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英特尔ISEF校友创建应用程序解释物理

Francisca Vasconcelos在夏天参观了欧洲核子研究中心,并开发了一款教授物理学的应用程序。 照片由francisca vasconcelos提供。

Francisca Vasconcelos赢得了前往欧洲核子研究中心的英特尔ISEF 2015之旅。在参观了该设施并听了科学家的讲座后,她决定开发一款应用程序,让量子物理学更容易理解。

量子在美国,这款应用的下载量已经超过200次,它的Facebook页面有超过100个赞。


你最喜欢的部分是什么欧洲核子研究中心特别奖之旅?欧洲核子研究中心的科学家和你讨论过他们的研究吗?

欧洲核子研究中心的旅行是不可思议的,是最好的一周之一!除了观光和徒步勃朗峰,我们还邀请贵宾参观了欧洲核子研究中心的设施。今年,欧洲核子研究中心的实验重新开始了,我们很幸运地在休息期间参观了,这样我们就可以真正去参观实验地点。我们参观了紧凑型介子螺线管、欧洲核子研究中心在国际空间站阿尔法磁谱仪的控制中心、大型强子对撞机全球计算网格(万维网就是在这里发明的)、大型磁铁设施、反质子工厂(反物质生产和研究的地方)、低能离子环、超导实验室和欧洲核子研究中心。

虽然我们在瑞士的5天里只花了3天参观欧洲核子研究中心,但这几天真是热闹非凡。我们听了欧洲核子研究中心工程师、数学家、物理学家和技术人员的几场讲座,然后参观了实验地点。有一天我们甚至见到了欧洲核子研究中心的总干事!这一切都很有趣,我真的学到了很多,很难决定我最喜欢的部分是什么。我认为我最喜欢的三个部分是听讲座和参观CMS、LHC全球计算网格和反质子工厂。我也很喜欢所有的街道都是以著名物理学家的名字命名的(比如爱因斯坦、卢瑟福和费曼)。

英特尔ISEF 2015欧洲核子研究中心颁奖之旅获奖者在欧洲核子研究中心的设施。
英特尔ISEF 2015欧洲核子研究中心颁奖之旅获奖者在欧洲核子研究中心的设施。

您对CERN的访问是如何启发您编写量子应用程序的?量子应用程序是关于量子物理的标准模型的。为什么你想把你的知识带给别人?

虽然在去欧洲核子研究中心之前我就对量子物理很感兴趣,而且总是看《与摩根·弗里曼一起穿越虫洞》(Through the Wormhole with Morgan Freeman),但我从来没有上过这方面的正式课程。在欧洲核子研究中心,我们听了一些世界上最好的工程师、物理学家和数学家的讲座。虽然我能够学习和理解很多东西,但我觉得如果我已经知道了基础知识,我就会得到更深的理解。当我回到家,试图做一些关于这个主题的研究时,我发现关于这个主题的容易理解的资源很少。没有一个网站可以总结每一个粒子标准模型.这促使我发展量子我希望让所有科学背景的人,从好奇的学生到物理专业的学生,都能轻松获取有关量子物理学基础知识的信息。我有幸参观了欧洲核子研究中心,但其他大多数人都没有这样的机会。因此,我想把这些知识带给其他人,希望他们能像我一样对量子物理产生同样的兴趣。

人们可以通过应用程序学到什么?

在当前版本中,人们可以了解到标准模型的基本粒子。应用程序中的图表说明了不同粒子的分类。单击其中一个粒子或类型后,将打开一个新窗口,其中包含关于该粒子或类型的所有信息。部分包括:图片,关于,更多信息,相关(其他同类型粒子),视频和来源(以便人们有兴趣可以进一步阅读)。最终的目标是让所有的量子物理,包括理论,都能被轻易理解。

该应用程序可在安卓设备上使用。你们是否计划将其移植到iPhone平台上?

我希望它能出现在iphone上!为了做到这一点,我需要学习斯威夫特这不是问题,因为我一直在寻求学习新的编程语言,扩展我的编程知识。然而,苹果App Store的年费是99美元(而谷歌Play Store的年费是25美元)。因为我希望应用是免费的,我不相信我能负担得起。然而,这绝对是我正在调查的事情。

Francisca站在LHC管的模型旁边。
Francisca站在LHC管的模型旁边。

编写和创建这个应用程序有挑战吗?这款应用在两个月内已经被安装了200多次——你希望它的下一步是什么?

这是我第一次编写应用程序并使用Android SDK所以制作《量子》是一次很好的学习经历。事实上,我开发Quantum的主要动机之一就是学习Android编程。我基本上是边走边自学。我经常观看YouTube教程,阅读Android开发者页面,并查看Stack Overflow调试解决方案。幸运的是,Android是基于Java的,我已经从AP计算机科学学会了Java,所以我唯一需要学习的语言是XML。最难的部分是格式化应用程序,以适应大量设备屏幕尺寸。我必须创建动态布局,并确保它们能够适应最小的智能手机和最大的平板电脑。收集所有信息并输入到应用程序中花费了相当多的时间,但我学到了很多关于标准模型粒子的知识。

我对这款应用的发展感到非常兴奋量子Facebook页面这款应用刚刚获得了100多个赞,目前下载量已超过200次。这一切都鼓励我继续开发和完善我的应用程序。我希望通过添加现代物理理论(如超对称性,弦理论),著名物理学家和他们的发现(如爱因斯坦,薛定谔,海森堡),物理学历史和主要量子物理实验中心(如欧洲核子研究中心和费米实验室)的信息来扩展应用程序的内容。我还希望改进应用程序的图形用户界面(GUI),添加原创内容,学习Android Graphics来创建动画和交互功能。最后,我希望创建一个应用程序的网页版本,这样任何人都可以在任何设备上访问内容。

你在2015年英特尔国际安全论坛上最难忘的时刻是什么?

虽然三次站在Intel ISEF的舞台上,因为我的工作而得到认可,并有机会向卡内基梅隆大学的教授、NASA的工程师和企业代表介绍我的项目是不可思议的,但我要说,最棒的部分是遇到了来自世界各地这么多志同道合的、以科学为方向的学生。我喜欢了解和看到每个人的项目,特别是在我自己的类别中,“机器人和智能机器”。我非常高兴能与葡萄牙队见面并成为朋友(我是美国和葡萄牙双重国籍的公民)。我遇到了很多不可思议的人,与世界上许多最伟大的人建立了良好的关系。Intel ISEF极大地增强了我主修STEM专业的愿望,以及有朝一日成为一名大学研究员的希望。这也鼓励我继续我的无人机研究,并参与各种科学项目。

你能简要描述一下你的项目吗?

在我的“基于物体识别的无人机控制”项目中,我编写了一个Parrot AR无人机2.0仅仅通过计算机视觉识别人们佩戴的贴片来跟踪人们。徽章上的图案就像一个二维码。通过改变徽章上的图案,你可以告诉无人机不同的事情,比如从更远的地方跟踪你或从一个角度记录你。这个项目有几个应用,比如将无人机用作“私人摄影师”。此外,使用计算机视觉而不是依赖GPS,使无人机可以跟踪没有跟踪器的物体。它可用于全球定位系统无法发挥作用的地区和情况,例如救灾或向发展中国家的农村地区运送医疗用品。

2015年英特尔ISEF决赛选手在瑞士CERN设施。
2015年英特尔ISEF决赛选手在瑞士CERN设施。

你是否有其他stem相关的目标或项目正在进行中?

整个夏天我都在学习Arduino而且Visual Basic此外,他还有一份带薪的工程实习工作四都解决方案这是一家海军科技公司。在实习期间,我能够完成一些有趣的任务,如焊接微控制器、编写gui、测试产品和设置相机系统。自从英特尔ISEF以来,我主要致力于量子应用程序和改进我的无人机项目。我目前正在一个专业的计算机视觉会议上发表我的项目。我也一直在研究科学竞赛的应用程序,比如英特尔STS。188金宝慱体育

最近,我参加了圣地亚哥的第一个大型黑客松,也是我的第一个,SD黑客.我真的很享受这不可思议的(不眠之夜)36小时。参加大学黑客松比赛的是一名高中女生,参与者来自加州大学伯克利分校、加州理工学院、斯坦福大学和加州大学圣地亚哥分校。我花了将近一天的时间研究用代码表示和解决我们的问题的方法。我最终想出了使用递归算法的想法,在调试了几个小时之后,在演示的前一天,我们的项目在凌晨5点开始工作。最后,我们自豪地展示了我们的创意,CircuitSolver5000,一种识别和读取手绘电路并求解其总电阻/电流的计算机视觉算法。我们度过了一段愉快的时光,并以我们不同寻常的项目选择和最终执行给评委、企业代表(来自谷歌和Facebook等公司)和大学生留下了深刻的印象。

我对未来的项目有几个计划。我希望重新设计我的个人网站,使它具有动态性,并改进GUI。在我的工程学入门课上,我计划制作一个带有触摸屏的迷你树莓派设备,它可以加载文件,也可以轻松连接到任何投影仪、树莓派笔记本电脑和3d打印的蜘蛛机器人上。我还想在上大学之前学习更多的语言,做一些有趣的小项目来提高我的编程技能。我计划今年再次参加当地的展会(希望能再次获得英特尔ISEF的资格)。

你对对科学和数学感兴趣的年轻人有什么建议?

最重要的是做你喜欢的事,不要让任何人或任何事阻止你。特别是在做研究的时候,你会有失败的时候,当人们告诉你放弃的时候,当你想放弃的时候。然而,你不能让这吓倒你,你必须坚持到底!最有价值的项目总是那些你最努力的项目。此外,确保你总是尽你最大的努力对你的数学和科学课上的所有材料有一个深刻的概念理解。通常,你可能无法看到理论或公式的直接重要性,但一切都是累积的。如果你真正理解了材料,你会更容易回忆起它,并将其应用到你自己的项目和科学努力。

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