ORNL研究员科里·库克（Corey Cooke）经常在开发co - proof和概念模拟驾驶在校园周围的天线验证从不同距离的信号接收。图片来源：Carlos Jones/ORNL，美国能源部
在成为美国能源部橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）研究员的几年前，科里·库克（Corey Cooke）在攻读高等学位的过程中遭遇了令人沮丧的挫折。由于对研究经费的误解，他在一年后放弃了博士学业。后来，他转了校，在库克维尔的田纳西理工大学（Tennessee Technological University）继续学习。这所大学帮助他在华盛顿特区全职工作期间完成了学业
通过这一挑战，库克为他现在的角色做好了准备，帮助年轻的研究人员在研究生学习中导航，他协调了ORNL和田纳西理工大学电子和计算机工程项目之间的合作关系。
作为一名联合教员，库克教授在线课程，并为攻读研究生学位的学生提供建议，这创造了一条将新晋研究人员引入实验室的渠道，同时有助于提高现有员工的专业知识。库克最近开始领导能源科学与技术理事会的无线电频率和智能系统小组，这是他促进增长和合作的众多方式之一。
田纳西理工学院的项目是实验室非传统学生的理想选择。“ORNL的研究人员代表了一个很难在工作的同时为高等教育服务的人群，”库克说，他自己的研究包括无线和雷达通信系统。“我们这里已经有人在从事高于他们教育水平的工作——拥有学士学位的研究人员在从事博士水平的工作。我们希望帮助这些人使他们的证书与他们的技能相一致，同时扩大他们的职业机会。”
库克指导ORNL的员工完成实验室的学费资助过程，并帮助他们选择从实验室研究中获得跳板的研究课题，就像他在美国海军研究实验室攻读博士学位时所做的那样。
把实验室当作教室
作为田纳西州人，库克鼓励来自田纳西理工大学的优秀学生到ONRL寻找机会。其中一名学生泰勒·麦考密克（Tyler McCormick）在攻读硕士学位期间曾与库克一起上过课。麦考密克说：“如果不是因为他，我永远不会来实验室。”麦考密克以前认为ORNL只从事核研究，只雇用有博士学位的科学家。在ORNL的国家安全科学理事会（NSSD）做了两年研究员之后，麦考密克计划在秋季继续攻读田纳西理工大学的博士课程。
库克也是以类似的方式来到ORNL的，他在实验室实习，师从前田纳西州理工学院项目联络员、前ORNL研究员亚当·安德森。在安德森离开后，库克被聘为NSSD的一名研究员，库克希望这个团队能继续下去，这样其他人就能得到同样的好处。
库克说：“如果那年夏天亚当没有带我来，我永远不会来ORNL，因为我不知道ORNL在做无线研究。”顶尖地区大学的专家似乎也不知道——库克希望通过ORNL田纳西理工学院学生的出版物来部分改变这种状况。
库克说：“我可以帮助员工从他们的研究结果中挖掘出一个非机密的方面，用于他们的学位。”“他们可以尝试理想的想法并发表，这也让实验室可见，并吸引国家安全研究项目，这样我们就可以在这个领域深入研究。”
NSSD弹性通信小组的副研究员霍利斯·尼尔（Hollis Neel）是田纳西理工大学这批学生的主要候选人。在获得数学学士学位和地理硕士学位的同时，尼尔帮助建立了乔治亚大学的小卫星实验室。在为两颗卫星贡献了技术之后，尼尔在ORNL从事地理空间科学方面的工作。“霍利斯带着丰富的实践经验来到这里，”库克说。“有多少人把东西送入过太空？”
但为了支持他的新角色，尼尔认为有必要加强他在工程和数据科学方面的基础知识。2021年，库克鼓励他去田纳西理工大学攻读博士学位。
对尼尔来说，有一位在ORNL工作的导师，可以让他更容易平衡工作和学习。他说：“当我有担保人要求的义务，可能会影响上课或截止日期时，我可以灵活地处理这些工作义务。”
尼尔称赞库克的教学风格，包括通信理论、随机信号和系统、无线通信和信号分析。尼尔说：“他非常聪明，但当他不知道什么时，他从不承认，而是直接从白板上推导出来。”“这种回归基本原则的意愿真的很有趣，也很诱人，但这并不是整个领域的共识。”
尼尔发现自己学到的技能在工作中很快就会派上用场。他说：“在每一堂课上，它如何直接适用于通信领域是毫无疑问的。”
ORNL研究员Corey Cooke研究雷达、数字信号处理和通信系统方面的挑战，同时也教授田纳西理工学院的研究生课程。图片来源：Carlos Jones/ORNL，美国能源部
保护电网，改进无线系统
在电气工程方面，田纳西理工学院的优势与库克在机器学习和通信理论交叉方面的专业知识相结合。他的研究主要集中在雷达，数字信号处理，通信系统和极弱信号的收集和检测。
“这就像一个谜题，”他说。“如果你找到了正确的数学模型，你就可以从噪音中提取信号，或者从信号中收集信息。近年来，当问题过于复杂，或者当存在太多未知变量时，机器学习和人工智能已经成为使用数学方程的工具。”
库克的科学研究将建模和计算方法与硬件中的实际问题联系起来。例如，大型电网供应链安全的一个方面是确保来自外国制造商的控制设备中不存在恶意植入物。
“你怎么知道没有一个网络漏洞通过硬件引入电网？”库克说。“对电子设备的小改动可能会损害更大系统的运行，比如干扰发电厂涡轮机的旋转速度。”库克研究了一种不会损坏电子设备或中断其使用的非侵入式扫描方法。
库克希望他的团队能够探索新的研究方向。例如，解决无线制造技术的挑战可以通过消除电源线来提高工厂的安全性，同时启用移动机器人等自动化选项。但是，工厂设备中的无线传感器在室内可能无法可靠地工作，或者它们可能共享重叠的无线电频率，从而相互干扰。
库克设想使用人工智能和高性能计算来改进无线通信网络。这些系统可以为特定的工厂定制设计，或者消除特定城市的无线盲点。他还认为，需要更强大的无线系统来支持生命安全应用，比如自动驾驶。
合作文化
在与来自实验室多个科学专业的工作人员合作后，库克继续在使用相同技能解决不同问题的研究人员之间建立联系。他帮助建立了实验室范围内的无线电频率研究论坛，该论坛在ORNL研究无线电频率系统或应用信号处理的研究人员的每月会议上举办一次演讲。库克说：“我们试图把所有人聚集在一起，这样我们就可以继续合作，即使我们不是每天都在一起工作。”
库克通过培养个人的能力，然后为他们创造联合力量的机会，来帮助提高实验室的能力。这是尼尔在ORNL-Tennessee技术项目中最喜欢的一个方面。
尼尔说：“有一群博士同组的人在一起，能够交流想法，思考我们的研究，讨论我们正在学习的东西，这真的很有趣。”“从与另一种研究小组合作的角度来看，这是一次很好的互动。我很高兴看到这个群体在不断壮大。”
UT-Battelle为美国能源部科学办公室管理ORNL，该办公室是美国物理科学基础研究的最大支持者。科学办公室正在努力解决我们这个时代的一些最紧迫的挑战。欲了解更多信息，请访问energy.gov/science。
