Los desafíos de aprendizaje dan forma al viaje de un ingeniero mecánico | Noticias del MIT



Antes de que James Hermus ingresara a la escuela primaria, era un niño feliz y curioso al que le encantaba aprender. Sin embargo, al final del primer año, todo empezó a cambiar, dice. A medida que sus libros de texto se hicieron más avanzados, Hermus ya no podía memorizar las palabras de cada página y pretender leer. Claramente conocía el material que el maestro estaba presentando en clase; sus maestros no entendían por qué no podía leer y escribir su tarea. Fue acusado de ser flojo y de no esforzarse lo suficiente.

Hermus tuvo la suerte de tener padres que investigaron las pruebas de neuropsicología, que documentaron una gran discrepancia entre su inteligencia nativa y la decodificación de símbolos y la conciencia fonémica. Sin embargo, a pesar de haber sido diagnosticado con dislexia, Hermus y su familia encontraron resistencia en su escuela. Según Hermus, el especialista en lectura de la escuela no «creía» en la dislexia y, dice, el director amenazó a su familia con cargos de absentismo escolar cuando lo sacaron de la escuela todos los días para seguir lecciones privadas.

La escuela de Hermus, como muchas otras en todo el país, se mostró reacia a proporcionar adaptaciones para los estudiantes con discapacidades de aprendizaje que no tenían dos años de retraso en dos materias, dice Hermus. Por esta razón, obtener y mantener adaptaciones, como tiempo adicional y un lector, fue una batalla constante desde el tercer año hasta el último año: los estudiantes que obtuvieron buenos resultados perdieron su derecho a la vivienda. Es solo a través de la perseverancia y el apoyo de los padres que Hermus ha tenido éxito en un sistema educativo que, según él, falla con demasiada frecuencia a los estudiantes con discapacidades de aprendizaje.

Cuando Hermus estaba en la escuela secundaria, tenía que convertirse en un abogado sólido. Para acceder a cursos avanzados, necesitaba poder leer más y más rápido, por lo que investigó la tecnología adaptativa: Kurzweil, un programa de síntesis de audio. Esto, dice, realmente cambió su vida. Al principio, para usar este programa, tenía que desarmar libros de texto, pasar las páginas por un escáner y digitalizarlas.

Después de trabajar en la Universidad de Wisconsin en Madison, Hermus encontró una oportunidad de investigación en física médica y más tarde en biomecánica. Curiosamente, los arduos desafíos que enfrentó Hermus durante sus estudios desarrollaron en él «el conjunto exacto de habilidades que hace a un investigador exitoso», dice. «Tenía que ser organizado, defenderme, buscar ayuda para resolver problemas que otros no habían visto antes y ser demasiado persistente».

Mientras trabajaba como miembro del Laboratorio de Biomecánica Neuromuscular del Profesor Darryl Thelen en Madison, Hermus ayudó a diseñar y probar un sensor para medir la tensión de los tendones. Reconoció sus puntos fuertes en el diseño mecánico. Durante esta investigación de pregrado, fue coautor de muchos artículos en revistas y conferencias. Estas experiencias y el deseo de ayudar a las personas con discapacidades físicas lo impulsaron al MIT.

En septiembre de 2022, Hermus completó su doctorado en ingeniería mecánica del MIT. Es autor de siete artículos en revistas arbitradas, tres de ellos como primer autor y cuatro de ellos publicados cuando era estudiante. Ha ganado premios por sus estudios y por su investigación en ingeniería mecánica y se ha desempeñado como mentor y defensor de la concientización sobre la discapacidad en varios entornos diferentes.

Su trabajo como investigador surge directamente de su experiencia personal, dice Hermus. Como estudiante en una clase de educación especial, “Observé tecnologías de asistencia, desarrolladas por científicos e ingenieros que mis amigos y yo nunca habíamos conocido, nos liberaron. Mi sueño siempre ha sido ser uno de estos ingenieros.

El trabajo de Hermus tiene como objetivo estudiar y modelar la interacción humana con objetos donde están presentes tanto el movimiento como la fuerza sustanciales. Su investigación ha demostrado que la forma en que los humanos realizan acciones cotidianas, como girar el volante o abrir una puerta, es muy diferente a la de la mayoría de los robots. Mostró que existen patrones específicos en el comportamiento que proporcionan información sobre el control neuronal. En 2020, Hermus fue el primer autor de un artículo sobre este tema, que se publicó en el Revista de Neurofisiología y más tarde ganó el primer lugar en la Exposición de Investigación de Ingeniería Mecánica del MIT. Usando esta idea, Hermus y sus colegas implementaron estas estrategias en un robot Kuka LBR iiwa para descubrir cómo los humanos regulan sus muchos grados de libertad. Este trabajo ha sido publicado en IEEE Transacciones de robótica 2022. Más recientemente, Hermus ha colaborado con investigadores de la Universidad de Pittsburgh para ver si estas ideas resultan útiles en el desarrollo de interfaces cerebro-computadora, utilizando electrodos implantados en el cerebro para controlar un brazo robótico protésico.

A medida que avanza el hardware de prótesis y exoesqueletos, dice Hermus, existen limitaciones abrumadoras en el campo del modelado descriptivo del comportamiento físico humano, particularmente durante el contacto con objetos. Sin estos modelos descriptivos, será difícil desarrollar implementaciones generalizables de prótesis, exoesqueletos y robótica de rehabilitación.

“Necesitamos modelos descriptivos competentes de la interacción física humana”, dice.

Mientras obtenía su maestría y doctorado en el MIT, Hermus trabajó con Neville Hogan, profesor de Ingeniería Mecánica Sun Jae, en el Laboratorio de Biomecánica y Rehabilitación Humana Eric P. y Evelyn E. Newman. Hogan elogia la investigación que llevó a cabo Hermus durante sus seis años en el laboratorio de Newman.

“James hizo un excelente trabajo en sus tesis de maestría y doctorado. Abordó un problema difícil e hizo progresos excelentes y oportunos hacia su solución. Fue un miembro clave de mi grupo de investigación”, dice Hogan. «El compromiso de James con su investigación es, sin duda, un reflejo de su propia experiencia».

Después de una investigación postdoctoral en el MIT, donde también fue profesor a tiempo parcial, Hermus ahora está comenzando un trabajo postdoctoral con la profesora Aude Billard en la EPFL en Suiza, donde espera adquirir experiencia con los métodos de aprendizaje y optimización para profundizar su investigación en seres humanos. control del motor. .

El entusiasmo de Hermus por su investigación es palpable, y su alegría por aprender y vivir brilla a pesar de los obstáculos que ha presentado su dislexia. Muestra un tipo similar de entusiasmo por el esquí de travesía y la escalada con el MIT Outing Club, trabajando en MakerWorkshop y siendo miembro de la comunidad MechE.

“MIT es un lugar increíble. La gente de MechE en el MIT es extremadamente apasionada y humilde. No soy inusual en el MIT”, dice. “Casi todos los que conozco bien tienen una historia única con un trasfondo poco convencional.

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