Erforschung neuer Technologien in allen Disziplinen

Lehrkräfte und Studierende gestalten die Zukunft durch Robotik, Drohnen und virtuelle Realität.

An der Syracuse University arbeiten Fakultätsmitglieder und ihre Studenten jeden Tag zusammen, um neue Technologien zu erforschen, die dazu beitragen, die Zukunft künftiger Generationen zu gestalten. Erfahren Sie, wie Lehrkräfte der SI Newhouse School of Public Communications, der School of Architecture und des College of Engineering and Computer Science innovative Technologien nutzen, um die Grenzen ihrer Fachgebiete zu verschieben.

Von der erweiterten Realität bis hin zu fliegenden Drohnen begleitet der Journalistikprofessor Studenten bei der Erforschung neuer Technologien für das Geschichtenerzählen.

Professor Dan Pacheco ist ein anerkannter Marktführer in der Nutzung neuer Medienplattformen und erweiterter Realität. Als Fakultätsberater der Studentenorganisation Orange Aerial Productions möchte Pacheco den Studenten eine FAA-Zertifizierung für das Fliegen von Drohnen verschaffen, damit sie Luftaufnahmen für Geschichten machen können.

Im Alan Gerry Center for Media Innovation an der SI Newhouse School of Public Communications der Syracuse University ermutigt Professor Dan Pacheco Studenten, mit Ideen zu experimentieren und herumzuspielen. Es gibt Oculus-Headsets, Gaming-Controller und 3D-Kameras. Auf einem Bücherregal ruht ein Stapel Drohnen, der die Entwicklung der Luftbildfotografen darstellt. Es ist ein Ort, an dem neue Technologien auf Journalismus treffen und Kreativität und Innovation anregen. „Ich sage meinen Studenten oft, dass es so ist, als wären wir der Super-Collider von Ideen im Innovationslabor“, sagt Pacheco, der den Peter A. Horvitz-Stiftungslehrstuhl für journalistische Innovation innehat und Professor für Praxis in den Bereichen Magazin, Nachrichten und Journalismus ist Abteilung für digitalen Journalismus.

Pacheco ist ein Pionier bei der Anwendung von Technologien für das journalistische Geschichtenerzählen – vom Einsatz von Drohnen für Luftaufnahmen bis hin zur Schaffung virtueller Räume, die Menschen in eine Geschichte hineinversetzen. Er ist ein Unternehmer und ein anerkannter Marktführer in der Nutzung neuer Medienplattformen und erweiterter Realität (XR), die heute oft als „Metaversum“ bezeichnet wird und die Mischung aus Benutzererlebnissen in der simulierten digitalen Welt umfasst. Eine der jüngsten Ergänzungen zu Pachecos Repertoire ist die Photogrammetrie, die es Fotografen ermöglicht, ganze Räume mit 3D-Kameras einzufangen und für verschiedene Medienplattformen nachzubilden. Während es leicht ist, sich in den Trubel neuer Technologien zu verstricken, betont er: „Es geht nicht um die Technologie, sondern um Ideen und die Probleme, die sie für die Menschen lösen.“

Ich sage meinen Studenten oft, dass es so ist, als wären wir der Super-Sammler von Ideen im Innovationslabor.

Ryan Baker '22 (links), ein Doppelstudent in Rundfunk- und Digitaljournalismus sowie Marketingmanagement, erhält von Professor Dan Pacheco Tipps zum 3D-Scannen von Objekten mit den LiDAR-Sensoren des iPhone 12.

Pacheco predigt zum Experimentieren. In seinen Kursen „Emerging Media Platforms“ und „Virtual Reality Storytelling“ heißt er alle interessierten Studierenden herzlich willkommen. Seine einzige Voraussetzung: Leidenschaft fürs Entdecken und Lernen. „Wenn es um Innovation mit völlig neuen Technologien geht, ist exploratives Lernen die richtige Vorgehensweise“, sagt er.

Im Virtual-Reality-Kurs (VR) zum Beispiel ermutigt Pacheco die Schüler, Ideen aus Spielen zu ziehen und Spielesoftwaresysteme zu nutzen, um durch einzigartige Ansätze Informationen zu vermitteln. Ein typisches Beispiel: Einer seiner Schüler hat ein VR-Sprachlernspiel entwickelt, um Menschen dabei zu helfen, Koreanisch zu lernen, indem sie mit Objekten interagieren und ihre Namen, Aussprachen und Zeichen teilen. „Es war ein lustiges Spiel, aber man sieht, dass es der Mission besser gedient hat, wenn man etwas anders gemacht hat“, sagt er.

Diese vierbeinigen Roboter tragen dazu bei, die Zukunft von Wissenschaft und Technologie zu gestalten.

Zhenyu Gan, Assistenzprofessor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik, mit einem seiner vierbeinigen Roboter.

Im zweiten Stock der Link Hall entwirft Zhenyu Gan, Assistenzprofessor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik am College of Engineering and Computer Science, auch mittelgroße Roboter – nämlich Zweibeiner (zweibeinig) und Vierbeiner (vierbeinig). als tragbare Robotergeräte. Gans Arbeit spiegelt die wachsende Konvergenz der technologischen, digitalen und biologischen Welten wider.

Gan leitet das Dynamic Locomotion and Robotics Lab, wo er vereinfachte Modelle für die Fortbewegung auf Beinen baut. Das Labor ist Teil der dynamischen Reaktion der Universität auf den Aufstieg autonomer Systeme.

Ich möchte einen Roboter bauen, der Menschen dabei hilft, wirklich schwierige Aufgaben zu bewältigen.

Seine Forschung stützt sich auf Wissenschaft, Technik und Technologie. Mithilfe von Motion-Capture-Daten zur Isolierung der Bewegungen von Tieren entwickelt Gans Team einfache Feder-Masse-Modelle. Diese Modelle imitieren unterschiedliche Gangmuster und erzeugen eine Fortbewegung durch eine Abfolge von Fußkontakten mit dem Boden.

Während behinderte und ältere Menschen seine Zielgruppen sind, können Krankenschwestern und Pflegekräfte, Schifffahrts- und Industriearbeiter, Kampftruppen und Ersthelfer von Wearables profitieren. „Unsere Roboter-Exoskelette verhindern Schäden an verletzungsanfälligen Körperbereichen und minimieren gleichzeitig die Ermüdung“, sagt Gan.

Gan flankiert von Ph.D. Studenten Cheng (links) und Yasser Alqaham.

Die Bewegungssteuerung ist für jeden Roboter mit Beinen eine Herausforderung, insbesondere für einen mit zwei Füßen. Da ihr Gang auf einem umgekehrten Pendelmodell basiert (wobei der Schwerpunkt unterhalb des Drehpunkts liegt), sind zweibeinige Roboter physisch instabil. Eine andere Sache ist der Mensch, der die zweibeinige Fortbewegung scheinbar durch Evolution und natürliche Selektion beherrscht.

Jing Cheng, ein Doktorand im zweiten Jahr. Student, entwirft ein Controller-Framework für einen vierbeinigen Roboter. „Ich entwickle ein Steuerungssystem, das Robotern hilft, sich wie Tiere zu bewegen“, sagt er.

Als angehender Professor baut Cheng auf Gans Forschungen zur Bewegungsplanung und -kontrolle auf. „Ich möchte einen Roboter bauen, der Menschen dabei hilft, wirklich schwierige Aufgaben zu bewältigen“, sagt er.

Roboterhunde gibt es in allen Formen und Größen und werden in Syracuse zur Förderung von Lehre, Forschung und Öffentlichkeitsarbeit eingesetzt.

Gan verknüpfte seine Forschung mit KI und maschinellem Lernen. KI, erklärt er, stützt sich auf Informatik und robuste Datenbanken, um Maschinen dabei zu helfen, „wie Menschen zu denken, zu arbeiten und zu reagieren“.

Maschinelles Lernen hingegen ist eine Art KI, die einem Roboter hilft, Aufgaben auszuführen, ohne dafür programmiert zu sein. Dies wird durch Algorithmen und statistische Modelle erreicht, die Rückschlüsse aus Datenmustern ziehen.

Ganz gleich, ob er Roboter auf Beinen oder tragbare Geräte entwickelt, Gan vergleicht seine Forschung mit einem Baby, das laufen lernt – einen Schritt vorwärts und zwei rückwärts, im wörtlichen und übertragenen Sinne. „Wir machen Fehler, aber wir betrachten sie nicht als Misserfolge“, sagt Gan. „Unser einziger Fehler wäre, es nicht mehr zu versuchen.“

Eine Professorin und ihre Studenten verschieben die Grenzen der Architektur.

Amber Bartosh, Professorin an der School of Architecture, erforscht und lehrt, wie Designer die erweiterte Realität nutzen, um Räume zu schaffen und zu präsentieren.

Schließen Sie die Augen und stellen Sie sich ein Glasgebäude in einer Stadtstraße vor. Öffnen Sie nun die Vordertür und gehen Sie hindurch. Wie ist die Beleuchtung? Versperren Ihnen tragende Säulen die Sicht? Das sind Dinge, die Architekten bei der Gestaltung berücksichtigen, und heutzutage verändert Extended Reality (XR) die Art und Weise, wie Designer Räume gestalten und präsentieren. Es ist ein Fachgebiet, in dem Amber Bartosh, Professorin an der School of Architecture, forscht und ihre Studenten unterrichtet. „Ich versuche, die Grenzen von XR zu erweitern, um zu untersuchen, wie diese Tools Gebäude visualisieren und kritische Leistungsfaktoren wie Belüftung, Beleuchtung und Wärmekontrolle zu demonstrieren“, sagt sie.

Ich arbeite an einer Karriere, die XR-Technologie und Design kombiniert, ähnlich der Forschung, die ich mit Professor Bartosh und meiner Abschlussarbeit durchführe.

XR beschreibt die Technologien, die die reale und virtuelle Welt verschmelzen lassen. Es bezieht sich auf Architektur durch ihre Fähigkeit, die physische Umgebung durch Erweiterung zu verbessern oder Menschen die Interaktion mit vollständig virtuellen Umgebungen zu ermöglichen. Das offensichtlichste Beispiel ist, dass die virtuelle Realität es einem Kunden oder Designer ermöglicht, seinen Entwurf vor der Konstruktion durchzugehen. Dies ist ein besonders leistungsstarkes Tool für alle, die keine Grundrisse lesen oder sich nicht vorstellen können, wie etwas aussehen könnte. Bartosh glaubt, dass dadurch eine völlig neue Materialpalette und Baugrund für Architekten geschaffen wird.

Der Doktorand Onkar Joshi arbeitet mit Bartosh im Interactive Design and Visualization Lab.

In Syracuse unterrichtet Bartosh Kurse, die das Designpotenzial und die räumliche Leistung neuer Technologien erforschen. Als kollaborative Lehrerin sucht sie nach Schülern, die daran interessiert sein könnten, bei der Forschung mitzuhelfen, was ihrer Meinung nach von dem Ehrgeiz getrieben wird, zugänglichere, nachhaltigere und inspirierendere Umgebungen zu schaffen.

Seit 2021 ist der Doktorand Onkar Joshi Bartoshs Forschungspraktikant im Interactive Design and Visualization Lab – einer kollaborativen Designumgebung zur Schaffung besserer Lebensumgebungen. Er schreibt seine Diplomarbeit über Werbung in Virtual-Reality-Räumen. „Ich arbeite an einer Karriere, die XR-Technologie und Design verbindet, ähnlich der Forschung, die ich mit Professor Bartosh durchführe und an meiner Abschlussarbeit“, sagt Joshi.

Während traditionelle Architektur Absolventen zu Jobs als Innenarchitekten oder Projektmanager führen kann, finden Architekturstudenten, die XR studieren, häufig Karrieren in Filmen, Videospieldesign oder verwandten Bereichen, in denen Umgebungen für Charaktere geschaffen werden müssen. „XR wird auch in der konventionellen Praxis zu einem weit verbreiteten Werkzeug, weil es Designer dabei unterstützt, ihre eigene Arbeit zu testen und sie anderen mitzuteilen“, sagt Bartosh.

Newhouse gilt seit langem als eine der Eliteschulen der Massenkommunikation und umfasst praktisch jede bekannte Form der Informationsverbreitung. Die Programme haben ihre Wurzeln in den freien Künsten, während Sie lernen, wie man für die Massenmedien und andere Bereiche der öffentlichen Kommunikation verwaltet und produziert.

Angehende Ingenieure und Informatiker lernen in zehn Bachelor-Studiengängen, neues Wissen und neue Technologien zu schaffen. Studierende haben Zugang zu landesweit anerkannten Forschungszentren, hochmodernen Laborräumen und anspruchsvollen Praktika.

Als viertälteste Architekturschule des Landes bietet die School of Architecture in Syracuse einen professionellen Lehrplan, bei dem Kreativität, Forschung und Problemlösung im Vordergrund stehen. Das fünfjährige Programm führt zu einem Bachelor of Architecture.