¿Cómo elegiste tu área de investigación y por qué te gusta tanto?

Esta es una gran pregunta. La versión corta es que tener éxito a largo plazo requiere que uno permanezca relevante, adaptándose constantemente a las tendencias cambiantes de la investigación y la sociedad.

La versión más larga …

Mi historial de investigación comenzó por una suerte ciega en la escuela de posgrado en Berkeley. Estábamos tratando de construir un sistema de archivos distribuidos a escala global, y me encargaron el problema de descubrir cómo encaminar entre miles de millones de máquinas con un protocolo determinista y “rápido”. Ninguno de los enfoques anteriores (directorios, jerarquía, hashing aleatorio, replicación) funcionó. Mi asesor y yo nos topamos con un artículo teórico mucho más antiguo que planteaba la hipótesis de una estructura de datos distribuida fantástica, que parece imposible de construir / mantener. Pero si pudiera hacerlo, proporcionaría un rendimiento logarítmico y escalaría a miles de millones + redes de nodos. Descubrí un algoritmo distribuido para construirlo y luego probamos sus límites de rendimiento. Resulta que tropezamos con una forma completamente nueva de hacer redes a gran escala (sistemas estructurados de igual a igual, ahora conocidos comúnmente como DHT), y una gran cantidad de documentos, ideas y citas simplemente cayeron en mi regazo.

El mayor desafío ocurrió cuando me convertí en miembro de la facultad y tuve que intentar de alguna manera replicar mi éxito anterior. Sabía que P2P estaba saliendo, pero no encontré el área correcta que A) despertó y mantuvo mi interés, B) era relevante para el mundo y tenía un impacto real, y C) tenía suficientes problemas nuevos para sostener varios años de investigación activa (y con suerte productiva). Me metí en múltiples áreas, redes multimedia, comunicación anónima, sistemas de reputación, etc.

Finalmente dejé de tratar de encontrar un tema y, en cambio, busqué dentro lo que realmente disfruté hacer. Me habían entrenado como investigador de sistemas informáticos, pero estaba más o menos harto de construir sistemas que nadie usaba durante años (los DHT eran la excepción, pero todavía les tomó 10 años realmente acostumbrarse a todos lados). También estaba descontento con lo que veía como un número creciente de áreas de investigación que tenían cada vez menos que ver con la realidad y dependían cada vez más de suposiciones poco realistas. Así que tomé la decisión de buscar datos reales y usarlos como base para la investigación de sistemas / redes. Esto se debió en parte al hecho de que cada vez había más datos disponibles en todas partes, incluso en 2008.

Resulta que me topé con todo el gran cambio de datos, y las cosas han estado haciendo clic desde entonces. Ahora obtengo una satisfacción real al refutar modelos y suposiciones de larga data, y al usar análisis exhaustivos basados ​​en datos para guiar el diseño de sistemas. Las áreas específicas importan menos (redes sociales, gráficos, conexión inalámbrica, seguridad), y me desplazaré a diferentes áreas en el camino. Pero conocer mi propio estilo preferido y el tipo de investigación que sostiene mi interés es la clave para mantenerme feliz y activo en la investigación.

EDITAR : Estoy agregando un poco más aquí basado en la nueva edición de preguntas, “Especialmente en áreas que son muy competitivas y la financiación es escasa”. Personalmente, creo que es muy peligroso elegir un área basada en la financiación y la competencia (es decir, el calor ). En pocas palabras, si busca áreas que están “calientes” y no se basan en razones fundamentales (algunas de las cuales sugiero anteriormente), está persiguiendo. Por definición, ya estás detrás de la ola y es probable que estés persiguiendo un área después de que haya alcanzado su punto máximo. Atrapar un área de investigación en el camino es lo último que desea hacer para su carrera.

En cambio, su objetivo final debe ser crear o identificar la siguiente área caliente antes de que todos los demás salten a bordo. Lo sé, lo sé, es más fácil decirlo que hacerlo. Pero se sorprendería de lo bien que puede hacerlo si usa el sentido común, lee mucho y trabaja con un asesor que entiende el campo. Lo he visto al menos 3 veces personalmente entre mi colega y la profesora Heather Zheng, quien fue una de las pioneras en múltiples áreas, incluidas las radios definidas por software y las subastas de espectro.

Otra forma de pensar en esto es que encontrar áreas de investigación es como comprar acciones. Si compra el stock caliente que ha subido mucho en el último año o dos, ya lo ha comprado todo el mundo, y probablemente se deba a una corrección / retroceso. En cambio, desea encontrar ese próximo stock poco conocido listo para explotar hacia arriba. Por lo tanto, identificar grandes poblaciones mediante el estudio de los fundamentos es como buscar áreas de investigación basadas en el impacto potencial, la madurez para problemas de investigación sostenidos, etc.

¡Serenidad!

Hice mi licenciatura en Ingeniería Civil. Después de 3 semestres, me di cuenta de que no quiero hacer nada remotamente relacionado con él. Sin embargo, la Mecánica de Fluidos me fascinó, ya que tenía la mayoría de los cursos de matemáticas que tomé. El profesor señaló algunos recursos después de ver mi interés genuino, y me enganché.

Terminé haciendo un proyecto de investigación de verano después del tercer año en un proyecto de fluidos muy fundamental. Sobre cómo terminé en este proyecto, bueno, mi asesor fue el único (entre otros 30) que respondió positivamente a mi correo electrónico sobre mi solicitud de hospedarme durante el verano como estudiante de intercambio internacional. Terminé disfrutando lo que hice y disfruté totalmente trabajando con él. Me ofreció un puesto de doctorado en su laboratorio y terminé regresando.

Después de unirme al programa de doctorado, me dejó elegir entre tres proyectos diferentes. Elegí el proyecto en el que estoy trabajando actualmente porque sentí que era el más interesante. Y no tiene nada que ver con nada en lo que haya trabajado antes, ni siquiera con mi proyecto de verano.

¿Trabajé en otras áreas? Trabajé para el Equipo de Satélites en mi licenciatura, donde construimos un Cubesat que fue lanzado con éxito al espacio por ISRO. Todo el proceso me emocionó. Sin embargo, no me vi buscando un doctorado en este campo debido a las restricciones de ciudadanía en los trabajos en los EE. UU., Así como a la naturaleza totalmente aplicada de la investigación (o eso pensé). Siempre he querido trabajar en algo extremadamente fundamental. Además, después de trabajar en Solid Mechanics en mi tesis de último año, tuve la sensación de que el campo está cerca de la saturación y que ahora están sucediendo cosas emocionantes en las ciencias de los materiales. Sin los antecedentes y la orientación necesarios, no quería saltar a algo desconocido para mi doctorado.

Así es como terminé en Mecánica de Fluidos.

¿Por qué me gusta tanto? A partir de hoy, con mi experiencia y experiencia, la mecánica de fluidos es tan fundamental y desafiante como puedo conseguir; especialmente con la turbulencia y la teoría de la estabilidad. Además, los estudios experimentales realmente sientan las bases en la mecánica de fluidos porque un conjunto de datos experimentales puede eliminar años de datos numéricos y establecer la base para una nueva teoría. Los modelos numéricos se basan esencialmente en experimentos básicos, ya que todavía no tenemos soluciones para las ecuaciones de Navier Stokes. Es por eso que la experimentación, aunque consume mucho tiempo, puede ser extremadamente gratificante si se hace correctamente. ¡Esto es lo que me mantiene en marcha!

Oh, oh, lo sé, fácil, he sido un metalero desde la secundaria, así de fácil.

Fuera de bromas. Durante mis cinco años de licenciatura en Ingeniería de Materiales en el Politécnico, en cierto momento tuve que elegir: (a) materiales electrónicos / optoelectrónicos (b) polímeros (c) metales (y parcialmente cerámica). Aunque los polímeros son un área moderna e interesante de investigación repleta de novedades, la química “pura” no estaba en mis venas. Sentí más cercanía hacia la física de los estados sólidos. Elegí la mayor parte de la física de todos los cursos de ingeniería que tenía a mano, en ese entonces, y ciertamente no por estar atascado tratando de no entender cómo los catalizadores activan la transformación de monómeros en polímeros o por qué. Aunque eran útiles, los polímeros no hacían clic en ningún sonido mágico en mi mente.

Metales y cerámicas fueron.

Y esto es donde hice una elección estratégica. El área en la que decidí estudiar tenía conocimientos e intereses antiguos y establecidos en la deformación del metal, mecanizado, unión y producción, y un conocimiento mucho más reciente y menos valioso sobre semiconductores. Casi ningún conocimiento sobre cerámica estructural sinterizada. Así que terminé teniendo un sesgo y aprecio hacia los metales.

Decidí aceptar una propuesta de tesis que ejecuté en una empresa privada que trabajaba en nuevas máquinas de soldadura que intentaban introducir en las líneas de producción de electrodomésticos y automóviles. Estaba casi en el cielo de un ingeniero de materiales. Un laboratorio y una máquina completa trabajan para comprender cómo se construyeron las cosas, cómo funciona la soldadura y cómo emplear pulsos de alta potencia para unir metales.

Esto evolucioné directamente a los polvos de sinterización con un procedimiento original y me permitió escribir mi primer artículo, antes de mi PHD. Me propusieron solicitar un Doctorado en Ingeniería Metalúrgica y califiqué para una beca después de un examen oral y escrito. Comencé a estudiar mi nuevo juguete y fue divertido. Sintericé metales, compuestos de metal-cerámica y compuestos de metal-metal. Aprendí a producir y caracterizar metales nanocristalinos y metal-cerámica.

La consecuencia natural, dado el potencial económico del procedimiento, fue iniciar mi propia empresa, nacida para industrializar el procedimiento, las máquinas y la tecnología que desarrollé. He coordinado proyectos europeos, proyectos industriales, un gran equipo de ingenieros y técnicos y estoy trabajando con las principales multinacionales de la industria para aumentar las áreas de aplicación. ¿Qué puedo pedir más? Lo que sea que pregunte, sé que esta es la ruta para llegar a él.

Heavy Metaaaaaal, o no Metal en aaaalll

Igor Markov y Ben Y. Zhao dieron excelentes respuestas desde el punto de vista de los profesores que tienen muchos años de experiencia en investigación. Permítanme ofrecer una perspectiva diferente de un estudiante graduado que todavía está cursando el doctorado.

Cuando ingresé a la escuela de posgrado, sabía que quería trabajar en sistemas y arquitectura. Preferí construir sistemas sobre algo más teórico como el aprendizaje automático, y me gustaba pensar en cómo hacer que un sistema funcione más rápido o consuma menos memoria.

Cuando comencé a trabajar con Remzi y Andrea en la investigación de sistemas, no tenía idea de cómo investigar, por lo que elegir un área ni siquiera era algo en lo que pensara conscientemente. Tomé pequeños pasos trabajando con más estudiantes de posgrado y ayudando con sus proyectos.

Fue mientras ayudaba en uno de estos proyectos que descubrí que me gustaba pensar en la coherencia del sistema de archivos. En ese momento, simplemente no sabía que se suponía que debía elegir un tema en función de su potencial de crecimiento, profundidad, etc. Si hubiera sabido todo eso, es probable que hubiera elegido trabajar en uno de los temas “candentes” actuales. Pero no lo hice, así que decidí trabajar en el clásico problema de la consistencia del sistema de archivos.

Pero no funcionó demasiado mal ya que pude sacar dos buenos documentos. Estos documentos forman el núcleo de mi tesis doctoral, y me divertí mucho trabajando en estos proyectos. Como señala Ben Y. Zhao, la clave de la felicidad es encontrar su propio estilo y objetivos de investigación, y me encantó refutar las suposiciones de larga data sobre la coherencia del sistema de archivos (por ejemplo, “los sistemas de archivos no pueden mantener la coherencia sin ordenar”, “sistemas de archivos no puede mantener la coherencia sin vaciar el caché del disco “).

Después de un par de años de investigación a tiempo completo, soy más consciente de las cosas estratégicas y tácticas a considerar antes de elegir un tema. Creo que estoy tomando decisiones más informadas sobre en qué trabajar.

En cuanto a por qué amo mi área y mi tema: la investigación de sistemas forma la base de muchas de las cosas emocionantes que están sucediendo en este momento. Google / Amazon / Facebook utilizan sistemas extremadamente interesantes internamente, y han introducido grandes innovaciones en sistemas operativos y sistemas distribuidos.

Con la explosión de datos que se está produciendo, es importante garantizar la integridad de los datos, al tiempo que permite que los sistemas funcionen con el máximo rendimiento. Este es un problema difícil e interesante que afecta fundamentalmente a los millones de personas que usan estos sistemas.

Permítanme comenzar con algunas consideraciones de alto nivel para seleccionar áreas y temas de investigación:
R. Es importante disfrutar el proceso de investigación en un área determinada.
leer documentos, resolver problemas y probar teoremas,
desarrollando algoritmos, diseñando sistemas, escribiendo software,
evaluando sistemas, ejecutando experimentos computacionales,
trabajando con datos, escribiendo documentos y dando charlas, colaborando
con otros, haciendo un seguimiento de los desarrollos de la industria, etc.
Afortunadamente, disfruto la mayoría de esas actividades, así que roto entre
varias áreas y roles, para obtener la combinación correcta 🙂
B. Debe haber crecimiento en el área.
C. Sus habilidades y experiencia deben ser adecuadas para el éxito en esta área.
(pero de todos modos a menudo es necesario estudiar)
D. Necesita ver el impacto (potencial) de su trabajo
(ya sea software o teoría)
E. Debe haber posibilidades de colaborar con otros.
y trabajar con estudiantes graduados que son agudos, capaces o ambos.
F. Al mudarse a una nueva área, es muy importante tener a alguien
con diferente experiencia que puede criticar constructivamente su trabajo.

También es una muy buena idea crear opciones para que pueda maximizar estos parámetros. A medida que cambian los gustos, las direcciones de investigación van y vienen, y (lo más importante) la realidad evoluciona, la informática y la ingeniería permiten una gran cantidad de libertad para el movimiento lateral y vertical, y también para el crecimiento técnico (asumiendo intereses amplios, buenos antecedentes técnicos, y ganas de aprender). Tenga en cuenta que mantener la libertad no debe ir en detrimento de la productividad: si tiene “miedo al compromiso”, no hará mucho y no disfrutará del proceso.

Otra consideración en mi experiencia:
Tener fuertes vínculos con las aplicaciones (en algunos de mis proyectos) ayuda con el financiamiento de la industria, que viene con menos restricciones que el financiamiento federal y agrega flexibilidad. Mientras el trabajo se encuentre en el área general para la cual se asignaron los fondos, puedo asignar a los estudiantes para un proyecto dentro de un mes después de tener una idea. Viceversa, si me doy cuenta de que las cosas no funcionan, podemos dar la vuelta y trabajar en otra cosa. Esto permite probar ideas arriesgadas sin atascarse en cosas que no funcionan. Compare esto con el ciclo habitual de propuesta de subvención, donde los investigadores principales a menudo prometen cosas “seguras” que definitivamente se pueden hacer (de lo contrario, la propuesta tendría demasiado riesgo).

Con suerte, este es el tipo de información que está buscando.

El verano pasado hice una pasantía en MSR que me hizo realmente como minería de datos. Principalmente por quién trabajé, pero también porque en la minería de datos

  1. Siempre hay más cosas que probar, y puede usar la intuición para elegir una dirección para proceder. Los problemas son lo suficientemente intuitivos que incluso puede preguntar a amigos que no saben nada sobre informática y le darán ideas interesantes sobre qué hacer. siguiente.
  2. En algunos campos hay un conjunto muy limitado de herramientas y solo te enteras de ellas después de tomar muchas clases y leer documentos. En la minería de datos, puede inspirarse en muchos lugares y resolver problemas de muchas maneras diferentes. (Incluso he usado herramientas de análisis reales, que pensé que sería la clase más inútil una vez que dejé de especializarme en matemáticas).
  3. La minería de datos es una herramienta realmente general y puede aplicarla a cualquier problema que desee que implique grandes cantidades de datos. Esto significa que a menudo puede extraer datos que le resulten personalmente interesantes. Su problema incluso podría ser interesante para sus amigos.

¡Esta es una pregunta fantástica y la respuesta corta es que a menudo te topas con un área en lugar de elegir una! Dejame explicar.

Soy ingeniero civil y ahora investigo en visión artificial e inteligencia artificial en el laboratorio de visión del departamento de informática de la UIUC. Nunca hubiera imaginado este salto, como parece ser, pero siempre fue un progreso constante avanzar en la exploración de nuevas fronteras y eso es lo que hacen los investigadores en general.

Comencé con Earthquake Engineering para ser mi primer tema de investigación e hice una pasantía en el Earthquake Engineering Research Center de India en IIIT Hyderabad después del final de mi segundo año. Después de mi pasantía, en 2013, 135 personas murieron cuando dos edificios colapsaron en Mumbai, India. La condición se exacerbó con el colapso de 5 edificios más en un lapso de 7 meses. Me preguntaba cuántas vidas están en peligro en ausencia de un mecanismo para controlar estos eventos catastróficos y me di cuenta de que los terremotos eran raros en comparación con estos incidentes que ocurren todos los días en todo el mundo.

Mi búsqueda continua de soluciones al problema de monitoreo de salud estructural me llevó a la oportunidad de trabajar en el Laboratorio de sensores computacionales (CSL) de la Universidad Estatal de Michigan (MSU), East Lansing, EE. UU. En el verano de 2014. Durante este tiempo, estuve expuesto a El uso de sensores inalámbricos autoalimentados para diagnosticar daños en estructuras. La experiencia de investigación interdisciplinaria fue enriquecedora y decidí seguir mi maestría en un programa interdisciplinario.

Comencé mi maestría en un programa interdisciplinario de Gestión de Riesgos Sociales en el Departamento de Ingeniería Civil de UIUC, donde me enfoqué principalmente en Análisis Estadístico de Confiabilidad, Cuantificación de Incertidumbre y Sensibilidad Comprimida. Durante mi primer año en UIUC, como estudiante de maestría en ingeniería civil, estaba tomando muchas clases de estadísticas bayesianas a través de las cuales me interesé en el aprendizaje automático. He respondido aquí con más detalle cómo y por qué me metí en Machine Learning: la respuesta de Anand Bhattad a ¿Qué te intriga sobre Machine Learning? ¿Qué te atrajo al espacio y cómo empezaste?

En resumen (TL; DR): tengo curiosidad por resolver muchos problemas, como mejores operaciones de rescate en caso de desastres, monitoreo de la salud de las infraestructuras, robots en las industrias de construcción y fabricación. Últimamente, estoy más interesado en el diseño generativo autónomo y el modelado geométrico. Todos estos problemas en los que deseo trabajar pueden resolverse o progresarse en un hilo común : el aprendizaje automático.

Computer Vision también tiene un alcance más amplio en estas áreas en comparación con los sensores integrados inalámbricos con los que había comenzado inicialmente. La transición de un investigador de Ingeniería Civil a un investigador de IA y Visión por Computadora es otra historia que la he descrito en detalle aquí: la respuesta de Anand Bhattad a ¿Qué tan factible es la idea de tener una segunda maestría en ciencias de la computación después de una maestría en transporte (civil)? ¿Ingenieria?


Cuando miro hacia atrás en mi viaje, siempre recuerdo las palabras de uno de los hombres más sabios de mi país que había dicho:

El cambio es la naturaleza de la vida, el desafío es el objetivo de la vida. ¡Desafía los cambios pero no cambies los desafíos! -APJ Abdul Kalam

Aunque he visto muchos cambios en mi viaje, pero una cosa que no ha cambiado es mi objetivo final o la visión / propósito que tengo para mi vida. Sé que el cambio es inevitable y en este mundo cambiante, he aprendido a ser más adaptable y tener la voluntad de explorar estos cambios.

En mi caso, todo comenzó cuando hice mi proyecto de último año en Computer Vision. Lo disfruté mucho y mi maestro de criptografía me animó a investigar. Justo después de graduarme, trabajé en una startup de realidad aumentada y tuve la oportunidad de aplicar algoritmos de visión artificial en la práctica.

Me enganché a la universidad y lo extrañé tanto que decidí ir a la escuela de posgrado y completar una MEng. (mi tesis de maestría fue sobre un problema que experimenté en mi inicio de realidad aumentada). Ahora estoy siguiendo con el doctorado.

Lo que más me gusta de Computer Vision es que está contribuyendo al problema de IA más fundamental: hacer que las computadoras sean tan inteligentes como un ser humano. Y es un campo que toca muchos campos diferentes, como la Geometría Computacional, Óptica, Aprendizaje Automático, etc., por lo que nunca deja de aprender cosas nuevas.

En mi último año de estudio como estudiante de pregrado, me dieron un proyecto de último año que involucra micropropagación de orquídeas / cultivo de tejidos y criopreservación.

Luego, mi entonces supervisor me ofreció un lugar para ampliar el proyecto, utilizando un híbrido de orquídeas diferente.

A medida que avanzaba en mi trabajo de investigación, lentamente llegué a respetar las plantas y su versatilidad para responder a muchos tipos de tratamientos.

Mi proyecto actual también implica la propagación de orquídeas silvestres, y es algo que disfruto inmensamente, ya que algunas orquídeas silvestres son extremadamente recalcitrantes y difíciles de cultivar in vitro . Verlos prosperar en pequeños tubos de vidrio es muy satisfactorio, similar a ver crecer a mis hijos.

Los estudios puros de micropropagación generalmente se combinan con otras técnicas analíticas para aumentar los resultados, la relevancia y las perspectivas de financiación, especialmente desde el auge en el campo biotecnológico. Pero me encanta cultivar plantas, y esta es la razón principal por la que me gusta mi campo de investigación.

Sigue a tu corazón, amor. 🙂

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