UROP в MIT и пузырьки
Привет пикабушники,
Простите за долгое отсутствие, сначала мне надо было пережить hell week (неделя ада – период длиной в одну или две недели перед каникулами, когда надо сдать экзамены и закончить большие проекты), а после этого работала над проектом для UROP, стараясь за неделю сделать работу объемом в четыре недели. В любом случае, последнее время моя голова была забита мыслями о UROP и о развлечениях с друзьями, потому речь сегодня пойдет именно о UROP – Undergraduate Research Opportunity Project.
Программа UROP не является уникальной для MIT, аналогичные возможности предоставляются и в других университетах, но, к сожалению, далеко не во всех. Я говорю именно «к сожалению», тк UROP является прекрасным шансом приобрести опыт работы с профессором над актуальным проектом, что особенно важно для поступления в graduate school для получения PhD или ScD (доктор наук или философии), и заработать немного денег ($10 в час, минимальная ставка). Естественно, студенты работают над проектами не ради денег, а ради опыта, рекомендаций, и шанса опубликовать статью в научном журнале. Если денег не хватает, можно устроиться на более оплачиваемую работу; например, колл-центр платит $13 в час. Также, UROP это отличный шанс изучить что-то новое.
Мой проект связан с gas-solid fluidization (флюидизация твердых веществ при помощи газа). Другими словами, газ пропускают через гранулированное твердое вещество, например песок или муку, и это вещество начинает вести себя как жидкость (здесь слово "гранулированное" использовано не очень корректно, но позволяет лучше передать смысл предложения). Казалось бы, такой простой феномен, да кому это может быть интересно или полезно? Поигрались с песочком и хватить, пора начать заниматься чем-то более продуктивным, но флюидизация крайне полезна в индустрии. Основные преимущества такой технологии: улучшенный теплообмен и смешивание – позволяют увеличить масштабы производства, сохраняя качество продукции. Эта технология может быть адаптирована для любой индустрии, от производства топлива до смешивания медикаментов.
Моя часть проекта – разработка алгоритма для отслеживания пузырьков воздуха в симуляциях. Дело в том, что пузырьки показывают, куда движутся частицы без необходимости отслеживать каждую частицу индивидуально. Трудность отслеживания пузырьков заключается в том, что экспериментальные методы ограничены в возможных измерениях, имеют значительный уровень погрешности и сами вмешиваются в систему, а симуляции сообщают лишь о концентрации газа в каждой «ячейке» симуляции. К тому же, сами пузырьки не имеют определенных границ, тк отсутствует поверхностное натяжение, свойственное жидкостям. В любом случае, даже после определения положения и размеров пузырьков в каждый момент времени остается соединить их между собой и проследить, куда они движутся и как меняются. Разработка алгоритма для этого процесса и является моей задачей.
Из-за ограничений в симуляции (делатизвация, время между каждым просчитанным моментом) и непостоянства пузырьков, я не могу использовать алгоритмы применяемые для других задач, например отслеживания игроков на футбольном поле. Потому я разбила алгоритм на несколько частей. В первой части, подготовке, я просто «угадываю» наиболее вероятные связи в первых трех «кадрах» симуляции. Во второй части, я разбиваю пузырьки на несколько групп и отслеживаю каждую из них отдельно. Для пузырьков каждой группы я вычисляю наиболее вероятные положения пузырьков в следующем кадре и ищу наиболее подходящих «наследников». Новые пузырьки без истории просто записываются, некоторые пузырьки исчезают, многие сливаются с друг другом и формируют еще более крупные пузырьки, что тоже необходимо отслеживать.
Если кому-либо интересно узнать больше о моем проекте, флюидизации, других UROP, я с радостью расскажу еще. Вероятно, я напишу и опубликую в научном журнале статью о моем проекте (supervisor просит), потому изложение сути моей работы наиболее простым языком будет хорошей тренировкой. К тому же, задавайте вопросы о чем угодно, я постараюсь ответить всем.
P.S. Я не являюсь специалистом в флюидизации, особенно в ее применении в индустрии (все знания почерпнуты из учебников), потому буду признательна людям, если они выявят неточности в моем объяснении. Я постаралась упростить концепцию и опустила детали, потому у кого-то может возникнуть желание меня дополнить, и я буду рада обсудить детали.
P.P.S. Спасибо подписчикам, именно вы заставили меня написать сегодня. Кстати, сейчас я постараюсь писать посты более регулярно. Вероятно, следующий пост будет о продуктивности, организации времени и почти самостоятельной жизни.
