主机器人系统(ICAROS)实验室，专注于让机器人帮助人们完成日常任务。
Nikolaidis的研究获得了他新的美国国家科学基金会职业奖，专注于通过在模拟中生成具有挑战性和现实的场景来推进健壮的人机交互科学。
Nikolaidis说:“我们希望有一系列复杂而现实的高质量场景。”“这个提案的内容，以及我的团队的工作，是在如何用算法生成不同的场景，以防止人机交互中的灾难性失败方面取得根本性进展。”
尼古拉迪斯说，他希望这项工作的结果将有助于实现更安全的人机交互，为机器人领域提供必要的工具，使机器人能够适应新的和具有挑战性的场景。
“故障会对用户对系统的信任产生非常不利的影响，所以拥有强大的系统非常重要，不仅是为了安全，也是因为这是人们能够信任这些机器人系统的方式，”Nikolaidis说。
该项目研究活动的一个基本部分还将包括一项教育计划，向南洛杉矶的学生介绍机器人教育和人工智能bob国际首页登录南加州大学维特比K-12 STEM中心。
Niema Pahlevan-针对弱势群体的早期心血管疾病检测
Pahlevan早期见证了沉默的杀手就像心脏病发作一样，很难诊断、治疗和预防。在他的研究中，他花了数年时间将物理和数学工具与生物系统的研究结合起来，以更好地理解和检测危及生命的情况。在开发这些工具时，Pahlevan希望它们可以用于执业医疗专业人员，帮助他们更高效、更有效地完成工作，对更全面、更快速地治疗弱势患者具有更广泛的意义。
Pahlevan因其在这一领域的最新研究获得了美国国家科学基金会职业成就奖，该项目名为“心脏-主动脉-大脑耦合的血流动力学机制与社会经济弱势群体的综合预防医学教育计划”。Pahlevan说:“心力衰竭是一种以心脏无法在血管网络中循环血液为特征的疾病。流行病学研究表明，仅仅是社会经济上处于不利地位的社区的一员，就是发生心力衰竭和心力衰竭再入院增加的独立危险因素。”
Pahlevan指出，由于缺乏有效的治疗方法，在社会经济水平较低的患者中，心力衰竭病例更有可能导致痴呆症。
他说:“了解心脏、主动脉和大脑之间的相互作用是检测和治疗心脏病(即心力衰竭)和脑部疾病(即痴呆)的关键一步。”他的部分任务是鼓励低收入家庭进行健康监测和预防性药物治疗。
为此，NSF CAREER资助的项目结合了实验、数值模拟和新型混合物理机器学习方法，以更好地了解心脏和大脑是如何相互影响的。他的目标是:为服务不足的社区开发易于使用和廉价的心脑监测设备。
奖金是5年50万美元。
Mukund Raghothaman -帮助程序员编写更好的代码
Raghothaman的研究重点是编程语言、软件工程和自动推理的交叉。他的工作借鉴了机器学习和统计学的技术来构建系统，帮助程序员在发现错误和正确性证明的同时编写更好的代码。
Raghothaman的新NSF职业生涯奖项目名为“统计程序推理基础”，旨在提供在程序验证中应用统计技术的新方法，以及产生准确和可扩展的程序分析系统的新机会。
“这项研究最切实的目标是提供能够有效且准确地识别漏洞的系统，但除了软件质量控制之外，最终目标是帮助程序员更好地构建代码。拉戈塔曼说。“这是关于构建使编程更容易的系统。”
在计算机科学中，程序分析和验证系统的设计具有挑战性，操作成本昂贵，它们还以可伸缩性差和遗漏bug而闻名。该项目将构建新的bug查找工具，为程序员提供可操作的洞察力。
拉戈塔曼说:“这个奖项是一个巨大的荣誉，它非常有声望，我很荣幸能得到它。”“很多工作都不是我独自完成的，都是我的研究小组，我的研究生和我一起把这些系统放在一起，开发新的想法。”
Meisam razaviyn -训练机器学习模型来解决复杂问题
Razaviyayn是大规模优化领域的专家，特别是在不确定环境中解决问题时。他为现代数据科学应用设计和分析优化和决策算法。
训练最新的机器学习模型需要新的算法和技术，以便在更大的范围内解决日益复杂的问题。Razaviyayn最新的NSF CAREER奖支持的研究探索了一种特殊类型的复杂问题，称为最小-最大优化问题，其目标是找到具有最佳性能的鲁棒解决方案，即使当系统参数发生变化时。
razaviyn说:“这些问题出现在训练公平的机器学习模型时，这些模型不会对具有某些敏感属性的个人产生偏见，设计人工智能系统时，可以可靠地应对输入数据的变化，以及训练机器学习模型来生成人工音乐。”
该研究还将涉及教育内容的创建，为本科生和研究生提供指导机会。拉扎维扬说，该项目的一个核心组成部分是通过南加州大学社区学术倡议和南加州大学维特比K-12 STEM中心向高中生提供服务，为面临系统性不平等的南加州K-12学校服务。bob国际首页登录
razaviyn于2016年加入南加州大学维特bob国际首页登录比分校，最近他因他的研究获得了许多备受瞩目的荣誉。2021年，他获得了3M非终身教职教师奖，这是一项竞争性奖项，表彰早期职业教师在研究、经验和学术领导力方面的成就。最近他被授予空军科学研究办公室颁发的青年研究员奖。他也是南加州大学人工智能和学习研究与教育中心。
张嘉鹏-研究人工智能的局限性
张专攻理论计算机科学。他对计算复杂性、机器学习理论和密码学特别感兴趣。
张的国家科学基金会事业奖，题为“布尔函数分析及其在计算机科学中的应用”，是他在布尔函数方面工作的延伸。
在计算机科学中，所有的计算都由布尔值和布尔函数表示，通常用于分析计算过程。他的项目致力于布尔函数分析的新研究。
“算法研究的是计算的力量，因此我们可以如何使用计算机来解决日常生活中的实际问题，”张说。“然而，有一些具有挑战性的问题我们无法用算法解决，计算复杂性分析了原因。我的研究是研究人工智能的局限性。”
张和他的团队将研究布尔函数，以在几个核心开放问题上取得进展，同时与计算机科学的其他研究领域建立联系。
发布于2022年4月4日
最后更新于2022年4月14日
