Carver Meads natuurlijke inspiratie

Conventionele wijsheid beschrijft een zwart gat tussen de oneindige onzekerheid van de moderne theoretische fysica en de can-do geest van ondernemerschap en techniek. Nog een reden om conventionele wijsheid te negeren, zegt Carver Mead, die een technologielegende werd door aan beide kanten te werken van wat vaak een onoverbrugbare kloof lijkt. Een trouwe Caltech - hij is de emeritus Gordon en Betty Moore hoogleraar Engineering and Applied Science - Mead is een van de baanbrekende figuren in het verhaal van Silicon Valley, met een cv dat teruggaat tot de pionier op het gebied van geïntegreerde schakelingen, Fairchild Semiconductor en meer dan 20 startups Naar zijn krediet.

Meads vroege werk op het gebied van elektronentunneling leverde inzichten op die cruciaal zijn voor de ontwikkeling van solid-state elektronica. Zijn berekening van het theoretische potentieel voor krimpende transistors gaf Intel-oprichter Moore de basis voor zijn gelijknamige wet, die de gestaag toenemende kracht van microchips voorspelt. En in het begin van de jaren tachtig brachten Mead en Caltech-collega Richard Feynman, de overleden Nobelprijswinnaar natuurkundige, circuits naar een nieuwe dimensie door neuromorfische elektronica te onderzoeken die is gemodelleerd naar levende organismen. Onderweg heeft Mead prijzen verzameld, waaronder de Lemelson-MIT-prijs van $ 500.000 voor uitvindingen en innovatie en de National Medal of Technology in 2003. Maar zijn meest trotse prestatie is een reeks bedrijven, waaronder touchpadmaker Synaptics en de revolutionaire beeldsensor en camera-startup Foveon, beide voortvloeisels van zijn werk in neuromorphic computing.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van september 2004

• Zie de rest van het probleem
• Abonneren

Spencer Reiss sprak met Mead, die dit jaar 70 werd, in zijn huis tussen de sequoia's in Woodside, CA.

Technologie beoordeling: Je staat erom bekend dat je zegt: Luister naar de technologie.

Carver MEAD: Om de realiteit te begrijpen, moet je begrijpen hoe dingen werken. Als je dat doet, kun je ermee aan de slag, dingen bouwen. En als je dat niet kunt, is wat je ook doet waarschijnlijk geen goede wetenschap. Voor mij zijn techniek en wetenschap geen aparte bezigheden. Het is als, ben je een echtgenoot of een vader?

TR: Hoe bepaal je wat je nastreeft?

MEDE: Maak je een grap? Onderzoek is een kwestie van liefde. Het is niet iets met de linkerhersenhelft. Als je eenmaal iets hebt bedacht, construeer je een uitgebreide redenering - de gesprekken die je uiteindelijk geeft, laten het allemaal zo eenvoudig klinken. Tot die tijd word ik boos als mensen me vragen waar ik mee bezig ben, omdat ik het nog niet kan uiten.

TR: Is dat waar durfkapitalisten voor zijn - koelbloedig zijn over waar ze middelen in moeten steken?

MEDE: Al mijn favoriete VC-types - ik weet dat dat klinkt als een oxymoron, maar eigenlijk mag ik sommige van die jongens - zeggen hetzelfde: ze gaan met hun gevoel. Heeft de technologie genoeg potentiële toepassingen om er minimaal één te scoren? Spreadsheets zullen daar geen antwoord op geven.

TR: Hoe zit het met het kijken naar de markt?

MEDE: Natuurlijk kun je de markt analyseren, met klanten praten en alle dingen doen die ze je op de business school leren. Het probleem met demand pull is dat tegen de tijd dat je een echt product hebt, de markt verder is gegaan. Je bent gedoemd om een ​​inhaalslag te maken. Ik geef de voorkeur aan technology push - zoek een interessante nieuwe technologie en probeer er toepassingen voor te bedenken. Een oplossing zoeken naar een probleem zou een vreselijke benaming moeten zijn, maar in mijn ervaring werkt het.

TR: Bijvoorbeeld?

MEDE: Impinj, een bedrijf opgericht door Chris Diorio, een voormalige student van mij aan Caltech. Ik zit op het bord. Begonnen met iets dat totaal niets met elkaar te maken had - neuraal geïnspireerde computers - bedacht hij een zeer nauwkeurige en energiezuinige manier om een ​​transistor met zwevende poort op te laden, die de basis vormt voor flashgeheugen. Het was een klassieke oplossing die op zoek was naar een probleem, en dat bleek RFID te zijn, de kleine [radiofrequentie]-identiteitstags om dingen op te plakken. Ze zijn het ultieme apparaat met een lager vermogen - picowatt, wat je ook maar uit een kleine antenne kunt halen. Dus in plaats van alleen een domme tag te hebben die je de naam kan vertellen en niets meer, krijg je een slimme tag die zichzelf bijwerkt terwijl hij werkt. U krijgt een pakket of een product dat u de hele geschiedenis kan vertellen, precies daar.

TR: Peter Drucker zegt: los geen problemen op, grijp kansen.

MEDE: Rechts. Als Impinj om zich heen had gekeken en had gezegd: Hé, laten we RFID doen, dan zouden ze een niet-herschrijfbare tag hebben gekregen. Net als een dozijn andere bedrijven die er nu zijn.

TR: RFID-tags voor Wal-Mart zijn verre van proberen computers te reverse-engineeren op basis van biologische modellen... MEAD: Als je eindelijk een product hebt, het feit dat je geïnspireerd werd om die kant op te gaan door na te denken over aanraking en zicht en horen of wat dan ook maakt niet zoveel uit. Je bent bezig met het maken van producten en alles wat daartoe leidde valt weg.

TR: Dat is een beetje triest, niet?

MEDE: Natuurlijk is dat zo, maar dat is wat er gebeurt als je een bedrijf start. Het onbeperkte potentieel van uw nieuwe technologie - het is een enorm hoogtepunt als u er alleen maar aan denkt. Maar als het eenmaal manifest is, als het eenmaal een product wordt, is het niet een groot aantal van wat dan ook; het is één ding. Dus onvermijdelijk is er een enorm postpartum - een gevoel van alle dingen die je niet kon doen.

TR: Is dat wanneer je inzetten ophaalt?

MEDE: Het is gebeurd met elk bedrijf waarmee ik heb gewerkt. Ze komen op het punt waarop ze succesvol zijn, ze zijn op de goede weg en er is steeds minder dat iemand zoals ik kan bijdragen. Je wordt eigenlijk een afleiding: ze proberen zich te concentreren en je dwaalt rond en denkt na over al deze interessante nieuwe vragen. Dan is het tijd om te vertrekken.

TR: Sommige mensen denken dat jonge technologen meer tijd moeten besteden aan het leren hoe ze hun ideeën op de markt kunnen brengen.

MEDE: Wetenschap gaat niet alleen over zelfexpressie; je moet kunnen uitleggen wat je doet. Dick Feynman was een van de beste marketeers die ik ooit heb ontmoet. Hij wilde het nooit toegeven – in zijn tijd was alles wat ondernemend was sociaal onaanvaardbaar voor een academicus – maar hij was in staat om natuurkunde te positioneren als iets spannends, op een manier die tot op de dag van vandaag standhoudt.

TR: Jij en Feynman zaten achter een groot neuromorfisch computerproject dat in de jaren '80 bij Caltech werd gelanceerd. Wat is er gebeurd?

MEDE: Een deel van het probleem was de weigering van de CS-gemeenschap [computerwetenschap] om een ​​nieuwe gedachte te hebben: het feit dat er van nature krachtigere manieren zijn om aan computergebruik te doen. Mensen zeiden: alles is een Turing-machine, en dat is dat. Het maakt niet uit dat we al een werkend voorbeeld hebben van een enorm parallelle machine - het dierenbrein. En ondertussen zijn nu de kwantumcomputerjongens langsgekomen en hebben ze nog een ander alternatief model laten zien - een dat in theorie problemen zal oplossen die exponentieel onoplosbaar zijn door een Turing-machine. Ik doe geen uitspraak over de realisatie van kwantumcomputers - daar weten we nog steeds niets van. Ik heb het alleen over ons begrip van informatica in het abstracte. Je hebt een fundamenteel nieuwe opvatting daarvan nodig als je wilt proberen een betere machine te maken.

TR: Een ander neuraal geïnspireerd bedrijf waarbij u betrokken bent geweest, maakt geavanceerde hoortoestellen, Sonic Innovations.

MEDE: Het denkproces daar kwam voort uit het nadenken over hoe het menselijk gehoor werkt, maar nogmaals, het eigenlijke apparaat is slechts een kleine digitale signaalprocessor. Hetzelfde gebeurde trouwens met het idee van neurale netwerken. Ze werden gewoon een ander algoritme voor bestaande computers.

TR: Hoe zit het met Foveon, het camerabedrijf dat je in 1997 hebt opgericht? De meeste mensen realiseren zich waarschijnlijk niet dat de wortels ervan liggen in studies van het oog.

MEDE: We zijn begonnen met het maken van modellen van het netvlies, wat op zichzelf een groot verschil kan maken voor een paar mensen, maar het is niet genoeg van een commerciële kans om grote investeringen te rechtvaardigen. Wat we ons realiseerden, was dat als je zou doen wat we aan het doen waren en het netvliesgedeelte zou verwijderen, dat een heel goede beeldsensor is, dus laten we dat doen. Foveon-technologie legt het licht direct vast, verbruikt minder stroom en vereist veel minder verwerking dan het bestand dat wordt vastgelegd met een conventionele digitale camera. Maar als we het vandaag uitleggen, hebben we geen enkele verwijzing naar iets neuraals.

TR: Dus we staan ​​​​nog steeds op de eerste plaats met neuromorfisch computergebruik?

MEDE: Er is eigenlijk best veel vooruitgang geboekt. Een van de opwindende dingen die voortkwamen uit neuromorfisch denken, is het bedrijf Audience van Lloyd Watts. Ze hebben een werkend cochleair model dat een aanzienlijk deel van het auditieve pad - inclusief precisiesignaalherstel en geavanceerde analyse - in een component op chipniveau bouwt. Het is meer dan alleen een betere microfoon; beschouw het als de auditieve front-end voor elk apparaat dat geluid als invoer wil gebruiken.

TR: Spraakherkenning leeft!

MEDE: Spraakherkenning zoals we die kennen is echt hersendood. Ik zou niet hersendood moeten zeggen - veel slimme mensen hebben er jarenlang aan gewerkt. Maar het is een oud paradigma. Het vordert logaritmisch met verwerkingskracht; daar gaat het om. En toch hebben we hier deze ongelooflijke werkmodellen - onze eigen ogen en oren. Dat is waar we willen zoeken.

TR: Horen, zien – dezelfde problemen die u bijna 20 jaar geleden opmerkte, zijn nog steeds interessante problemen.

MEDE: Ze zijn nog interessanter, omdat we er genoeg over beginnen te weten om enige vooruitgang te boeken. Het heeft zo lang geduurd om de technisch georiënteerde mensen met de fysiologiemensen te laten praten. Advocaten praten over Chinese muren in organisaties; Welnu, de barrières tussen wetenschappelijke disciplines waren groot.

TR: Is het de inherente moeilijkheid om digitale technologieën aan te passen aan onze grotendeels analoge menselijke wereld?

MEDE: Digitale abstractie is iets prachtigs. Het vervangt een heel eenvoudige reeks logische bewerkingen - en, of, en niet - voor een oneindige reeks fysieke dingen. Analoog werken is veel moeilijker, omdat er in wezen talloze manieren zijn waarop het mis kan gaan. Je werkt met de fysica zelf, in plaats van met een heel klein aantal circuits die zijn gemaakt om digitaal gedrag te vertonen.

TR: We kunnen je niet laten wegkomen zonder te vragen naar de wet van Moore. Je krijgt veel lof voor de formulering ervan.

MEDE: Gordon had geobserveerd wat er gebeurde en vroeg me hoe ver dingen konden gaan, hoe klein je de transistors kon maken. We deden wat werk in het lab en het antwoord bleek .15 micron [150 nanometer] te zijn, misschien kleiner. Dat was destijds schokkend, maar blijkt conservatief te zijn geweest.

TR: Dus hoe ver kan het gaan?

MEDE: Ik heb een paar jaar geleden nog eens naar de dingen gekeken, en als je niets anders doet, kun je tot 30 nanometer komen - een factor vijf van wat we oorspronkelijk zeiden dat het gemakkelijk zou zijn, en nog een lange weg van waar dingen zijn vandaag. Het houdt dus zeker niet op.

En tegelijkertijd hoeven we de dingen niet precies te blijven doen zoals we ze nu doen. Ik hoop zeker dat we dat niet doen.

Salisbury, CT-gebaseerde schrijver Spencer Reiss interviewt graag mensen die slimmer zijn dan hij. De laatste keer dat hij het deed voor TR was met durfkapitalist Michael Moritz, de man achter Google (april 2004).

zich verstoppen