HPI-MIT设计研究合作打造了强大的团队

最近对 Change Healthcare 的勒索软件攻击切断了连接医疗保健提供者、药房和医院与健康保险公司的网络，这表明供应链攻击的破坏性有多大。在这种情况下，它阻碍了提供医疗服务的人提交保险索赔和获得付款的能力。

这种攻击和其他形式的数据盗窃正变得越来越普遍，并且通常通过企业供应链中的中小型供应商针对大型跨国公司，从而使这些相互交织的庞大系统中断。

麻省理工学院（MIT）和德国波茨坦哈索·普拉特纳研究所（Hasso Plattner Institute，HPI）的网络安全研究人员专注于大公司及其供应商中存在的不同组织安全文化，因为正是这种差异造成了漏洞，这通常是由于这些中小型企业（SME）的高级领导层缺乏对网络安全的重视。

麻省理工学院斯隆分校（CAMS）网络安全执行董事Keri Pearlson;JILLIAN Kwong，CAMS的研究科学家;和 HPI 网络安全和企业安全教授 Christian Doerr 是研究项目“文化与供应链：跨网络安全供应链传递共同价值观、态度和信念”的联合首席研究员 （PI）。

他们的项目在 2023 年首轮资助中被选中 HPI-麻省理工学院可持续发展设计计划，这是一个由 HPI 资助并由麻省理工学院晨兴设计学院 （MAD） 管理的多年合作伙伴关系。该计划每年向计算机科学、人工智能、机器学习、工程、设计、建筑、自然科学、人文科学以及商业和管理等不同背景的多学科团队提供约 10 笔赠款，每笔赠款高达 200,000 美元。2024 年申请征集截止日期为 6 月 3 日。

“可持续发展设计”拨款支持促进联合国可持续发展目标 （SDG） 的科学研究，涉及可持续设计、创新和数字技术，团队由来自两个机构的 PI 组成。这些项目的PI有共同的兴趣，但优势不同，通过合作创造了更强大的团队。

传递共同的价值观、态度和信念，以改善整个供应链的网络安全

麻省理工学院和HPI网络安全研究人员表示，大多数勒索软件攻击都没有报告。遭受勒索软件攻击的小公司刚刚关闭，因为他们负担不起检索数据的费用。这使得很难知道到底发生了多少攻击和数据泄露。“随着越来越多的数据和流程转移到网上和云端，专注于保护供应链变得更加重要，”Kwong 说。“投资网络安全可以自由交换信息，同时保证数据安全。没有它，任何可持续发展的进展都会停滞不前。

美国最早被广泛宣传的大型数据泄露事件之一提供了一个明确的例子，说明中小企业网络安全如何使跨国公司容易受到攻击。2013 年，黑客通过获取其供应链中一家小型供应商的凭据进入了 Target Corporation 自己的网络：宾夕法尼亚州的一家 HVAC 公司。通过这次违规行为，窃贼能够安装恶意软件，窃取 1.1 亿 Target 客户的财务和个人信息，并将其出售给黑市上的卡片店。

为了防止此类攻击，大公司供应链中的中小企业供应商必须同意遵循某些安全措施，但中小企业通常不具备兑现这些网络安全承诺的专业知识或培训，从而使自己的系统以及与之相关的任何系统容易受到攻击。

“目前，组织在经济上是相互联系的，但在组织文化、价值观、信念和网络安全实践方面却不一致，”Kwong 解释道。“基本上，大公司意识到小公司无法实施所有网络安全要求。我们已经看到一些大公司通过减少要求或缩短流程来解决这个问题。然而，这并不意味着公司更安全;它只是降低了小型供应商清除它的门槛。

Pearlson强调了董事会成员和高级管理层对网络安全负责的重要性，以改变中小企业的文化，而不是将其推给单个部门，IT办公室，或者在某些情况下，将IT员工推给一个IT员工。

该研究团队正在使用基于访谈、实地研究、焦点小组和直接观察人们在自然工作环境中的案例研究，以了解公司如何与供应商互动，以及在日常运营中实施网络安全的具体方式。目标是围绕网络安全创建一种共享文化，供应链中的所有供应商都可以正确采用这种文化。

这种方法符合《信任宪章倡议》的目标，该倡议是由大型跨国公司组成的伙伴关系，旨在建立在供应链网络中实施网络安全的更好方法。去年，HPI-MIT团队与《信任宪章》和其他公司合作，了解网络安全监管对中小企业参与供应链的影响，并制定了一个概念框架，以实施稳定供应链的变革。

网络安全是实现任何联合国可持续发展目标所需的先决条件，Kwong解释说。如果没有安全的供应链，获得关键资源和机构的渠道可能会突然被切断。这可能包括食物、清洁水和卫生设施、可再生能源、金融体系、医疗保健、教育和有弹性的基础设施。确保供应链安全有助于实现所有可持续发展目标，HPI-MIT项目专门支持中小企业，中小企业是美国和欧洲经济的支柱。

个性化产品设计，同时最大限度地减少材料浪费

在一个截然不同的可持续发展设计联合研究项目中，该项目将人工智能与工程相结合，“个性化产品设计，同时最大限度地减少材料浪费”将使用 AI 设计软件在胶合板、亚克力或其他材料上布置图案的多个部分，以便它们可以被激光切割以实时创建新产品，而不会浪费材料。

麻省理工学院电气工程与计算机科学系TIBCO职业发展副教授、计算机科学与人工智能实验室成员Stefanie Mueller和HPI计算机科学教授兼人机交互实验室主席Patrick Baudisch是该项目的联合PI。两人合作多年;Baudisch 是 Mueller 在 HPI 的博士研究导师。

Baudisch 的实验室开发了一个名为 Kyub 的在线设计教学系统，让学生可以设计 3D 对象，这些物体从木板上激光切割并组装成椅子、扬声器、无线电遥控飞机，甚至是功能性乐器。例如，椅子的每条腿都由四个相同的垂直部件组成，这些部件连接在边缘以形成一个空心的柱子，其中四个将为椅子提供稳定性，即使材料非常轻。

“通过设计和建造这样的家具，学生不仅可以学习设计，还可以学习结构工程，”Baudisch 说。“同样，通过设计和制造乐器，他们学习了结构工程、共振、音乐调音类型等。”

当 Baudisch 开发 Kyub 软件时，Mueller 正在 HPI，让她能够观察“他们是如何开发和做出所有设计决策的，”她说。“他们为人们构建了一个非常简洁的作品，可以快速设计这些类型的3D对象。然而，使用 Kyub 进行材料节约型设计并不快;为了制作模型，软件必须将 3D 模型分解成 2D 部分，并将它们布置在材料片上。这需要时间，并且很难实时看到设计决策对材料使用的影响。

穆勒在麻省理工学院的实验室开发了一种基于布局算法的软件，该算法使用人工智能在材料片上实时布局。这允许 AI 在用户仍在编辑时探索多种潜在的布局，从而提供持续的反馈。“当用户开发他们的设计时，Fabricaide决定将零件很好地放置在用户的可用材料上，如果用户没有足够的材料进行设计，则提供警告，并就用户如何解决材料不足的情况提出建议，”根据项目网站。

麻省理工学院-HPI的联合项目将Mueller的AI软件与Baudisch的Kyub软件集成在一起，并增加了机器学习来训练AI，以提供更好的设计建议，在遵守用户设计意图的同时节省材料。

“这个项目就是为了尽量减少这些材料板上的浪费，”穆勒说。她已经设想了人工智能设计过程的下一步：确定如何将物理定律整合到人工智能的知识库中，以确保其设计的对象的结构完整性和稳定性。

面向人类世的人工智能创业设计：为新型企业提供指导

麻省理工学院设计学院院长兼麻省理工学院MAD实践教授Svafa Grönfeldt通过与麻省理工学院设计X及其国际项目的团队合作，帮助创业公司的数十人使用设计工具和方法，以确保创业公司提出的解决方案真正适合其寻求解决的问题。这通常称为问题-解决方案契合。

Grönfeldt和麻省理工学院博士后Norhan Bayomi现在正在与麻省理工学院教授John Fernández和研究生Tyler Kim合作，扩展这项工作，将AI纳入这一过程。HPI 团队包括 Gerard de Melo 教授;HPI创业学院院长弗兰克·帕夫利切克（Frank Pawlitschek）;和博士生迈克尔·曼斯菲尔德（Michael Mansfeld）。

“创业生态系统的特点是不确定性和波动性，再加上气候和行星系统日益增长的不确定性，”Grönfeldt说。“因此，迫切需要一个强大的模型，可以客观地预测创业成功并指导人类世的设计。

虽然创业成功预测越来越受欢迎，但它目前的重点是帮助风险投资家选择投资公司，而不是指导创业公司设计他们的产品、服务和商业计划。

“气候和环境优先事项与创业议程的耦合需要更深入的分析，以实现有效的企业设计，”Grönfeldt说。该项目旨在探索人工智能增强的决策支持系统是否可以增强创业成功预测。

“我们正在尝试开发一种机器学习方法，该方法将根据许多参数预测成功概率，包括提出的商业模式类型、团队如何聚集在一起、团队成员的背景和技能组合、他们所从事的市场和行业部门以及问题解决方案的契合度，”Bayomi 说， 他与费尔南德斯在麻省理工学院环境解决方案计划中合作。两人是这家初创公司 Lamarr.AI 的联合创始人，该公司利用机器人和人工智能来帮助减少建筑环境对二氧化碳的影响。

该团队正在研究“公司创始人如何在四个关键领域做出决策，从机会识别开始，他们如何选择团队成员，他们如何选择商业模式，确定最自动化的策略，一直到产品市场契合度，以了解每个领域的关键管理参数，“Bayomi解释道。

该团队“还在开发一个大型语言模型，该模型将通过使用来自德国和美国不同公司的大型数据集来指导商业模式的选择。我们根据特定的行业领域（例如技术解决方案或数据解决方案）训练模型，以找到最合适的商业模式，从而提高公司的成功概率，“她说。

该项目属于联合国可持续发展目标的若干目标，包括经济增长、创新和基础设施、可持续城市和社区以及气候行动。

进一步实现HPI-MIT联合研究计划的目标

这三个不同的项目都推进了HPI-MIT合作的使命。麻省理工学院MAD旨在通过激励所有学科的人们将设计与解决问题交织在一起，利用设计来改变学习，促进创新并赋予社会权力。HPI使用数字工程，专注于为生活各个领域开发和研究以用户为导向的创新。

鼓励由两个机构的成员组成的跨学科团队为雄心勃勃的可持续项目制定和提交提案，这些项目战略性地使用设计来为世界问题提供可衡量的、有影响力的解决方案。