斯巴达展示：威廉·贝尔纳多尼

60 多年前，William Roland Dawson （CIT ’62） 在凯斯理工学院获得博士学位。如今，他的孙子威廉·贝尔纳多尼（William Bernardoni）继承了在凯斯西储大学（Case Western Reserve University）学习的家族传统，预计将于2025年获得数学博士学位。

对于贝尔纳多尼来说，他对数学的热爱始于他在约翰霍普金斯大学的本科经历，在那里他学习计算机科学，对计算语言学和机器人学感兴趣。在那里，他开始了数学的第二个专业，并在机器人和机器翻译实验室工作，创造新技术来自动翻译 1,600 多种资源不足的语言。

唯一的问题是什么？他的团队想要尝试的大多数方法都无法进行数学运算。

Bernardoni 说：“我们想用语法、语义和句法数据来增强我们的翻译，但这些数据都有非常具体的树状结构，我们无法找到这些结构的忠实表示，我们可以在上面使用最新和最伟大的机器翻译技术。“这是我第一次碰到数学的’边界’，这让我对数学着迷。”

从那时起，Bernardoni 将这种热情运用到 NASA Glenn 研究中心，在那里他两次作为暑期实习生参加了空间通信和导航实习项目 （SIP），这是一个为期 10 周的计划，其中高中生、本科生和研究生与 NASA 导师直接合作，开展专门从事太空通信和导航各个领域的不同项目。

具体来说，他与一个由本科生和研究生组成的团队合作，开展了高关联延迟/中断容限网络（HDTN）项目，通过对深空卫星网络进行数学建模并开发算法来自动路由它们，从而创建一个“空间互联网”。

“现在，如果你想向月球发送信息，美国宇航局有一个24/7的团队，通过我们的卫星手动将该信息路由到月球，”Bernardoni说。“我们的目标是在我们的有生之年拥有一个月球基地，如果我们有人生活在月球上，那么就会有很多信息来回路由，所以我们需要一种方法来自动化它。

请继续阅读，了解更多关于贝尔纳多尼的研究和他在NASA的研究。

为了清晰和长度，对答案进行了编辑。

1. 是什么促使你参加CWRU？你希望通过学习达到什么目的？

我的哥哥和姐姐在凯斯西储大学读本科，都获得了数学学位，也很喜欢这个系，所以我家里非常喜欢CWRU。我申请了几个项目，但 CWRU 是我在那个申请周期中进入的课程，感觉它与该系的灵活性、这里的优秀教师以及我家人在数学系的丰富经验非常契合。

对于我的研究，我希望通过推广代数和热带几何的方法来处理任意幂等半环，这将使我们能够为计算机科学和现实生活中的难题提供一系列新的算法和方法。许多奇怪的组合问题（如卫星网络）可以表示为求解幂等半环上的多项式方程;问题在于，我们不知道如何做到这一点，所以我们在求解这些方程的新方法上取得的任何进展，都会给我们带来解决成百上千个难题的新方法。

2. 你在CWRU的经历对你的学术和职业发展有什么贡献？

[凯斯西储]的教师很棒。他们非常友善和支持，并且总是愿意见面并谈论我的研究，并提出研究方向。我对CWRU的数学教师只有压倒性的积极感受和经历。

3. 你在实习期间遇到了哪些挑战，你是如何克服这些挑战的？

事实证明，创建一个太空互联网是相当困难的。太空中的一切都在移动，每条信息都取决于你的视线。因此，你的卫星只有特定的时间窗口可以通话，而太空中的一切都非常遥远，因此消息可以达到几分钟或几小时。在地球上，如果你想在地球上发送一条消息，它需要200毫秒的时间;如果你想向火星发送一条消息并返回，可能需要10到40分钟的时间。

数学也非常具有协作性，但即使在数学家之间也很难交流。实习中的每个学生都来自非常不同的数学背景和领域，对我们正在研究的问题有着截然不同的看法。当我在研究半环方法时，其他学生正在研究滑轮（一种用于系统跟踪数据的工具，例如集合、阿贝尔群和连接到拓扑空间的开放集合的环）或纯粹的热带方法。

4. 你从实习中获得了哪些宝贵的经验或收获？

我学到的主要教训是，如果你不能传达它，那么仅靠研究就没有多大价值。研究人员的任务不仅仅是找出问题的答案，而是找出如何传达该答案，以便其他人能够理解并在您的工作基础上再接再厉。

数学有一个很大的形象问题——许多人在成长过程中都因真正糟糕的数学经历而伤痕累累，对数学怀有敌意。而且，在大多数情况下，我们没有给他们任何不这样做的理由。当我告诉人们我正在攻读数学博士学位时，他们的脑海中浮现出我在做复杂的积分——我已经很多年没有做过积分了。我讨厌微积分，但我认为数学真的很美。我们需要更好地向人们展示数学的美丽部分，而不仅仅是积分和求解x。

5. 除了CWRU之外，你的职业抱负是什么？

我进入凯斯西储大学时，有一个大致的想法，我想做热带几何学或表示论，现在我有了一个具体的研究方向。我与一些世界网络和通信专家保持联系，我对我的利基研究领域充满热情！

我热爱研究，也热爱我所做的研究。我将申请博士后，看看我是否能够留在学术界。

6. 你还有什么想分享的吗？

我非常鼓励任何研究领域的毕业生和本科生研究 NASA SIP 和 NASA OSTEM 实习。有巨大的机会不仅限于STEM[学生]。在实习期间，有营销、摄影和动画实习生、技术作家、化学家、数学家、机械工程师[和其他]任何领域的实习角色。这确实是一个巨大的机会。