مقابلات
د. ماثيو بوتمان، الرئيس التنفيذي والشريك المؤسس لشركة Nanotronics – سلسلة المقابلات
د. ماثيو بوتمان هو الرئيس التنفيذي والشريك المؤسس لشركة Nanotronics، وهي شركة تكنولوجيا العلوم التي أعادت تعريف التحكم في المصنع من خلال اختراع منصة تجمع بين الذكاء الاصطناعي والآلية والتصوير المتقدم لمساعدة الإبداع البشري في الكشف عن العيوب والشذوذ في التصنيع، وهي صناعة لم تتغير منذ الخمسينات. قبل Nanotronics، كان ماثيو مالكًا ونائب رئيس تطوير لشركة Tech Pro، Inc.، التي تم الاستحواذ عليها من قبل Roper Industries في عام 2008. خلال فترة وجوده في Tech Pro، قاد两个 استحواذًا وتحول شركة تصنيع الآلات إلى أسواق عالمية جديدة، حيث شكل شراكات أو فروع في 15 دولة.
يمكنك وصف ما هي التكنولوجيا النانوية؟
لقد اتخذت التكنولوجيا النانوية معنيين مختلفين خلال 35 عامًا أو أكثر من وجود المصطلح. الأكثر شيوعًا في عام 2020 هو أن التكنولوجيا النانوية هي استخدام أي تكنولوجيا لها حجم ميزة أقل من 100 نانومتر. نرى التكنولوجيا النانوية التي تتوافق مع هذا في الطلاء المقاوم للبقع والكريم الواقي من الشمس وتنقية المياه. هذا يعرض فرصًا ولكن ليس الأكثر إثارة. بالنسبة لي، التكنولوجيا النانوية هي القدرة على تصنيع أشياء دقيقة ذراعيًا. عندما يكون لديك شيء دقيق ذراعيًا، لديك القدرة على التنقل في الفضاء دون قيود العالم الماكرو. لديك خصائص فيزيائية وكهربائية ليست فقط متفوقة ولكنها أيضًا قابلة للتحكم. هذا هو المكان الذي يمكن للتكنولوجيا النانوية فيه فتح مجالات الابتكار التي لا تتمكن من تحقيقها بالطرق الأخرى. تم تحديد ذلك لأول مرة بواسطة إريك دريكس勒 في الثمانينيات، والآن يمكن للذكاء الاصطناعي التفاعل مع العلوم المواد والبيولوجيا والكيمياء والفيزياء، والأمور أكثر إمكانية مما كانت عليه من قبل.
أي الصناعات هي الأكثر استعدادًا للتحول من خلال التكنولوجيا النانوية؟
تكنولوجيا الإلكترونيات هي شيء يبدو أنه يؤدي الطريق لكل شيء آخر. انتهاء قانون مور باستخدام تصنيع الشبكات التقليدية هو في الواقع فرصة للتكنولوجيا النانوية. أعتقد أننا سن开始 رؤية أشياء مثل هندسة ثلاثية الأبعاد للقواعد وسنرى مواد جديدة لم نتمكن من استخدامها من قبل لتوفير المزيد من كفاءة الطاقة. وسنكون قادرين على رؤية تصاميم مبنية بتكلفة أقل من التكلفة الحالية لبناء الشبكات. بمجرد أن تفعل ذلك، سنرى أن الباقي يمكن أن يستفيد من الخصائص لتعديل الأشياء في هذا النطاق، سواء كانت بيولوجية أو كيميائية، والنموذج الذي سنراه في الشبكات سوف يتم تطبيقه.
يمكنك مشاركة قصة نشأة Nanotronics؟
بدأنا Nanotronics في عام 2010، عندما كنت أعمل في جامعة كولومبيا. Nanotronics هو في الواقع نتيجة، وليس رغبة في امتلاك شركة، ولكن الرغبة في ضمان أن يتم تسريع الاختراعات الأكثر إثارة. مختبر الجامعة هو مكان للاختراع العظيم، ولكن لا يعني ذلك الكثير إذا بقي الاختراع داخل المختبر. هذا في دنياي كشخص قام بإنفاق المزيد من الوقت على أرضية المصنع أكثر من المختبرات الأكاديمية. بدأت Nanotronics مع والدي الذي كان مؤسس شركة أخرى حيث عملنا معًا. تم الاستحواذ على تلك الشركة (Tech Pro) في عام 2008. كان هدف تلك الشركة (Tech Pro) هو استخدام أحدث التقنيات الحاسوبية والآلات لثورة الصناعات القديمة. في الواقع، Nanotronics هي تطور لهذا المفهوم. في حالة Nanotronics، يتم استخدام الذكاء الاصطناعي والتصوير المتقدم والروبوتات لتغيير طريقة بناء الأشياء. لم تكن هذه الفكرة محددة للصناعة. كان لدينا أول عميل في عام 2011، في الشبكات التقليدية الجديدة التي كانت صعبة للتوسع بسبب العيوب النانوية التي تسبب عيوبًا سيئة وعرقلة التبني الجماعي، على الرغم من الجودة الرائعة التي توفرها. كان هذا مكانًا رائعًا للبدء، لأنه قدم تحديًا رائعًا. لقد جعلنا ذلك ننظر ليس فقط إلى تلك الصناعة ولكن أيضًا إلى عدسة التصنيع بشكل عام. هذه الصناعة، الشبكات التقليدية المركبة، هي الآن أسرع قطاع نمو في الصناعة.
تمتلك Nanotronics طريقة патентية لتجاوز حد أب. يمكنك أن تبدأ بتوضيح ما هو حد أب وكيف يمكن لـ Nanotronics تجاوز هذا القيد؟
حد أب هو تشكيل قانون فيزياء يسمى حد الانحراف بواسطة إرنست أب. هذا هو طريقة لاختيار البصريات عن طريق حساب العدسة العددية بحيث لا تكون موجة الضوء أكبر من الكائن الذي تريد तसويره. هذا شيء يمكننا تجاوزه، ولكن هذا شيء يمكننا الحصول عليه حاسوبيًا. لدينا عدة طرق مختلفة للقيام بذلك. واحدة من الطرق الفعالة جدًا هي استخدام مودات الإضاءة والذكاء الاصطناعي. بشكل أساسي، نحن نقوم bằng تصنيف ما يتوقع أن يراه الذكاء الاصطناعي ومقارنته بما يُرى، حتى لو كانت طول موجة الضوء أكبر من الكائن المُصور. نحن دائمًا نبحث عن طرق جديدة للقيام بذلك والتحدي ليس دائمًا الدقة ولكن القدرة على الكشف عن شيء أصغر من حد أب، والقيام بذلك بسرعات إنتاج تتوافق مع التصنيع.
يمكنك مناقشة كيف تدمج Nanotronics التعلم الآلي مع التكنولوجيا النانوية؟
تناولت هذا قليلاً في السؤال السابق حول حد أب. في التكنولوجيا النانوية، يمكننا افتراض أن الشيء الذي نحله أصغر من طول موجة الضوء الذي نستخدمه. لذلك، إذا كنت قادرًا على رؤية شيء أصغر ورؤيته بسبب التعلم الآلي، ثم تكون قادرًا على تعديله والتعلم منه بنفسك والقدرة على بناء به. هذا هو المرة الأولى التي يتم فيها ذلك مع التكنولوجيا النانوية. قمنا بتجربة يمكنك تخيلها لتكون قيمة في التكنولوجيا النانوية، والتي كانت استخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد مع التعلم بالتعزيز. تم توجيه الطابعة ثلاثية الأبعاد بواسطة وكلاء التعلم بالتعزيز الذين كانوا يهدفون إلى تحسين العيوب للحصول على خاصية نهائية. قاموا بذلك بطرق لم يفكر فيها البشر. في حين أن هذا ليس بالضبط نانو، فإن نفس الفكرة ستطبق.
يمكنك مناقشة كيف يمكن للتكنولوجيا النانوية والبشر تعزيز بعضهم البعض؟
هذا هو المرة الأولى عندما يمكن للبشر ذوي اليد العليا والقدرة على ربط العديد من المفاهيم المختلفة في أي لحظة العمل مع القدرة الرائعة السريعة للذكاء الاصطناعي. يمكن القيام بذلك عن طريق تحديث أهدافنا التي نريد أن يضبطها الذكاء الاصطناعي. это هو طريقة لنا لتقديم التوجيه أثناء مشاهدة نتيجة ذلك الذكاء الاصطناعي. نحن لا نعرف دائمًا ما هي الاستراتيجية والтакتيكات التي سيتخذها الذكاء الاصطناعي، ولكننا نعرف النتيجة التي نريد أن يحققها. هذا尤ALLY مهم في التكنولوجيا النانوية حيث العديد من الغرائز لا تتوافق مع طريقة عمل الفيزياء. لحسن الحظ، الذكاء الاصطناعي لا يعاني من مشكلة هذه الغرائز ويمكنه بدلاً من ذلك الاستجابة للموقف على يد والتعلم بطرق لا نستطيع القيام بها. في جوهر الأمر، نحن نعلّم الذكاء الاصطناعي عن طريق إعطائه العديد من الفرص للتعلم بنفسه دون تحيزاتنا وبدلاً من ذلك يعلمنا ما هو ممكن.
قامت Nanotronics بالشراكة مع عدد من شركات تسلسل الجينوم لتساعد في خفض تكاليف تسلسل الجينوم. يمكنك مناقشة بعض هذه الشراكات؟
في حين لا أستطيع مناقشة تفاصيل ما نقوم به لعملائنا في تسلسل الجينوم، يمكنني القول أن هدفنا ومكاننا رأينا بعض النجاح هو استخدام مودات الإضاءة الفريدة والذكاء الاصطناعي لتحسين العائدات. يمكن ربط العائدات الأفضل بأسعار التسلسل. إذا قمت بذلك، يؤدي ذلك في النهاية إلى تسريع تطوير اللقاحات والعلاجات الأخرى وأيضًا إلى تسلسل جينوم رخيص جدًا يمكن أن يؤدي إلى جينوم بـ 100 دولار. هدفي الشخصي، كما هو الحال مع العديد من الآخرين، هو رؤية الطب الشخصي يصبح حقيقة واقعة في أقرب وقت ممكن.
ما هي بعض الطرق التي يمكن للتكنولوجيا النانوية أن تزيد من العائد وتقلل من الهدر؟
يجب أن ترتبط التكنولوجيا النانوية بتقليل الفاقد، أو أنها ليست بالتكنولوجيا النانوية الحقيقية من وجهة نظري. سنقول أن التكنولوجيا النانوية والتصنيع الدقيق الذراعي مترادفان، وبالتالي يجب أن تتضمن المواد الخام لما تصنعها لا تُخلف أي هدر على الإطلاق. نعتقد أن هذا ممكن إذا فكرت في ما تم إنجازه باستخدام التعلم بالتعزيز لتقنيات التصنيع الأخرى التي نقوم بها.
هل هناك أي شيء آخر تريد مشاركته حول Nanotronics؟
نقوم بفعل شيء نسميه التحكم الذكي في المصنع (IFC). نرى طريق المصانع الذكية كمسار يؤدي من تحسين العائدات في المصانع التقليدية إلى قيادة المصانع الدقيقة الذراعيًا.
شكرًا على المقابلة الرائعة، القراء الذين يرغبون في معرفة المزيد يجب أن يزوروا Nanotronics.
