Nanotronics 首席执行官兼联合创始人 Matthew Putman 博士 – 访谈系列

马修普特曼博士是首席执行官兼联合创始人 纳米电子学是一家科技公司，通过发明结合人工智能、自动化和复杂想象力的平台，重新定义了工厂控制，以帮助人类的聪明才智检测制造业中的缺陷和异常，而制造业自 1950 世纪 2008 年代以来一直停滞不前。 在加入 Nanotronics 之前，Matthew 是 Tech Pro, Inc. 的所有者兼开发副总裁，该公司于 15 年被 Roper Industries 收购。在 Tech Pro 任职期间，他领导了两次收购，并将仪器制造商转型为新的全球性公司市场，在 XNUMX 个国家建立了合作伙伴关系或子公司。

你能描述一下是什么吗 纳米技术?

纳米技术在该术语存在的 35 年左右的时间里具有两种不同的含义。 2020年最常见的是纳米技术，是使用任何特征尺寸小于100纳米的技术。 我们看到纳米技术适用于防污涂料、防晒霜和水净化。 这提供了机会，但还不是最令人兴奋的。 对我来说，纳米技术是制造原子级精确度的东西的能力。 当你拥有原子级精确的东西时，你就有能力在空间中导航而不受宏观世界的限制。 您拥有的物理和电气特性不仅优越，而且可控。 这就是纳米技术有可能开辟其他方式无法实现的创新领域的地方。 这是由 Eric Drexler 在 1980 世纪 XNUMX 年代首次提出的，现在人工智能可以与材料科学、生物学、化学和物理学相互作用，事情比以往任何时候都更有可能。

纳米技术颠覆哪些行业的时机最成熟？

电子行业似乎引领着其他行业。 使用传统半导体制造的摩尔定律的潜在终结实际上是纳米技术的一个机会。 我认为我们将开始看到诸如基板 3D 架构之类的东西，我们将看到我们以前无法使用的新材料来提供更高的能源效率。 我们将能够看到设计的成本远低于目前制造半导体所需的成本。 一旦你做到了这一点，我们将看到其余的可以从操纵这种规模的物体的属性中受益，无论是生物学还是化学，我们将在半导体中看到的示例和原型将被应用。

您能分享一下 Nanotronics 背后的起源故事吗？

我们于 2010 年开始研究纳米电子学，当时我还在哥伦比亚大学工作。 纳米电子学实际上是一个结果，与其说是想要拥有一家公司，不如说是想要确保最令人兴奋的发明能够规模化。 大学实验室是一个蕴藏着巨大发明潜力的地方，但如果发明只停留在实验室内，意义并不大。 作为一个在工厂车间呆的时间多于在学术实验室呆的时间的人，这已经融入到我的基因里了。 我和我父亲一起创办了 Nanotronics，他是我们一起工作的另一家公司的创始人。 该公司于 2008 年被收购。该公司 (Tech Pro) 的目标是利用最新的计算机技术和仪器来彻底改变旧行业。 事实上，纳米电子学是这个概念的演变。 就 Nanotronics 而言，它正在使用人工智能、超分辨率成像和机器人技术来改变事物的构建方式。 这个想法并不针对特定行业。 我们在 2011 年迎来了第一个客户，生产下一代半导体，尽管它们具有令人难以置信的品质，但由于纳米级缺陷导致产量低下，因此很难按比例缩放，并阻碍了大规模采用。 这是一个很好的起点，因为它带来了令人难以置信的挑战。 这使得我们不仅可以关注特定行业，还可以关注整个制造业。 化合物半导体这个行业现在是该行业中增长最快的部分。

Nanotronics 拥有超越现有技术的专利方法 阿贝极限。 您能否首先解释一下什么是阿贝极限以及 Nanotronics 如何克服这一限制？

阿贝极限是恩斯特阿贝对称为衍射极限的物理学定律的形式化。 这是一种通过计算数值孔径来选择光学器件的方法，以使光波不大于您想要成像的物体。 这是我们可以克服的问题，但它是你可以通过计算来解决的问题。 我们有几种不同的方法来做到这一点。 能够解决这个问题的真正有效的方法之一是我们根本就没有开始这样做。 我们进行运动控制和图像重建的方法比现在复杂得多。 这涉及移动光线和移动物理物体，拍摄多张图像并使用计算来查看否则看不到的东西。 在某些情况下，我们仍然这样做，但更常见的是，我们将照明模式与人工智能相结合。 本质上，我们正在对人工智能期望看到的内容进行分类，并将其与所看到的内容进行比较，即使光的波长比被成像的物体大。 我们一直在寻找新的方法来做到这一点，挑战并不总是分辨率，而是能够检测到小于阿贝极限的东西，并且能够以跟上制造速度的吞吐速度来做到这一点。

您能讨论一下 Nanotronics 如何将机器学习与纳米技术结合起来吗？

我在上一个关于阿贝极限的问题中对此进行了一些讨论。 在纳米技术中，您可以假设您正在解决的问题小于您正在使用的光的波长。 因此，如果您能够看到更小的东西并且能够通过机器学习看到它，那么您就能够操纵它，并且您能够自己从中学习并能够用它进行构建。 这是第一次通过纳米技术实现这一点。 我们做了一个实验，你可以想象它会成为纳米技术中有价值的东西，那就是使用 3D 打印和强化学习。 3D 打印机由强化学习代理引导，这些代理将优化修复异常以获得最终属性。 他们以人类从未想过的方式做到了这一点。 虽然这不完全是纳米，但同样的想法也适用。

您能讨论纳米技术和人类如何相互增强吗？

这是第一次，具有高度灵活性和在任何特定时刻连接许多不同概念的能力的人类能够与人工智能的令人难以置信的快速能力一起工作。 这可以通过不断更新我们希望人工智能优化的目标来实现。 这是我们在观察人工智能结果的同时提供指导的一种方式。 我们并不总是知道人工智能会采取什么策略和战术，但我们知道我们希望它实现的结果。 这在纳米技术中尤其重要，因为我们的许多本能与物理学的运作方式并不相符。 幸运的是，人工智能不存在这些本能的问题，而是可以对当前的情况做出反应，并以我们无法做到的方式进行学习。 从本质上讲，我们是在教人工智能，给它很多机会在没有我们偏见的情况下自行学习，而回报就是教会我们什么是可能的。

Nanotronics 已与多家基因组测序公司合作，以帮助降低基因组测序的成本。 您能否讨论其中一些合作伙伴关系？

虽然我无法详细讨论我们在基因组测序方面为客户所做的工作，但我可以说，我们的目标以及我们取得的一些成功是使用独特的照明模式和人工智能来提高产量。 更好的产量与序列的价格密切相关。 如果你这样做，最终会导致疫苗和其他疗法的更快开发，并导致极其便宜的基因组测序，可能导致基因组成本达到 100 美元。 与许多其他人一样，我个人的目标是看到个性化医疗尽快成为现实。

纳米技术可以通过哪些方式提高产量并减少浪费？

在我看来，纳米技术必须与减少废物联系在一起，否则它就不是真正的纳米技术。 我们会说纳米技术和原子精确制造是同义词，因此您制造的原料不应涉及任何浪费。 如果您想到通过将强化学习用于我们所做的其他制造技术所取得的成就，我们认为这是可能的。

 关于纳米电子学，您还有什么想分享的吗？

我们做一些我们称之为的事情 智能工厂控制 （国际金融公司）。 我们认为智能工厂的道路是从传统工厂良率的提升走向原子级精密工厂。

感谢您的精彩采访，想要了解更多信息的读者可以访问 纳米电子学.