研究& Innovation

本科团队上衣与城市能源研究国家的数据竞争

由365备用网址系统教授辅导,在四人小组捕捉顶部间距和第二最佳论文荣誉在橡树岭国家实验室发起的数据挑战

downtown Chicago heat data, presented as bar graphs upon a map of the city

一个优秀的团队四个365备用网址大学生带来了新的视角,以城市能源流 - 并获得国家承认这样做。

该小组由辅导 School of Systems & Engineering 教授 菲利普·奥东科尔,第一和第二放在全国数据挑战的奖项以其全面关系和模式在芝加哥的气候,能源使用量的分析,现有建筑和人口。

Professor 菲利普·奥东科尔
上证所教授菲利普·奥东科尔,能源专家,辅导团队

计算机科学 学生罗纳德·埃斯特韦斯,萨曼莎inneo和约翰·施奈德汉和 工业与系统工程 学生丹尼尔被授予wadler最好的闪电谈话奖,他们两分钟的演讲,并在八月几乎进行的大烟山计算科学与工程大会(smc2020)的数据挑战,竞争保护的尖子生纸亚军的荣誉。

五十余所大学代表队参加了smc2020,这是由美国赞助能源的橡树岭国家实验室的部门。

“他们生产的新的见解和专业性很强的论文和谈话,这是了不起鉴于我们的团队是如何只花了三到四个星期的项目 - 利用分析和可视化工具,他们从来没有使用过,”笔记奥东科尔。

“两个chicagos”从数据分析出来

四个大学生,在365备用网址所有参与者 巅峰学者 程序,不知道对方的时候对每个去年秋天分别签署关于能源专家提出了奥东科尔,分析能源和气候对365备用网址校园流动的项目进行暑期研究。特别是,他计划与分析从365备用网址实时采集的数据获取和工作团队的刚刚建成的网关学术复杂。

但是当covid-19大流行袭击了春天,奥东科尔被迫迅速转动,从这些计划。

“突然,没有人在校园里,没有人用能;建筑没有正常经营数据,我们看到的是突然很不规范,”他说。

当他发现橡树岭挑战,加入它晚,但在时间,使一个条目的。

“后来开始比其他球队是望而生畏,但也是令人兴奋的是在这个国家会议会顶住了来自全国各地的球队,回忆说:”奥东科尔。

本科团队开始通过下载3个RAW数据集 - 描述约一平方英里的芝加哥市中心的“循环”商业区的建筑存量,气象站读数和建筑能源使用 - 收集,并通过国家实验室提供。

下一组着手分析这些数据以不同的方式。

我们没有在这个尺度附近的任何地方分析的数据,说:“inneo,谁队长阵容。小辈”,但随着时间的推移肯定变得更容易,因为大家都成了朋友,因为教授奥东科尔指导我们,当我们学会了合作上的变焦或通过共享屏幕“。

multicolored chart showing Chicago energy use in buildings
学生团队分析建筑股票,天气和能源的使用,然后生产可视化使用开普勒

努力做到在笔记本电脑上的高负荷计算,团队成员埃斯特韦斯击中后,建立一个SQLite数据库,以更快地处理一些数据的解决方案。

“我写了一个脚本,该脚本处理给我们的气象数据,在15个分钟的间隔了整整一年拍摄880个不同位置的16个值的CSV文件较大,”解释埃斯特韦斯“,然后创建一个本地数据库和上传的每一行数据进去。

“这既减少了气象数据集的大小 - 只有数据点的一半是我们感兴趣的地理区域内 - 也使我们能够查询特定天或时间值的数据,而不是不必经常阅读整个文件“。

在潜水,他们开始检测模式。球队的主要结论中是一个新的见解,芝加哥市中心的北部和南部地区的建筑股票,能源使用和能源效率的差异相当明显,以至于它们构成了团队所称的“两半”是什么:一个由高大,高能效的结构,组成,另一个由建筑物的降低高度,效率较低,并与能源的不同混合。

“我们无法找到这种洞察力已经先前公布的,”笔记奥东科尔。

该小组还从它的分析确定了中心城区经历温度和风速梯度,每个可能影响当地的能源使用量的明显的小气候。

inneo选择给两分钟的间距呈现小组的工作和结论对法官和与会者 - 最终确保了365备用网址队最高荣誉在类别中的谈话。

“最近我来来讲是在高中茎比赛;这是一个非常不同的感觉,”她回忆说。 “但我觉得我非常充分的准备。”

在她配发了两分钟,inneo描述团队的目标,途径和方法。

“她很自信,口才和对点,打动她的命令,我们的团队已经做了伟大的工作总结的法官,说:”奥东科尔。

365备用网址队还创造了一个令人印象深刻的一组使用开普勒,一个开源地理空间工具箱,以及当地的小气候的运动影像的高分辨率可视化。形成了球队的第二位演讲的部分图形,这也将刊登在会议的议事十月“微气候对城市建筑物的能源消耗宏观影响”。

该项目可能在明年继续,奥东科尔说,无论是作为芝加哥数据的深入分析或收集的关于365备用网址校园数据的最初计划分析的一种形式。