دانشمند داده و محقق هوش مصنوعی آزاده کیوانی گفتگو با کمیساریای توشنا در مورد سفر خود از نجوم به مراقبت های بهداشتی، تاسیس یک سازمان غیرانتفاعی آموزشی و فعالیت هایش در زمینه های ارتباطی
اخترفیزیکدان به دانشمند داده تبدیل شد آزاده کیوانی یک سفر شغلی غیرعادی داشته است. او از زمان علاقه اولیه به نجوم به عنوان دانش آموز دبیرستانی در ایران، برای تکمیل دکترا و فوق دکترا در پرتوهای کیهانی و اخترفیزیک ذرات به ایالات متحده نقل مکان کرد و اکنون تکنیک های یادگیری ماشینی را در مراقبت های بهداشتی، آموزشی و تجاری توسعه می دهد. کیوانی همچنین مشتاق به اشتراک گذاشتن سفر خود با دانشجویان فعلی است.
امروز، او در بیمارستان پرسبیتریان نیویورک، توسعه مدل های هوش مصنوعی برای قلب و عروق. در سال 2023 کیوانی انجمن فیزیک آمریکا (APS) را دریافت کرد. انجمن فیزیک صنعتی و کاربردی (FIAP) جایزه سخنرانی شغلی. او در مورد اهمیت ذهن باز بودن، ارزش همکاری های بین رشته ای، مشارکت خود در ابتکارات آموزشی، و تصمیم گیری در مورد ماندن در دانشگاه صحبت می کند.
چه چیزی باعث علاقه اولیه شما شد در علم و فیزیک به ویژه؟
وقتی در مدرسه راهنمایی بودم، برای اولین بار در یک رویداد رصد ستارگان شرکت کردم و این برای من بسیار جذاب بود. نه تنها نگاه کردن به خود آسمان، بلکه محاصره شدن توسط افراد باحال نیز الهام بخش بود. پس از آن در یک مجله نجوم ثبت نام کردم که رویدادهای منظمی از جمله شب های رصد ستارگان و کارگاه های نجوم در تهران برگزار می کرد و در آنجا به مدرسه می رفتم. فکر می کردم که فیزیک نزدیک ترین چیزی است که می توانم به نجوم دنبال کنم.
بعدها در دبیرستان، به خود فیزیک، به حل مسائل فیزیک و همچنین خواندن کتاب های درسی دوره لیسانس و حتی فوق لیسانس بسیار علاقه مند شدم. من چیز زیادی نمی فهمیدم و ریاضیات سخت بود، فقط هیجان زده بودم که ببینم کتاب ها در مورد چه چیزی صحبت می کنند.
آن زمان در ایران برای همه در کشور کنکور دانشگاه داشتیم و افراد را بر اساس علاقه و نمره امتحانشان مرتب می کردند. در نهایت به رشته و دانشگاهی که می خواستم رسیدم که فیزیک بود دانشگاه صنعتی شریف تهران.
چه چیزی باعث شد که در مقطع دکتری در اخترفیزیک تحصیل کنید؟ و اینکه بخشی از یک همکاری بزرگ چگونه بود؟
زمانی که در دانشگاه شریف بودم با یک گروه فیزیک پرتوهای کیهانی شروع به کار کردم و تصمیم گرفتم در مقطع کارشناسی ارشد در این رشته ادامه دهم. در سال 2007، زمانی که سال سوم لیسانس بودم، در آن شرکت کردم کنفرانس بین المللی پرتو کیهانی (ICRC) در مکزیک. این یک تجربه عالی بود زیرا با افراد زیادی از دانشگاه های مختلف ایالات متحده، از جمله گروهی در دانشگاه، آشنا شدم دانشگاه ایالتی لوئیزیانا (LSU)، که یک سال بعد برای دکترا به آن پیوستم. من روی تأثیر میدان‌های مغناطیسی کهکشانی بر روی انحراف پرتوهای کیهانی با انرژی فوق‌العاده کار کردم. مشاور من بود جیمز متیوز، یکی از پیشگامان رصدخانه پرتو کیهانی پیر اوگر. او همیشه یک مربی بزرگ برای من بوده است و من بسیار خوشحالم که هنوز در تماس هستیم.
کار در یک همکاری مثبت و منفی دارد. به عنوان مثال، در بیشتر همکاری ها، فهرست های نویسندگان به ترتیب حروف الفبا نوشته می شوند، بنابراین حتی اگر شما مشارکت کننده اصلی باشید، اولین نویسنده روی مقاله نخواهید بود. این معمولاً به معنای دید کمتر برای فیزیکدانان جوان است. اما در عین حال، با رفتن منظم به جلسات همکاری، یک شبکه بسیار بزرگ ایجاد می کنید. این امر یافتن پست دکترا را برای من نسبتاً آسان کرد. من استخدام شدم میگل مصطفی و داگ کاون برای یک دکترای فوق دکتری در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، که در سال 2014 به آن پیوستم. آنها، همراه با درک فاکس، زمان من را در ایالت پنسیلوانیا واقعاً پربار کردند. من فکر می کنم آنها به عنوان مربیان همیشگی من، که تأثیر زیادی در حرفه من داشتند.
آنجا، من بخشی از آن شدم رصدخانه نوترینوهای مکعب یخ و پروژه ای به نام شبکه رصدخانه چند پیام رسان اخترفیزیکی (AMON). این پروژه ای برای ایجاد زیرساخت سایبری بود که همه رصدخانه های اخترفیزیکی پرانرژی را در یک شبکه واحد به هم متصل می کرد. ما داده ها را به دست آوردیم، تجزیه و تحلیل را در زمان واقعی انجام دادیم، و اگر سیگنالی وجود داشت که به یک رویداد اخترفیزیکی یا منبعی در آسمان اشاره می کرد، هشدارهایی را به رصدخانه های دیگر ارسال می کرد. با این سیستم، ما را کشف کردیم اولین شواهد از یک منبع نوترینویی پرانرژی اخترفیزیکی در سال 2017.
یکی از بهترین چیزهای کار بر روی پروژه AMON احساس مالکیت بود. من از نزدیک با یک فوق دکتری دیگر کار کردم، گوردانا تشیچ، که اکنون دوست خوبی است. من همچنین چندین مهارت نرم و همچنین مهارت های فنی مانند کدنویسی، ساخت بسته ها و پایگاه های داده پایتون، تجزیه و تحلیل آماری و مدل سازی یادگیری ماشین را توسعه دادم.
بعد از دوره فوق دکتری، مراحل بعدی برای شما چه بود؟
پس از دوره فوق دکتری، شروع به درخواست برای پست های هیئت علمی کردم. در آن زمان، شوهرم در نیویورک بود، و من واقعاً می‌خواستم در آنجا کار کنم، بنابراین در نهایت این دوره سه ساله را انتخاب کردم که به آن بورسیه مرزهای علم در دانشگاه کلمبیا.
این برنامه توسط ستاره شناس و مربی پایه گذاری شده است دیوید هلفند، افرادی را با مدرک دکترا با زمینه های مختلف STEM - در فیزیک، زیست شناسی، شیمی، علوم اعصاب و علوم زمین جذب می کند. ایده این است که عادات علمی ذهن را در دانش آموزان جدید از طریق رشته های مختلف ایجاد کنیم، بنابراین هر یک از ما مجبور بودیم همه این موضوعات را آموزش دهیم. ما مهارت‌های علمی متفاوتی را آموزش می‌دادیم، مانند نحوه خواندن مقاله‌ها و تشخیص علم از شبه علم، چگونگی درک روندها در طرح‌ها و آمار. این بسیار چالش برانگیز و جالب بود، زیرا برای اولین بار پس از مدت ها، باید مفاهیمی خارج از فیزیک را یاد می گرفتم تا بتوانم آنها را آموزش دهم. من همچنین یک محقق با بودجه ناسا در آن بودم آزمایشگاه اخترفیزیک کلمبیابا استفاده از داده های چندین رصدخانه اخترفیزیکی پرانرژی در نجوم چند پیام رسان. من روی بهره برداری از تکنیک های یادگیری ماشینی تمرکز کردم.
در همان زمان، در دوران کلمبیای من دوره سخنرانی، تدریس برای من بسیار جالب شد و همچنین آموزش به طور کلی. به این فکر کردم که چگونه می توانم به دانش آموزان کمک کنم، به ویژه از جوامع محروم. از بسیاری جهات، سیستم های آموزشی ما هنوز کاملاً سنتی هستند. اما جهان در حال تغییر است، بنابراین دانش آموزان واقعاً باید مهارت های فنی، دیجیتال و کارآفرینی خود را از همان ابتدا توسعه دهند. اغلب، دانش‌آموزان اقلیت و آنهایی که از پس‌زمینه‌های کم درآمد هستند، فرصت‌ها یا مربیان کافی برای برنامه‌ریزی تحصیلی و شغلی در دسترس ندارند. این موضوع به ویژه در روزهای ابتدایی همه‌گیری COVID-19 در ذهن من بود و بنابراین یک سازمان غیرانتفاعی فناوری آموزشی را برای توانمندسازی نیروی کار نسل بعدی تأسیس کردم، به نام آکادمی عصر دیجیتال (DAA).
ما دانش‌آموزان کلاس یازدهم یا دوازدهم (سنین 11 تا 12 سال) را با همکاری با دبیرستان‌های برونکس جنوبی در نیویورک جذب کردیم. ما برخی از برنامه های توسعه نیروی کار و کارآفرینی را توسعه دادیم و دانش آموزان را با مربیان هماهنگ کردیم. آنها با هم پروژه هایی را تعریف کردند که به خانواده یا جامعه آنها کمک کرد و ایده های درخشانی داشتند. در پایان سال 16 ما اولین گروه DAA را فارغ التحصیل کردیم. ما اکنون تعدادی برنامه را در طول سال اجرا می کنیم و شرکای شرکتی و مدرسه ای داریم.
شما اکنون از دانشگاه خارج شده اید و در یک نقش صنعتی هستید که هنوز به شدت درگیر فیزیک است. برخی از عواملی که در انتخاب این شغل در نظر گرفتید چه بود؟
چند چیز بود که به آن فکر کردم. یکی این بود که آیا می‌خواهم به کار روی موضوع محدود اخترفیزیک چند پیام‌رسان ادامه دهم یا زمینه‌های تحقیقاتی جدیدی را کشف کنم. داشتم به این فکر می‌کردم که آیا می‌خواهم فوق‌تخصصی شوم یا مهارت‌های جدیدی را توسعه دهم و دیدگاهی چند بعدی به دنیای حرفه‌ای داشته باشم. این برای من جذاب‌تر شد، اگرچه می‌دانم که بیشتر مردم می‌خواهند از نردبان شرکتی یا دانشگاهی بالا بروند.
به حقوق هم فکر می کردم چون زندگی در نیویورک بسیار گران است. این لزوما مهمترین چیز نیست، اما قطعا یک عامل بود. بسیاری از دوستان دکترای من که وارد رشته مالی یا علوم داده شده بودند، سه یا چهار برابر حقوق پست دکتری دریافت می کردند.
من همچنین می خواستم در نیویورک بمانم، زیرا برای مهاجری مثل من، این بهترین شهر است. احساس می کنی به اینجا تعلق داری اما اگر می خواستم استاد شوم، باید در همه جای آمریکا درخواست می دادم. تعادل کار و زندگی جنبه دیگری بود، و من همچنین برای یادگیری در مورد فرهنگ های دیگر خارج از جامعه اخترفیزیک ذرات جذاب بودم.
در پایان سال 2020، تصمیم گرفتم کلمبیا را ترک کنم و به مدت یک سال فقط روی DAA کار کردم. در پایان سال 2021، تصمیم گرفتم برای موقعیت های علم داده درخواست دهم، اما با طعم علمی، بنابراین روی بیوتکنولوژی و مراقبت های بهداشتی تمرکز کردم. به پایان رسیدم Memorial Sloan Kettering Center Center (MSK) به عنوان یک دانشمند ارشد داده. من عضوی از تیمی بودم به نام "جوجه کشی فناوری"، که شامل متخصصان مختلف در طراحی، محصول، مهندسی و علم داده بود که با هم در ارائه فناوری های جدید برای مراقبت از سرطان کار کردند. سپس، در آغاز سال 2023، نقش فعلی خود را در بیمارستان پرسبیتریان نیویورک آغاز کردم.
در حال حاضر یک روز معمولی برای شما چگونه است و برخی از مهارت های اصلی که در شغل خود استفاده می کنید چیست؟
تیم ما، از جمله دانشمندان و مهندسان در NewYork-Presbyterian، از نزدیک با آنها کار می کند بخش قلب و عروق دانشگاه کلمبیا و گروه انفورماتیک زیست پزشکی. من عمدتا از داده های اکوکاردیوگرافی استفاده می کنم و مدل های یادگیری عمیق را برای تشخیص بیماری های قلبی عروقی در مراحل اولیه می سازم. ما کل فرآیند خواندن تصاویر و کلیپ‌های اکوکاردیوگرافی را خودکار می‌کنیم و این مدل‌ها به متخصصان قلب کمک می‌کنند تا به سرعت پژواک‌ها را بخوانند و بیماری‌هایی مانند تنگی آئورت را تشخیص دهند.
هنگامی که شما در حال ساختن مدل های یادگیری ماشینی یا آماری برای حل مسائل هستید، باید مسئله را به خوبی تعریف کنید و یک سوال و فرضیه واضح ارائه دهید.
من هم از دانش فیزیکم و هم از مهارت های فنی که در دانشگاه به دست آوردم استفاده می کنم. هنگامی که شما در حال ساختن مدل های یادگیری ماشینی یا آماری برای حل مسائل هستید، باید مسئله را به خوبی تعریف کنید و یک سوال و فرضیه واضح ارائه دهید که پیشینه فیزیک من به آن کمک می کند. همچنین باید از مهارت های کامپیوتری خود برای پیش پردازش و تجزیه و تحلیل داده ها استفاده کنم.
بعد از اینکه مجموعه داده خوبی دارم، از ریاضیاتی که در مقطع کارشناسی ارشد یاد گرفتم استفاده می کنم تا بهترین الگوریتم را برای ساختن مدل پیدا کنم. شک و تردید چیز دیگری است که من از فیزیکدان بودن وام گرفتم - برای مثال، ما باید مدل ها را در مطالعات بالینی آزمایش کنیم، بنابراین بسیار مهم است که مطمئن شویم نتایج مناسبی دارند.
همچنین، ما از بسیاری از مفاهیم فیزیک در قلب و عروق و به طور کلی مراقبت های بهداشتی استفاده می کنیم. برای مثال، هنگام ارسال و دریافت سیگنال از قلب، باید از اثر داپلر استفاده کنید. بر اساس سرعت و فرکانس سیگنال، می توانید سرعت خون را محاسبه کنید.
مثال جالب دیگر، از زمانی که در MSK کار می کردم، زمانی بود که متوجه شدم یکی از همکاران سابق اخترفیزیک ذرات، در مورد محققان MSK که از اثر چرنکوف در تکنیک تصویربرداری خود برای تشخیص تومور استفاده کرده بودند، پست آنلاین ارسال کرده بود. با او تماس گرفتم و همه با هم تماس گرفتیم. خیلی جالب بود چون او یک اخترفیزیکدان ذرات است و دو نفر دیگر زیست شناس و انکولوژیست بودند و من در این بین بودم. این باعث ایجاد همکاری بین تیم ما در MSK و تیم دیگر در MSK شد، زیرا من ایده هایی برای یک مدل یادگیری ماشینی برای داده های آنها داشتم.
در سال 2023 به شما جایزه انجمن فیزیک آمریکا (APS) اهدا شد. انجمن سخنرانی فیزیک صنعتی و کاربردی (FIAP).. ممکن است کمی در مورد آن کار به من بگویید؟
بعد از اینکه کارم را در حوزه بهداشت و درمان شروع کردم، به فکر ارائه سخنرانی برای دانشجویان فارغ التحصیل و فوق دکترا افتادم تا داستانم را به آنها بگویم. می‌خواستم در مورد تجربیاتم در داخل و خارج دانشگاه صحبت کنم، مزایا و معایبی را که در هنگام ترک در نظر گرفتم به اشتراک بگذارم و به مردم قدرت دهم تا در مورد مسیر شغلی منحصر به فرد خود فکر کنند.
من به چهار دانشگاه رفتم و سخنرانی کردم و کاملاً می‌توانستم خودم را در میان آن دانشجویان دوست‌داشتنی ببینم و متوجه شدم که نگرانی‌ها و چالش‌های ما چقدر مشترک است. من همچنین می‌خواستم به دانشجویان بین‌المللی کمک کنم که در مسیر رسیدن به وضعیت مستقرتر در ایالات متحده باید در مورد ویزا فکر کنند.
وقتی جایزه FIAP را گرفتم، بسیار هیجان زده بودم، زیرا اکنون فرصت های بیشتری برای رفتن به مدارس مختلف و تشویق دانش آموزان به تفکر خارج از چارچوب دارم. بخشی از این جایزه ارائه سخنرانی در حداقل سه موسسه، از جمله یک مدرسه ضعیف است. من به جلسه مارس APS، جایی که جایزه ام را دریافت خواهم کرد و همچنین یک سخنرانی دعوت شده درباره سفرم و توصیه هایم در مورد فرصت های شغلی برای فیزیکدانان ارائه خواهم کرد.
توصیه شما به دانش آموزانی که از امروز شروع می کنند چیست؟ اکنون چه می دانید که آرزو می کنید از زمانی که حرفه خود را شروع کردید می دانستید؟
زمانی که دانشجو بودم، به یاد دارم که اکثر ما که دانشجوی کارشناسی ارشد نجوم بودیم، فقط در سمینارهای نجوم شرکت می کردیم. اگر می خواهید روی یک موضوع کار کنید و در آن واقعاً خوب شوید، ممکن است بخواهید از هر دقیقه تمرکز روی آن موضوع استفاده کنید. نکته این است که شما آنقدر متمرکز می شوید که ممکن است بینش ها و دیدگاه های جدید را فراموش کنید. ارائه ایده های جدید در تنهایی اتفاق نمی افتد. این زمانی اتفاق می افتد که در معرض افکار، کار و تجربه دیگران قرار می گیرید.
امکان شرکت در هر سخنرانی وجود ندارد، اما اگر دوباره دانشجو بودم، قطعاً به سمینارهای بیشتری می رفتم و سایر بخش های علمی را در محوطه دانشگاه بررسی می کردم. گاهی اوقات سخنرانان سخنرانی های کلی تری ارائه می دهند که لزوماً خیلی فنی نیستند، بنابراین ممکن است نیمی از سخنرانی را در مورد زمینه دیگری درک کنید و رویکرد آنها را درک کنید. حتی ممکن است به یک اجرای هنری بروید و ایده جدیدی در مورد کار خود ایجاد کنید، یا متوجه شوید که به زمینه ای مانند امور مالی یا صنعت بازی علاقه دارید. پس چشمان خود را باز نگه دارید و ذهنی باز داشته باشید.
یادم می آید در پایان دبیرستان فشار زیادی را احساس می کردم و نگران پیدا کردن یک فوق دکتر بودم. شما باید به یاد داشته باشید که مهارت های زیادی را توسعه داده اید و دانش و تجربه زیادی دارید. شما همیشه قادر خواهید بود شغلی پیدا کنید و نه تنها زنده بمانید بلکه شکوفا شوید. شما فقط باید به خودتان ایمان داشته باشید و می توانید کارهای شگفت انگیزی انجام دهید. شما می توانید فردی باشید که چیز جدیدی را کشف می کند یا چیزی را برای دیگران خلق می کند. بنابراین این لحظات حیاتی و محوری در زندگی هستند. اگرچه ترسناک هستند، اما می توانند شما را به سمت تبدیل شدن به بهترین نسخه از خود سوق دهند.
در آخر، لحظاتی در شغل هر کسی و به طور کلی در زندگی وجود دارد که احساس ناامیدی می کنید و احساس می کنید نمی توانید موفق شوید. ممکن است فکر کنید که نمی توانید شغلی پیدا کنید یا در یک چیز خوب نیستید. این بسیار طبیعی است و در واقع چیز بدی نیست. این بدان معنی است که شما ارزش های خود را دوباره مرور می کنید و می توانید از این فرصت برای یافتن قدم بعدی خود استفاده کنید. فکر نکن آخر دنیاست. این شروع یک فصل جدید است.
- این مقاله برای اولین بار در مشاغل APS، راهنمای منتشر شده توسط دنیای فیزیک از طرف انجمن فیزیک آمریکا. می توانید راهنمای کامل را به صورت آنلاین بخوانید
- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
- PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
- PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
- منبع: https://physicsworld.com/a/from-cosmic-rays-to-cardiology/
