波士顿大学两名澳门威尼斯人注册网站研究人员获得斯隆奖学金
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这笔资金将进一步推动他们各自在大脑功能和算法优化方面的澳门威尼斯人注册网站研究
澳门威尼斯人注册网站研究睡眠的波士顿大学生物医学工程师劳拉·刘易斯（Laura Lewis）和致力于开发最佳计算机算法的波士顿大学计算机科学家阿丽娜·埃内（Alina Ene）分别获得了2021年斯隆澳门威尼斯人注册网站研究奖学金（Sloan Research Fellowship），这是面向早期职业科学家的最负盛名的奖项之一。他们是今年入选的126名澳门威尼斯人注册网站研究员中的两名，每人将获得为期两年、7.5万美元的奖学金，以推进他们的澳门威尼斯人注册网站研究。布林克采访了埃内和刘易斯，了解他们希望在这个奖项的支持下完成什么。
劳拉•刘易斯
波士顿大学工程学院生物医学工程助理教授和波士顿大学系统神经科学中心成员
边缘你在澳门威尼斯人注册网站研究睡眠的哪个方面？
我的澳门威尼斯人注册网站研究重点是我们为什么要睡觉，既要确定控制睡眠的大脑回路，又要了解睡眠对大脑健康的影响。大脑被一种叫做脑脊液的液体包裹着，脑脊液可以缓冲大脑并清除废物。我们的最近的澳门威尼斯人注册网站研究发现，在睡眠中脑脊液大波流过大脑。这些发现可能有助于解释为什么睡眠对维持健康的大脑功能和清除废物很重要。
我们还致力于开发大脑成像方法和分析技术，让我们更好地了解睡眠期间大脑发生的事情。这是因为从脑成像中获得的数据非常复杂和高维，因此开发新的分析方法对我们解释这些数据至关重要。
你为什么选择从事大脑澳门威尼斯人注册网站研究？
在麦吉尔大学（McGill University）读本科时，我对神经科学非常着迷，因为我选修了一门课程，内容是澳门威尼斯人注册一些患者的认知症状非常独特，这些症状与特定、已知部位的脑损伤有关，还有一些患者的症状的神经来源未知。我当时也在学习机器学习课程，并对如何使用机器学习来提取更多澳门威尼斯人注册大脑如何支持极其复杂的认知过程的信息非常感兴趣。我现在主要关注睡眠和觉醒状态，因为它们是大脑功能和意识的基础，但澳门威尼斯人注册这些状态如何影响大脑功能，仍有许多未解之谜。
斯隆奖学金将如何帮助你推进你的工作？
斯隆奖学金将允许我们对控制睡眠模式的深层脑回路进行一些令人兴奋的新澳门威尼斯人注册网站研究。进行这些澳门威尼斯人注册网站研究将需要整合多种新的脑成像技术，所以这个项目有点不寻常，在技术上具有挑战性，我们非常感谢奖学金对这项工作的支持。
Alina烯
波士顿大学艺术与科学学院计算机科学助理教授，波士顿大学Rafik B. Hariri计算与计算科学与工程澳门威尼斯人注册网站研究所初级教员澳门威尼斯人注册网站研究员
边缘你目前的澳门威尼斯人注册网站研究重点是什么？
我的工作方向是理论计算机科学，重点是算法设计和优化。我澳门威尼斯人注册网站研究的问题范围广泛，这些问题都是由现实世界的应用驱动的，其中一个例子是监测整个配水网络的水质。我们可以通过在网络的不同位置安装传感器来检测水中潜在的污染物，但是由于可用的传感器数量有限，一个自然的优化问题就出现了——我们应该把传感器放在哪里才能最大限度地覆盖网络？另一个例子是医学诊断：我们有一个患有未知疾病的病人，我们希望选择少量的医学测试来进行，以便收集尽可能多的信息来诊断和治疗这种疾病。我们如何确定首先执行哪些测试？
这是两个非常不同的优化问题，但它们共享称为子模块函数的基本数学结构，这意味着随着投入的增加，相关目标的回报会递减。例如，用于监测水质的传感器越多，新传感器覆盖的面积就越小。子模块函数是计算机科学、数学和经济学的基础，因此我的工作旨在开发非常有效的优化子模块函数的算法。
你是怎么开始对计算科学感兴趣的？
我在大学的时候就对计算机科学产生了兴趣。上大学之前，我的主要兴趣是数学和自然科学。然而，在我作为一名大一新生来到普林斯顿大学后不久，由于计算机科学强大的数学基础和跨学科的影响，我对它产生了浓厚的兴趣。
你的斯隆奖学金将帮助你完成什么？
在斯隆奖学金的支持下，我和我的团队希望在理论计算机科学、机器学习和优化交叉的基础问题上取得进展。
对于许多子模块优化问题，我们对最佳近似保证的理解仍然存在重大差距，最佳近似保证衡量我们的解决方案与最佳可能解决方案相比的竞争力。这是衡量业绩的重要指标。除了获得最好的近似值之外，理想情况下，算法应该具有非常快的运行时间，以便它们可以扩展到非常大的现代数据集。
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