珊瑚礁对海洋生态系统至关重要，它支撑着比任何其他海洋环境都多的物种。根据美国国家海洋和大气管理局的数据，由于海水温度上升和污染，地球上超过80%的珊瑚礁已经白化。珊瑚礁的破坏威胁着全球海洋生物多样性。
高中生悉尼·韦斯特（Sydney West）制作了一台遥控潜水器（ROV），旨在帮助保护和维持珊瑚礁。韦斯特毕业于华盛顿州里奇兰市的汉福德高中，即将就读夏威夷大学马诺阿分校，计划攻读机械工程学位。
她的项目“用于珊瑚礁研究和监测的智能遥控潜水器的设计和工程”于 5 月在俄亥俄州哥伦布市举办的再生元国际科学与工程博览会上展出。
West 凭借其水下航行器Cnidaria荣获今年 10,000 美元的IEEE 主席奖学金。该奖学金将分四年发放给本科生，并包含一个免费的 IEEE 学生会员资格。IEEE哥伦布分会主席Ramy Tantawy为 West 颁发了奖学金。
IEEE 基金会设立了“主席奖学金” ，旨在表彰一位优秀的高中生，其项目展现了对电气工程或其他 IEEE 领域研究的理解。该奖学金由IEEE 教育活动部门管理。
二等奖获得者获得 600 美元奖学金；三等奖获得者获得 400 美元奖学金。二等奖获得者均获得IEEE 学生会员资格。
计算机视觉和传感器识别珊瑚物种
这台遥控潜水器的名字“Cnidaria”来自珊瑚物种的分类学科名。在谈到这个项目时，韦斯特亲切地称这台遥控潜水器为“她”，这既是对航海传统中将船只拟人化的致敬，也体现了她对自己工作的深厚情感和自豪感。
Cnidaria配备了计算机视觉技术、电导率、温度和深度传感器以及水采样系统。该潜水器能够识别各种珊瑚物种，检测其中的异常情况，采集水样并记录水质数据。
韦斯特形容这台ROV功能多样。“它的每个系统都可以轻松修改、拆卸或更换，”她说。该潜水器可以根据不同的研究需求进行定制。
永远不要害怕失败。失败不是终点。如果你不失败，你就没有学到东西。——费伊·萨利姆·马鲁基
韦斯特计划添加一个数据记录系统和一个导航辅助设备——多普勒速度计，以帮助研究人员更准确地追踪珊瑚的位置并简化数据收集。
“我希望她能成为所有研究珊瑚的研究人员提高效率的工具，让他们更容易专注于研究，而不必担心所有劳动密集型和后勤麻烦，”韦斯特说。
韦斯特打算开展一项为 ROV 用户提供服务的业务，包括翻新无人机、销售零件和系统，以及为那些想要建造自己的船舶的人提供培训课程。
完成机械工程学士学位后，她计划进入研究生院学习海洋生物学。
“我想两全其美，”她说。“了解工程原理以及我从事工程的目的，将有助于我在这个领域的工作。”
韦斯特建议新兴工程师要培养坚韧不拔的精神。
“事情总会出错，”她说，“你会遇到各种障碍和阻碍，花费数天甚至数周的时间试图解决一个问题，但持续的努力和决心才是最终成功的关键。”
机器学习用于纤维化检测
费伊·萨利姆·马赫鲁基 (Fay Salim al-Mahrouqi ) 是阿曼马斯喀特Dohat al-Adab 学校的一名高三学生，她的项目“用于肺部增强、肿瘤检测和纤维化系统的混合学习驱动方法”获得第二名。
Al-Mahrouqi 的灵感源于她祖父因特发性肺纤维化去世的痛苦。根据美国国家心肺血液研究所的数据，特发性肺纤维化 (IPF) 是一种慢性疾病，当肺组织变得过厚时，会导致肺部永久性瘢痕形成。这种疾病会导致呼吸困难。尽管多次就诊和进行 CT 扫描，但她的祖父确诊时为时已晚，这促使 al-Mahrouqi 想要改进特发性肺纤维化的诊断方法。
“放射科医生会在肺部寻找微小的蜂蜜状复杂病变，或被称为毛玻璃影的模糊不清区域，”al-Mahrouqi 说。“这些相同的模式也出现在其他疾病中，例如非特异性间质性肺炎和早期肺癌。这常常导致误诊。”
她开发了一套混合人工智能系统，该系统采用对比度限制的自适应直方图均衡化处理，通过增强对比度和限制图像颗粒度来增强CT图像。她的原型系统还使用了六种不同的预训练卷积神经网络，对纤维化模式和结节类型（恶性、良性或正常）进行分类，从而提供早期诊断。
“这个原型的独特之处在于它将分类和增强功能整合到一个诊断工具中，”al-Mahrouqi说道。她表示，这是机器学习技术首次被用于诊断纤维化模式。
她正在与医院合作收集更多患者数据，以帮助她提高诊断工具的准确性。
阿尔-马鲁基表示，她致力于推进自己的项目：“发明创造的过程并非为了参加比赛，而是为了解决现实世界的问题。如果你不愿意持续开发一个项目，那它还有什么意义呢？”
她说，她希望创办一家初创公司，将自己的技术商业化，目标是让全球医院都采用这项技术。与此同时，她表示，她计划在大四学习创业，并攻读数据科学、网络安全或电气工程学位。
她对年轻工程师的建议是：“永远不要害怕失败。失败不是终点。如果你不失败，你就没有学到东西。”
听诊器可识别多种体音
凯莉·徐 (Kayley Xu) 是加利福尼亚州拉霍亚主教学校的一名三年级学生，她凭借“可穿戴听诊器阵列用于心肺音定位和利用波束成形抑制干扰”项目获得第三名。
徐女士13岁时患上了严重的肺炎。“在诊疗过程中，我发现一些医疗设备，比如听诊器，存在一些局限性。”她说。
那次经历激励她进行呼吸系统疾病研究，特别是听诊：聆听身体内部的声音。
通过研究，她发现传统听诊器存在局限性，包括医生无法同时听到多种声音——当它们重叠时就会产生干扰。
徐教授设计了一款胸件，采用柔性印刷电路板，能够贴合患者身体。该胸件采用微机电麦克风，能够捕捉各种频率的声音。徐教授表示，通过将新颖的硬件设计与波束成形（一种信号处理技术）相结合，该设备“能够捕捉低频和高频范围的声音，例如肺部爆裂音和心脏杂音，而这些声音通常会被传统听诊器遗漏。”
她设备中的传感器能够更准确地检测声音的来源，同时又不牺牲音质。她表示，该设备也比标准听诊器更实惠，因为其柔性印刷电路板在规模化生产时，每台成本不到1美元。
她说：“我希望我的设备能够让世界上更多欠发达地区能够更广泛地使用听诊器，并获得更具成本效益的治疗流程。”
她说，她的项目不仅帮助她提高了技术技能，还让她懂得了毅力、创造力和创新的重要性。
随着她即将升入高中三年级，她计划继续开发她的设备。她还打算攻读工程学位。
她对年轻工程师的建议是：“要有勇气和毅力。”
原文： https://spectrum.ieee.org/2025-ieee-presidents-scholarship