Xiangyi Cheng: Pionier van Augmented Reality in Klaslokalen en Ziekenhuizen

Nederland - Ekhbary Nieuwsagentschap

Xiangyi Cheng: Pionier van Augmented Reality in Klaslokalen en Ziekenhuizen

Dr. Xiangyi Cheng, een vooraanstaand universitair docent werktuigbouwkunde aan de Loyola Marymount University in Los Angeles, is een visionaire ingenieur die vooroploopt in de integratie van geavanceerde technologieën zoals augmented reality (AR) en kunstmatige intelligentie (AI) in cruciale domeinen: onderwijs en gezondheidszorg. Haar professionele reis, onlangs gemarkeerd door de publicatie van haar eerste wetenschappelijke artikel als hoofdonderzoeker in IEEE Access in 2024, belichaamt een diepe toewijding om technologie in te zetten ten dienste van mensen, in plaats van andersom.

Chengs diverse onderzoeksportfolio richt zich op de ontwikkeling van mensgerichte intelligente systemen, waaronder robotica, mens-machine-interactie en AI. De toepassingen van haar werk variëren van patiëntspecifieke chirurgische planning, waarbij behandelingen worden aangepast aan de unieke anatomie en klinische behoeften van elk individu, tot de creatie van innovatieve wearables voor revalidatie en het verbeteren van ingenieursonderwijs door middel van AR. Haar recente artikel, getiteld “Mobile Devices or Head-Mounted Displays: A Comparative Review and Analysis of Augmented Reality in Healthcare,” onderstreept de betekenis van deze transformerende technologieën.

Een fundamentele filosofie die Chengs carrière leidt, is het grootste belang van gezond oordeel en kritisch denken. Ze waarschuwt haar studenten consequent tegen het kritiekloos accepteren van door AI gegenereerde antwoorden, en benadrukt de noodzaak om informatie te controleren aan de hand van hun eigen fundamentele begrip van het onderwerp. “AI kan je ideeën geven,” stelt Cheng, “maar het mag nooit je denken leiden.” Dit principe, verfijnd door een academische en professionele reis die gekenmerkt werd door verschuivingen en uitdagingen, heeft haar gevestigd als een opkomende en gezaghebbende stem op het gebied van toegepaste intelligente systemen en een bedachtzame opvoeder die studenten voorbereidt op een AI-verzadigde wereld.

Cheng, geboren in Xi'an, China, groeide op in een huishouden dat gevormd werd door de uiteenlopende carrières van haar ouders; haar vader was mijnbouwingenieur, terwijl haar moeder Chinees en literatuur onderwees. “Dat contrast tussen logisch en literair denken hielp me mezelf vroeg te begrijpen,” reflecteert Cheng. “Ik hield van wiskunde, en STEM voelde natuurlijk aan voor mij.” Verschillende docenten versterkten deze neiging, met name een wiskundeleraar wiens kalme, eerlijke benadering de nadruk legde op redeneren boven strafmaatregelen.

Cheng begon haar academische reis in 2011, door zich in te schrijven aan de China University of Mining and Technology (Beijing) om werktuigbouwkunde te studeren. Na het behalen van haar bachelordiploma in 2015, reisde ze naar de Verenigde Staten om haar studies voort te zetten aan de Case Western Reserve University. Deze stap was aanvankelijk verkennend, maar evolueerde snel tot een langdurige toewijding aan onderzoek. Een cruciale verschuiving vond plaats in 2017 toen haar paper, “IntuBot: Design and Prototyping of a Robotic Intubation Device,” werd geaccepteerd door de IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). Dit paper was van cruciaal belang bij de ontwikkeling van robotische intubatiesystemen die ontworpen zijn om de snelheid, nauwkeurigheid en veiligheid bij kritieke medische procedures te verbeteren.

“Die acceptatie gaf me vertrouwen,” herinnert Cheng zich. “Het liet me zien dat ik kon bijdragen aan het vakgebied.” Aangemoedigd door haar promotor, maakte ze de overstap van het masterprogramma naar het promotietraject, en voltooide uiteindelijk haar doctoraat in werktuigbouwkunde aan de Texas A&M University in 2022. Na haar promotie trad Cheng toe tot de Ohio Northern University voordat ze in 2024 naar de Loyola Marymount University verhuisde, waar ze blijft leiden in mensgerichte engineering.

Bij Loyola Marymount richt Cheng zich op innovatieve projecten zoals de aanpak van syndactylie, een aangeboren aandoening waarbij vingers bij de geboorte zijn samengegroeid. Ze ontwikkelt technologie om de hand van een patiënt te scannen, anatomische oriëntatiepunten te extraheren en eindige-elementenanalyse te gebruiken om de optimale grootte en vorm van huidtransplantaten te bepalen die nodig zijn voor de corrigerende operatie. Cheng benadrukt het belang van personalisatie in de gezondheidszorg: “Ieders hand is anders,” zegt ze, “dus de operatie moet gepersonaliseerd zijn.”

Haar andere projecten omvatten de ontwikkeling van slimme handschoenen om te helpen bij handrevalidatie, evenals het benutten van augmented reality in het ingenieursonderwijs om studenten te helpen complexe driedimensionale concepten te begrijpen door middel van immersieve visualisatie. Hoewel ze werkt aan de voorhoede van AI-ondersteunde systemen, waarschuwt ze haar studenten voor overmatige afhankelijkheid. “AI is niet altijd juist en perfect,” stelt Cheng, “Je moet nog steeds in staat zijn om te beoordelen of de antwoorden die het geeft correct zijn.” In haar lab en klaslokaal brengt Cheng waarden van onafhankelijk denken, kritische evaluatie en doorzettingsvermogen bij, en moedigt ze haar studenten aan om eigenaarschap te nemen over hun werk en te leren van mislukkingen. Voor haar is het observeren van studenten die volwassen worden van gereserveerde eerstejaars tot zelfverzekerde senioren de essentie van lesgeven.

Ekhbary Nieuwsagentschap