डॉ. मैथ्यू पुटमैन, नैनोट्रॉनिक्स के सीईओ और सह-संस्थापक - साक्षात्कार श्रृंखला

डॉ. मैथ्यू पुटमैन के सीईओ और सह-संस्थापक हैं नैनोट्रॉनिक्स, एक विज्ञान प्रौद्योगिकी कंपनी जिसने विनिर्माण में खामियों और विसंगतियों का पता लगाने में मानवीय सरलता की सहायता के लिए एआई, स्वचालन और परिष्कृत कल्पना को संयोजित करने वाले एक मंच के आविष्कार के माध्यम से कारखाना नियंत्रण को फिर से परिभाषित किया है, एक ऐसा उद्योग जो 1950 के दशक से स्थिर है। नैनोट्रॉनिक्स से पहले, मैथ्यू टेक प्रो, इंक. के मालिक और विकास के उपाध्यक्ष थे, जिसे 2008 में रोपर इंडस्ट्रीज द्वारा अधिग्रहित किया गया था। टेक प्रो में अपने समय के दौरान, उन्होंने दो अधिग्रहणों और उपकरण निर्माता को नए वैश्विक में बदलने का नेतृत्व किया। बाज़ार, 15 देशों में साझेदारियाँ या सहायक कंपनियाँ बना चुके हैं।

क्या आप बता सकते हैं कि क्या है? नैनो?

इस शब्द के अस्तित्व में आने के लगभग 35 वर्षों के दौरान नैनोटेक्नोलॉजी ने दो अलग-अलग अर्थ अपनाए हैं। 2020 में सबसे आम बात यह है कि नैनोटेक्नोलॉजी किसी भी ऐसी तकनीक का उपयोग है जिसका फीचर आकार 100 नैनोमीटर से कम है। हम नैनोटेक देखते हैं जो इसे दाग प्रतिरोधी कोटिंग्स, सनस्क्रीन और जल शोधन में फिट बैठता है। यह अवसर तो प्रस्तुत करता है लेकिन सबसे रोमांचक नहीं है। मेरे लिए, नैनोटेक्नोलॉजी उन चीजों का निर्माण करने की क्षमता है जो परमाणु रूप से सटीक हैं। जब आपके पास कुछ ऐसा होता है जो परमाणु रूप से सटीक होता है तो आपके पास स्थूल दुनिया के प्रतिबंध के बिना अंतरिक्ष में नेविगेट करने की क्षमता होती है। आपके पास भौतिक और विद्युत गुण हैं जो न केवल श्रेष्ठ हैं, बल्कि वे नियंत्रणीय भी हैं। यहीं पर नैनोटेक्नोलॉजी में नवाचार के ऐसे क्षेत्रों को खोलने की संभावना है जो अन्य तरीकों से संभव नहीं हैं। इसे पहली बार 1980 के दशक में एरिक ड्रेक्सलर द्वारा रेखांकित किया गया था, और अब जब आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस भौतिक विज्ञान, जीव विज्ञान, रसायन विज्ञान और भौतिकी के साथ बातचीत कर सकता है, तो चीजें पहले की तुलना में अधिक संभव हो गई हैं।

नैनोटेक्नोलॉजी द्वारा व्यवधान के लिए कौन से उद्योग सबसे अधिक उपयुक्त हैं?

इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग एक ऐसी चीज़ है जो बाकी सभी चीज़ों के लिए मार्ग प्रशस्त करता प्रतीत होता है। पारंपरिक सेमी-कंडक्टर निर्माण का उपयोग करके मूर के नियम का संभावित अंत वास्तव में नैनो टेक्नोलॉजी के लिए एक अवसर है। मुझे लगता है कि हम सबस्ट्रेट्स के 3डी आर्किटेक्चर जैसी चीजों को देखना शुरू करने जा रहे हैं, हम नई सामग्री को देखने जा रहे हैं जिसका उपयोग हम अधिक ऊर्जा दक्षता प्रदान करने के लिए पहले नहीं कर पा रहे थे। और हम वर्तमान में सेमी-कंडक्टर बनाने में लगने वाली लागत की तुलना में बहुत कम पैसे में डिजाइन तैयार होते देख पाएंगे। एक बार जब आप ऐसा कर लेंगे, तो हम देखेंगे कि बाकी लोग इस पैमाने पर वस्तुओं में हेरफेर करने के गुणों से लाभ उठा सकते हैं, चाहे वह जीव विज्ञान हो या रसायन विज्ञान, उदाहरण और प्रोटोटाइप जो हम अर्ध-कंडक्टर में देखेंगे, लागू किया जाएगा।

क्या आप नैनोट्रॉनिक्स के पीछे की उत्पत्ति की कहानी साझा कर सकते हैं?

हमने नैनोट्रॉनिक्स की शुरुआत 2010 में की थी, जब मैं कोलंबिया विश्वविद्यालय में काम कर रहा था। नैनोट्रॉनिक्स वास्तव में एक कंपनी बनाने की इच्छा का परिणाम नहीं है, बल्कि यह सुनिश्चित करना है कि सबसे रोमांचक आविष्कारों को बढ़ाया जा सके। एक विश्वविद्यालय प्रयोगशाला महान संभावित आविष्कार का स्थान है, लेकिन यदि आविष्कार प्रयोगशाला के भीतर ही रहता है तो इसका कोई खास मतलब नहीं है। यह मेरे डीएनए में है कि मैंने अकादमिक प्रयोगशालाओं की तुलना में फैक्ट्री के फर्श पर अधिक समय बिताया है। मैंने नैनोट्रॉनिक्स की शुरुआत अपने पिता के साथ की थी, जो एक अन्य कंपनी के संस्थापक थे, जहां हमने साथ काम किया था। वह कंपनी जिसे 2008 में अधिग्रहित किया गया था। उस कंपनी (टेक प्रो) का लक्ष्य, पुराने उद्योगों में क्रांति लाने के लिए कंप्यूटर प्रौद्योगिकी और उपकरण में नवीनतम का उपयोग करना था। वास्तव में, नैनोट्रॉनिक्स उसी अवधारणा का विकास है। नैनोट्रॉनिक्स के मामले में, यह चीजों के निर्माण के तरीके को बदलने के लिए आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस, सुपर रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग और रोबोटिक्स का उपयोग कर रहा है। यह विचार उद्योग विशिष्ट नहीं था. हमारा पहला ग्राहक 2011 में अगली पीढ़ी के सेमी-कंडक्टर में था, जिन्हें नैनोस्केल दोषों के कारण स्केल करना मुश्किल था, जो खराब पैदावार का कारण बनते थे, और उनके द्वारा प्रदान किए जाने वाले अविश्वसनीय गुणों के बावजूद, बड़े पैमाने पर अपनाने को रोकते थे। यह शुरुआत करने के लिए एक अद्भुत जगह थी, क्योंकि इसने अविश्वसनीय मात्रा में चुनौतियाँ पेश कीं। इससे यह संभव हुआ कि हम न केवल उस विशिष्ट उद्योग पर ध्यान दे सकते हैं, बल्कि सामान्य रूप से विनिर्माण पर भी ध्यान दे सकते हैं। यह उद्योग, यौगिक अर्धचालक, अब उद्योग का सबसे तेजी से बढ़ने वाला खंड है।

नैनोट्रॉनिक्स के पास इससे आगे निकलने का एक पेटेंट तरीका है अब्बे सीमा. क्या आप यह बताकर शुरुआत कर सकते हैं कि एब्बे सीमा क्या है और नैनोट्रॉनिक्स इस सीमा को कैसे पार करने में सक्षम है?

एब्बे सीमा भौतिकी में एक नियम का औपचारिकीकरण है जिसे अर्न्स्ट एब्बे ने विवर्तन सीमा कहा है। यह संख्यात्मक एपर्चर की गणना करके प्रकाशिकी चुनने का एक तरीका है ताकि प्रकाश की तरंग उस वस्तु से बड़ी न हो जिसकी आप छवि बनाना चाहते हैं। यह एक ऐसी चीज़ है जिसे हम प्रति कथन पर काबू पा सकते हैं, लेकिन यह एक ऐसी चीज़ है जिसे आप कम्प्यूटेशनल रूप से प्राप्त कर सकते हैं। हमारे पास ऐसा करने के कई अलग-अलग तरीके हैं। इसे संबोधित करने में सक्षम होने के वास्तव में प्रभावी तरीकों में से एक यह है कि हमने ऐसा कुछ भी शुरू नहीं किया था। हमारे पास गति नियंत्रण और छवियों के पुनर्निर्माण के लिए अब की तुलना में कहीं अधिक जटिल तरीके थे। इसमें चलती हुई रोशनी और भौतिक चीज़ों को हिलाना और कई छवियां लेना और गणना का उपयोग करके यह देखना शामिल था कि अन्यथा क्या नहीं देखा जाएगा। हम अभी भी कुछ मामलों में ऐसा करते हैं, लेकिन अधिक बार हम कृत्रिम बुद्धिमत्ता के साथ प्रकाश व्यवस्था के संयोजन का उपयोग करते हैं। अनिवार्य रूप से, हम वर्गीकृत कर रहे हैं कि एआई क्या अपेक्षा करता है कि उसे देखा जाना चाहिए और जो देखा जाता है उसकी तुलना कर रहे हैं, भले ही प्रकाश की तरंग दैर्ध्य छवि वाली वस्तु से बड़ी हो। हम हमेशा ऐसा करने के नए तरीकों की तलाश में रहते हैं और चुनौती हमेशा समाधान की नहीं होती है, बल्कि एब्बे सीमा से छोटी किसी चीज़ का पता लगाने में सक्षम होने की होती है, और इसे थ्रूपुट गति पर करने में सक्षम होने की होती है जो विनिर्माण के साथ बनी रहती है।

क्या आप चर्चा कर सकते हैं कि नैनोट्रॉनिक्स मशीन लर्निंग को नैनोटेक्नोलॉजी के साथ कैसे जोड़ता है?

मैंने एब्बे सीमा के बारे में पिछले प्रश्न में इस पर थोड़ा विचार किया था। नैनोटेक्नोलॉजी में आप यह मान सकते हैं कि आप जो कुछ हल कर रहे हैं वह उस प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से छोटा है जिसका आप उपयोग कर रहे हैं। इसलिए, यदि आप किसी ऐसी चीज़ को देखने में सक्षम हैं जो छोटी है और मशीन लर्निंग के कारण इसे देखने में सक्षम हैं, तो आप इसमें हेरफेर करने में सक्षम हैं, और आप स्वयं इससे सीखने में सक्षम हैं और इसके साथ निर्माण करने में सक्षम हैं। यह पहली बार है जब नैनो टेक्नोलॉजी से यह संभव हुआ। हमने एक प्रयोग किया जिसके बारे में आप कल्पना कर सकते हैं कि यह नैनोटेक्नोलॉजी में कुछ मूल्यवान बन जाएगा, जो कि सुदृढीकरण सीखने के साथ 3डी प्रिंटिंग का उपयोग करना था। 3डी प्रिंटर को सुदृढीकरण शिक्षण एजेंटों द्वारा निर्देशित किया गया था जिन्हें अंतिम संपत्ति प्राप्त करने के लिए विसंगतियों को ठीक करने के लिए अनुकूलित करना था। उन्होंने इसे ऐसे तरीकों से किया जिसके बारे में इंसानों ने कभी नहीं सोचा था। हालाँकि यह बिल्कुल नैनो नहीं है, फिर भी वही विचार लागू होगा।

क्या आप चर्चा कर सकते हैं कि नैनोटेक्नोलॉजी और मनुष्य एक-दूसरे को कैसे बढ़ा सकते हैं?

यह पहली बार है जब अत्यधिक निपुणता और किसी भी समय कई अलग-अलग अवधारणाओं को पाटने की क्षमता वाले मनुष्य आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस की अविश्वसनीय रूप से तेज़ क्षमता के साथ काम कर सकते हैं। यह हमारे लक्ष्यों को लगातार अद्यतन करके किया जा सकता है जिनके लिए हम AI को अनुकूलित करना चाहते हैं। यह हमारे लिए उस एआई के परिणाम को देखते हुए मार्गदर्शन प्रदान करने का एक तरीका है। हम हमेशा नहीं जानते कि एआई क्या रणनीति और रणनीति अपनाएगा, लेकिन हम जानते हैं कि हम इससे क्या परिणाम प्राप्त करना चाहेंगे। यह नैनोटेक्नोलॉजी में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां हमारी कई प्रवृत्तियां भौतिकी के काम करने के तरीके के अनुरूप नहीं हैं। सौभाग्य से, एआई में इन प्रवृत्तियों की समस्या नहीं है और वह मौजूदा स्थिति पर प्रतिक्रिया कर सकता है और उन तरीकों से सीख सकता है जिनमें हम सक्षम नहीं हैं। संक्षेप में, हम एआई को अपने पूर्वाग्रहों के बिना अपने आप सीखने के बहुत सारे मौके देकर सिखा रहे हैं और बदले में हमें वह सिखा रहे हैं जो संभव है।

जीनोमिक अनुक्रमण की लागत को कम करने में सहायता के लिए नैनोट्रॉनिक्स ने कई जीनोम अनुक्रमण कंपनियों के साथ साझेदारी की है। क्या आप इनमें से कुछ साझेदारियों पर चर्चा कर सकते हैं?

हालांकि मैं जीनोम अनुक्रमण में अपने ग्राहकों के लिए हम क्या करते हैं, इसके विवरण पर चर्चा नहीं कर सकता, लेकिन मैं कह सकता हूं कि हमारा लक्ष्य और जहां हमने कुछ सफलता देखी है, पैदावार में सुधार के लिए अद्वितीय प्रकाश व्यवस्था और एआई का उपयोग करना है। बेहतर पैदावार को किसी अनुक्रम की कीमत से बहुत हद तक जोड़ा जा सकता है। यदि आप ऐसा करते हैं, तो इससे अंततः टीकों और अन्य उपचारों का तेजी से विकास होता है और बेहद सस्ती जीनोम अनुक्रमण भी होता है, जिससे 100 डॉलर का जीनोम तैयार किया जा सकता है। मेरा व्यक्तिगत लक्ष्य, जैसा कि कई अन्य लोगों के लिए है, वैयक्तिकृत चिकित्सा को जल्द से जल्द वास्तविकता बनते देखना है।

ऐसे कौन से तरीके हैं जिनसे नैनो तकनीक अपशिष्ट को कम करते हुए उपज बढ़ा सकती है?

नैनोटेक्नोलॉजी को कचरे में कमी के साथ जोड़ा जाना चाहिए, या मेरे विचार में यह वास्तव में नैनोटेक्नोलॉजी नहीं है। हम कहेंगे कि नैनोटेक्नोलॉजी और परमाणु रूप से सटीक विनिर्माण पर्यायवाची हैं, इसलिए आप जो भी निर्माण करते हैं उसके फ़ीड स्टॉक में बिल्कुल भी अपशिष्ट शामिल नहीं होना चाहिए। हमारा मानना ​​है कि यह संभव है यदि आप सोचें कि हमारे द्वारा की जाने वाली अन्य विनिर्माण तकनीकों के लिए सुदृढीकरण सीखने का उपयोग करके क्या हासिल किया गया है।

 क्या नैनोट्रॉनिक्स के बारे में कुछ और है जो आप साझा करना चाहेंगे?

हम कुछ ऐसा करते हैं जिसे हम कहते हैं बुद्धिमान कारखाना नियंत्रण (आईएफसी)। हम बुद्धिमान कारखानों की राह को पारंपरिक कारखानों की पैदावार में सुधार से लेकर परमाणु रूप से सटीक कारखानों की ओर ले जाते हुए देखते हैं।

बेहतरीन साक्षात्कार के लिए धन्यवाद, जो पाठक अधिक जानना चाहते हैं, उन्हें अवश्य आना चाहिए नैनोट्रॉनिक्स.