مقابلات
د. ماثيو بوتمان، الرئيس التنفيذي ومؤسس شركة Nanotronics – سلسلة المقابلات
أضف Unite.AI إلى مصادرك المفضلة على Google
د. ماثيو بوتمان هو الرئيس التنفيذي ومؤسس شركة Nanotronics، وهي شركة تكنولوجيا علمية قامت بتحديد مصير التحكم في المصانع من خلال اختراع منصة تجمع بين الذكاء الاصطناعي والآلية والتصوير المتقدم لتساعد الإبداع البشري في الكشف عن العيوب والشذوذ في التصنيع، وهو مجال قد ت停ظ منذ الخمسينيات. قبل انضمامه إلى Nanotronics، كان ماثيو مالكًا ونائبًا لرئيس التطوير في شركة Tech Pro، Inc.، والتي 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 تم تشكيل شراكات أو فروع في 15 دولة.
يمكنك وصف ما هو التكنولوجيا النانوية؟
لقد اتخذت التكنولوجيا النانوية معنيين مختلفين خلال 35 عامًا أو أكثر من وجود هذا 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 تناسب 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 أن تفتح مجالات الابتكار التي لا تتمكن من تحقيقها بالطرق الأخرى. تم تحديد هذا لأول مرة بواسطة إريك دريكسلر في الثمانينيات، والآن مع khảية التفاعل بين الذكاء الاصطناعي والعلوم المواد والبيولوجيا والكيمياء والفيزياء، أشياء أكثر إمكانية مما كانت عليه من قبل.
ما هي الصناعات الأكثر استعدادًا للتحول الناتج عن التكنولوجيا النانوية؟
تكنولوجيا الإلكترونيات هي شيء يبدو أنه يفتح الطريق لكل شيء آخر. انتهاء قانون مور باستخدام تصنيع الشبكات التقليدية هو في الواقع فرصة للتكنولوجيا النانوية. أعتقد أننا سنبدأ في رؤية أشياء مثل هندسة ثلاثية الأبعاد للقواعد، سنرى مواد جديدة لم نتمكن من استخدامها من قبل لتوفير المزيد من كفاءة الطاقة. وسنكون قادرين على رؤية تصاميم مبنية بأقل تكلفة من التي ن建ها حاليًا. بمجرد أن نفعل ذلك، سنرى أن الباقي يمكن أن يستفيد من الخصائص لمنحنا القدرة على التلاعب بالكائنات في هذا الحجم، سواء كانت في البيولوجيا أو الكيمياء، المثال والنموذج الذي سنراه في الشبكات سوف يتم تطبيقه.
يمكنك مشاركة قصة ولادة شركة Nanotronics؟
بدأنا Nanotronics في عام 2010، عندما كنت أعمل في جامعة كولومبيا. Nanotronics هو في الواقع نتيجة، وليس فقط رغبة في أن يكون لدينا شركة، ولكن لضمان أن أهم الاختراعات يمكن أن تكون قابلة للتوسع. مختبر الجامعة هو مكان للابتكار العظيم، ولكنه لا يعني الكثير إذا بقي الاختراع داخل المختبر. هذا هو جزء من دنياي كشخص قضي أكثر وقتًا على أرضية المصنع من المختبرات الأكاديمية. بدأت Nanotronics مع والدي، الذي كان مؤسس شركة أخرى عملنا معًا فيها. تم الاستحواض على تلك الشركة في عام 2008. هدف تلك الشركة (Tech Pro) كان استخدام أحدث التقنيات الحاسوبية والآلات لثورة الصناعات القديمة. في الواقع، Nanotronics هو تطور هذا المفهوم. في حالة Nanotronics، إنه استخدام الذكاء الاصطناعي والتصوير عالي الدقة والآلية لتغيير طريقة بناء الأشياء. لم يكن هذا الفكرة محددة لصناعة معينة. لقد حصلنا على أول عميل لنا في عام 2011، في مجال الشبكات التالية التي كانت صعبة للتوسع بسبب العيوب النانوية التي تسبب عوائد سيئة ومنع التبني الجماعي، على الرغم من الجودة الرائعة التي توفرها. كان هذا مكانًا رائعًا للبدء، لأنه قدم لنا تحديات كبيرة. جعلنا ننظر ليس فقط إلى هذه الصناعة، ولكن إلى التصنيع بشكل عام. هذه الصناعة، الشبكات المركبة، هي الآن أسرع قطاع نمو في الصناعة.
تمتلك شركة Nanotronics طريقة محمية بالبراءة لتفوقت على حد أب. يمكنك أن تبدأ بتوضيح ما هو حد أب وكيف يمكن لشركة Nanotronics التغلب على هذا القيد؟
حد أب هو تشريع قانون فيزيائي يسمى حد الانحراف بواسطة إرنست أب. هذا هو طريقة لاختيار البصريات من خلال حساب الفتحة العددية بحيث تكون موجة الضوء ليست أكبر من الكائن الذي تريد तसويره. هذا شيء يمكننا التغلب عليه، ولكن ليس بالضرورة. لدينا عدة طرق للقيام بذلك. واحدة من الطرق الفعالة جدًا هي استخدام أنماط إضاءة مختلفة مع الذكاء الاصطناعي. في الأساس، نحن نقوم بتصنيف ما يتوقعه الذكاء الاصطناعي أن يرى ومقارنته بما يرى، حتى لو كان 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 شركة Nanotronics التعلم الآلي مع التكنولوجيا النانوية؟
لقد تناولت هذا قليلاً في السؤال السابق حول حد أب. في التكنولوجيا النانوية، يمكنك افتراض أن الشيء الذي تحلله أصغر من طول موجة الضوء التي تستخدمه. إذا كنت قادرًا على رؤية شيء أصغر ورؤيته بسبب التعلم الآلي،那么 تكون قادرًا على التلاعب به والتعلم منه بنفسك والبناء معه. هذا هو المرة الأولى التي يصبح ذلك ممكنًا في التكنولوجيا النانوية. قمنا بتجربة يمكنك تخيلها لتكون شيئًا قيمًا في التكنولوجيا النانوية، وهو استخدام الطبع ثلاثي الأبعاد مع تعلم التعزيز. كان الطابع ثلاثي الأبعاد يوجهه وكلاء تعلم التعزيز الذين كانوا يهدفون إلى تحسين العيوب للحصول على خاصية نهائية. قاموا بذلك بطرق لم يفكر فيها البشر من قبل. بينما هذا ليس بالضبط نانو، نفس الفكرة ستطبق.
يمكنك مناقشة كيف يمكن للتكنولوجيا النانوية والبشر تعزيز بعضهما البعض؟
هذه هي المرة الأولى عندما يمكن للبشر ذوي اليد العليا والقدرة على ربط العديد من المفاهيم المختلفة في أي لحظة العمل مع القدرة الرائعة للذكاء الاصطناعي. يمكن القيام بذلك من خلال تحديث أهدافنا التي نريد أن يتحسنها الذكاء الاصطناعي باستمرار. هذا هو طريقة لنا لتوفير التوجيه بينما نراقب نتيجة ذلك الذكاء الاصطناعي. لا نعرف دائمًا ما هي الاستراتيجية والтакتيكات التي سيتخذها الذكاء الاصطناعي، ولكننا نعرف النتيجة التي نريد أن يتحققها. هذا مهم بشكل خاص في التكنولوجيا النانوية حيث لا تتوافق العديد من انطباعاتنا مع طريقة عمل الفيزياء. لحسن الحظ، الذكاء الاصطناعي لا يعاني من مشكلة هذه الانطباعات ويمكنه التفاعل مع الوضع على الأرض وتعلم بطرق لا نستطيع القيام بها. في جوهر الأمر، نحن نعلّم الذكاء الاصطناعي من خلال منحه العديد من الفرص للتعلم بمفرده بدون تحيزاتنا، وفي المقابل يعلمنا ما هو ممكن.
قامت شركة Nanotronics بالشراكة مع عدد من شركات تسلسل الجينوم لتساعد في خفض تكلفة تسلسل الجينوم. يمكنك مناقشة بعض هذه الشراكات؟
بينما لا أستطيع مناقشة تفاصيل ما نقوم به لصالح عملائنا في تسلسل الجينوم، يمكنني القول أن هدفنا والمكان الذي رأينا بعض النجاح هو استخدام أنماط إضاءة فريدة والذكاء الاصطناعي لتحسين العوائد. يمكن ربط عوائد أفضل جدًا بسعر التسلسل. إذا فعلنا ذلك، سوف يؤدي ذلك في النهاية إلى تطوير أسرع للقاحات والعلاجات الأخرى وأيضًا لتسلسل 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 العائد بينما تقلل من الهدر؟
يجب أن ترتبط التكنولوجيا النانوية بتقليل الهدر، أو أنها ليست حقًا تكنولوجيا نانوية من وجهة نظري. سنقول أن التكنولوجيا النانوية والتصنيع الدقيق الذراعي هما مترادفان، وبالتالي يجب أن تتضمن المواد الخام لما تصنعه عدم وجود هدر على الإطلاق. نعتقد أن هذا ممكن إذا فكرنا في ما تم إنجازه باستخدام تعلم التعزيز لتقنيات التصنيع الأخرى التي نقوم بها.
هل هناك شيء آخر تريد مشاركته حول شركة Nanotronics؟
نقوم بفعل شيء نسميه التحكم الذكي في المصنع (IFC). نرى طريق المصانع الذكية من تحسين العوائد في المصانع التقليدية إلى قيادة المصانع الدقيقة الذراعية.
شكرًا على المقابلة الرائعة، القراء الذين يرغبون في التعلم المزيد يجب أن يزوروا Nanotronics.
