مراهق يفوز بمنحة دراسية لجهاز الكشف عن الجلوكوما

يعتبر الجلوكوما السبب الرئيسي الثاني للعمى غير القابل للشفاء في جميع أنحاء العالم ، وفقًا للمراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها. يتدهور العصب البصري الذي ينقل المعلومات البصرية إلى الدماغ ، مما يؤدي إلى فقدان تدريجي للرؤية. إذا لم يتم اكتشافه مبكرًا ، يمكن أن تحدث درجة معينة من العمى الدائم. حتى العلاجات باهظة الثمن ، والتي تكلف ما بين 600 دولار أمريكي و 2500 دولار أمريكي سنويًا اعتمادًا على شدة المرض ، لا يمكنها عكس الضرر.

بعد تشخيص إصابة أحد أفراد عائلة روهان كاليا بمرض الجلوكوما ، بدأ البحث عن تقنية ميسورة التكلفة يمكن استخدامها للكشف المبكر. كاليا طالب في السنة الثانية في مدرسة ويلر الثانوية في ماريتا بولاية جورجيا. لقد صنع جهازًا محمولًا وغير مكلف يمكنه تشخيص الحالة بدقة.

تم عرض Kalia’s EyePal في معرض Regeneron الدولي للعلوم والهندسة (ISEF) الذي عقد في مايو في دالاس.

تم وصف Eyepal بأنه نظام جديد للتشخيص والوقاية متعدد الوسائط لتمكين اكتشاف الجلوكوما بشكل فردي ويمكن الوصول إليه ، وقد فاز بمنحة رؤساء IEEE لهذا العام والتي تبلغ 10.000 دولار أمريكي. أنشأت مؤسسة IEEE الجائزة لتقدير الطالب المستحق الذي يوضح مشروعه فهمه للهندسة الكهربائية أو الإلكترونية أو علوم الكمبيوتر أو أي مجال آخر من مجالات اهتمام IEEE. تدار المنحة من خلال أنشطة IEEE التعليمية وتدفع على مدى أربع سنوات من الدراسة الجامعية الجامعية.

Kalia والفائزون بالمركز الثاني والثالث للمنح الدراسية يحصلون أيضًا على عضوية طلابية مجانية من IEEE. قدم بوب بيسنيل ، العضو الأول في IEEE ، مدير IEEE Region 5 المنحة لكاليا.

كما احتلت EyePal المرتبة الثالثة في فئة برامج أنظمة ISEF ، وحصلت على جائزة Kalia بقيمة 1000 دولار.

جهاز كشف الجلوكوما ميسور التكلفة

يوفر جهاز روهان كاليا الطبي EyePal تشخيصًا فرديًا وميسور التكلفة للزرق من خلال كاميرته و Raspberry Pi وتكنولوجيا التعلم الآلي وتطبيق الهاتف المحمول. لين بولبي

يتم الكشف عن تشوهات العين مثل الجلوكوما من الصور المأخوذة من قاع الشبكية أثناء الفحص القياسي. قاع العين هو السطح الخلفي لداخل العين ويشمل الشبكية والبقعة والقرص البصري والنقرة والأوعية الدموية. عادةً ما يتم التقاط الصور بواسطة طبيب عيون يستخدم معدات متخصصة.

اكتشف كاليا خلال بحثه أن الوضع الاجتماعي والاقتصادي للشخص يؤثر على تشخيص الجلوكوما.

يقول: “علمت أن هناك تباينًا كبيرًا في علاج العناية بالعيون في جميع أنحاء العالم”. “التشخيص والوقاية من الجلوكوما غير متاحين.”

ووجد أنه في المناطق الريفية ، غالبًا ما كان اختبار الحالة بعيدًا عن متناول العديد من الأشخاص بسبب نقص أطباء العيون ومراكز الفحص ، فضلاً عن ارتفاع تكلفة المعدات ونقص التأمين الصحي وسعر الاختبار.

يستخدم EyePal كاميرا عالية الجودة وحاسوب Raspberry Pi الصغير وتكنولوجيا التعلم الآلي وتطبيق الهاتف المحمول. تلتقط الكاميرا صورًا لقاع العين وترسلها إلى جهاز محمول يمكن فحصها بواسطة أخصائي. يقول كاليا إن EyePal أظهر دقة 95 بالمائة عند اختباره على مجموعات من صور قاع العين.

على عكس المعدات المتخصصة المستقلة التي لا يمكن استخدامها إلا في مكتب الطبيب أو مركز اختبار الرؤية ، فإن EyePal قابل للنقل ، لذا يمكن استخدامه في المراكز الطبية والعيادات الصحية الريفية.

“الجهاز يكلف أقل من 100 دولار” ، كما يقول. إنها أرخص بـ 50 مرة من متوسط ​​سعر معدات طب العيون ، بالإضافة إلى كونها محمولة للغاية. ما فعلته هو إنشاء نظام التشخيص الجديد القائم على المجموعة “.

يقول كاليا إنه لم يتوقع الفوز بمنحة الرؤساء.

يقول: “لقد كانت مفاجأة جميلة”. “كان صعود المسرح واهتزازه أمرًا سرياليًا [Becnel’s] يدًا أمام الجميع “.

نصيحة كاليا للمهندسين المستقبليين هي الاستمرار على الرغم من العقبات: “في مشروع هندسي ، ستواجه أوقاتًا تريد الاستسلام ، لكن استمر في المثابرة.

ويضيف: “اختر موضوع المشروع الذي يعجبك حقًا”. “عندما تكون مهتمًا حقًا بالموضوع ، فسوف يمنحك هذا الدافع لمواصلة المضي قدمًا.”

لم يبدأ كاليا في البحث عن الجامعات لحضورها ، كما يقول ، لكن خططه المهنية تشمل العمل في مجال البحث ، على الأرجح في مجال الرؤية.

يقول: “أحب إيجاد الحلول ، وبناء الأشياء للناس”.

لوحة مفاتيح كمبيوتر للأشخاص ذوي الإعاقة

يعرض Filip Piękoś لوحة مفاتيح الكمبيوتر القابلة للبرمجة والتي لا تلامسها Zhelta ، والتي تستخدم عصا ممغنطة متصلة بحافة قبعة بيسبول لحل مشاكل البراعة هذه.لين بولبي

وكان الفائز بالمركز الثاني هذا العام هو فيليب بيكوز ، وهو مبتدئ من Zespó Szkó Technicznych i Ogólnokształccych في ياروسلاف ، بولندا. حصل على 600 دولار لمشروعه Zhelta. تم تصميم لوحة مفاتيح الكمبيوتر القابلة للبرمجة بدون تلامس للأشخاص الذين لا يستطيعون استخدام لوحة مفاتيح تقليدية بسبب مشاكل في المهارة أو مشكلات صحية أخرى.

تتطلب لوحات مفاتيح الكمبيوتر عمومًا استخدام كلتا يديه – وهي مشكلة لاحظها Pięko عندما كان صديقًا مصابًا بالتصلب المتعدد غير قادر على استخدام أي منهما. أرفق صديقه قلم رصاص بقبعة بيسبول بحافة كبيرة ؛ عن طريق تحريك رأسه أثناء ارتداء القبعة ، يمكنه الكتابة بالقلم الرصاص.

يقول Piękoś: “لقد ارتجلته باستخدام وظيفة مماثلة باستخدام مؤشر مغناطيسي يمكنك أيضًا ربطه بقبعة بيسبول”. “مشروعي مخصص للأشخاص ذوي الإعاقة ، وخاصة شلل الأطراف. لقد قمت بتصميم ، ونمذجة ، وصنع لوحة مفاتيح مخصصة لا تتطلب من الشخص استخدام يديه. بدلاً من ذلك ، فإنه يستخدم مؤشرًا يحوم حول المفاتيح – والذي ينشط وظيفتها “.

يمكن تنشيط Zhelta بدون لمس ميكانيكيًا عن طريق الضغط على مفتاح واستخدام مغناطيسي باستخدام مؤشر مرفق ، بدلاً من الضغط على المفاتيح. يمكن ضبط طول المؤشر بناءً على أفضل زاوية وارتفاع للمستخدم. يمكن أن يتشابك المؤشر مع فاتورة الغطاء أو يتم حمله ، وفقًا لمقابلة PoLand of IT Masters مع Piękoś حول لوحة المفاتيح الخاصة به.

تحتوي لوحة المفاتيح على شاشة OLED حتى يتمكن المستخدمون من مشاهدة البرنامج الذي يستخدمونه. استخدم Piękoś برنامج CAD لتوصيل لوحة المفاتيح بجهاز كمبيوتر عبر USB أثناء تثبيته على حامل.

يقول Piekoś إنه يود أن يكون لمشروعه تأثير دائم.

يقول: “آمل أن يصبح هذا منتجًا حقيقيًا وشيئًا يمكن أن يساعد الآخرين في جميع أنحاء العالم”. “لم أتوقع أي جوائز لمشروعي ، لذلك كنت متحمسًا حقًا لأنني تمكنت من الحصول على واحدة.”

يقول إنه يأمل في الالتحاق بجامعة هندسية في الولايات المتحدة ومتابعة تطوير منتجات Zhelta.

يقول: “أنا متحمس لما سيأتي”.

استخدام المروحيات الرباعية كمحطات 5G الأساسية

يحمل أنيش أناند مروحيته الرباعية ، التي تم تعديلها لتعمل كمحطة اتصالات أساسية للجيل الخامس لتوفير إنترنت عالي السرعة ومنخفض التكلفة لمن يعيشون في المناطق الريفية. لين بولبي

احتل أنيش أناند ، وهو طالب جديد في مدرسة Palos Verdes Peninsula الثانوية ، في Rancho Palos Verdes ، كاليفورنيا ، بالمركز الثالث. حصل على 400 دولار مقابل مشروعه ، “نظام تحكم جديد للملاحة ذات المروحيات الرباعية”.

عند زيارة عائلته في الهند ، لاحظ أناند أن أقاربه يفتقرون إلى شبكة Wi-Fi عالية السرعة.

يقول: “كان لديهم شبكة Wi-Fi 2G ، لأن البنية التحتية لشبكة Wi-Fi عالية السرعة كانت باهظة الثمن. [for the local telecommunications company] لبناء.”

أراد أن يكتشف طريقة لتوفير إنترنت عالي السرعة ومنخفض التكلفة للمناطق غير المطورة في الهند. بعد القراءة عن طرق معالجة المشكلة ، قرر أن يحاول استخدام المروحيات الرباعية المستقلة كمحطات أساسية للاتصالات 5G.

وجد من بحثه أن المروحيات الرباعية القائمة تستخدم نظام تحكم في حلقة واحدة لجميع درجات الحرية الست. لكن الطريقة يمكن أن تكون غير مستقرة ، ويمكن أن تتعطل المروحية أثناء الاضطرابات الجوية أو الاختلالات.

لمعالجة مشكلة عدم الاستقرار ، قام ببناء نظام تحكم ثنائي الحلقة يعتمد على نظرية الاستقرار ليابونوف ، والتي تصف حالة الاستقرار في نظام مثل نظام أناند. بعد تطبيق التغييرات على المروحيات الرباعية ، يمكن أن تعمل بشكل أكثر فعالية كمحطات اتصالات 5G.

يقول: “من خلال نظام التحكم ثنائي الحلقة ، قمت بتحسين حركات المروحيات الرباعية من خلال برامج Matlab الأصلية والنماذج الأولية التي صنعتها من الصفر”. “لقد اكتشفت أن نظام التحكم الخاص بي كان أسرع بمرتين وأكثر استقرارًا بمرتين إلى ثلاث مرات من أنظمة التحكم الحالية أحادية الحلقة.”

ويقول إن التكنولوجيا التي يستكشفها أناند لديها القدرة على جلب إنترنت عالي السرعة ومنخفض التكلفة إلى المناطق الريفية.

يقول إنه كان متحمسًا لإجراء مقابلات مع العديد من المنافذ الإخبارية: “لقد كان من الرائع حقًا أن يأتي كل هؤلاء الأشخاص ودعوني أتحدث عن مشروعي. عندما حصلت على الجائزة ، كانت لحظة سريالية ، خاصة الصعود إلى المسرح “.

يشارك أناند في العديد من الأنشطة اللامنهجية في مدرسته ، بما في ذلك فريق الرياضيات ، وأولمبياد العلوم ، وبرنامج StellarXplorers ، وهو برنامج تديره جمعية القوات الجوية والفضائية.

يقول إنه يأمل في الحصول على درجة الدكتوراه. في الهندسة الكهربائية ومتابعة مهنة في هذا المجال.