Deze technische hardware is geïnspireerd door de hersenen

Op het werk en in het leven kun je gemakkelijk in een sleur terechtkomen. Dat is de reden waarom Manan Suri er altijd naar heeft gestreefd zijn horizon zowel professioneel als persoonlijk te verbreden.

Toen hij opgroeide in India, was hij gewend aan overgangen en nieuwe ervaringen, aangezien zijn familie vaak door het land trok terwijl zijn vader verhuisde voor een baan als chemisch ingenieur. De reis bleef bij Suri tot in de volwassenheid. Hij studeerde en werkte tijdens zijn twintiger jaren in Dubai, de Verenigde Staten, Frankrijk en België.

Uiteindelijk keerde Suri terug naar India om assistent-professor te worden aan het Indian Institute of Technology in Delhi. Daar richtte hij een onderzoeksgroep op die zich richtte op het ontwikkelen van op de hersenen geïnspireerde (neuromorfe) computerhardware voor apparaten met een laag vermogen, zoals sensoren, drones en virtual reality-headsets. Hij is nu universitair hoofddocent.

Hij lanceerde ook een startup om de expertise van zijn laboratorium te commercialiseren: Cyran AI Solutions, gevestigd in New Delhi, werkt samen met bedrijven en overheidsinstanties aan verschillende projecten. Deze omvatten het automatiseren van inspectieprocessen om defecten in halfgeleiders te identificeren en het ontwikkelen van computervisiesystemen om de gewasopbrengsten te verbeteren en het analyseren van geospatiale aardobservatiegegevens.

Hoewel het balanceren van een carrière in de academische wereld en het bedrijfsleven een uitdaging is, zegt Suri, geniet hij van de mogelijkheid om voortdurend te leren.

“Als ik eenmaal begrijp hoe het systeem werkt, begin ik me te vervelen”, zegt hij.

Suri, een IEEE-lid, gelooft dat het omarmen van verandering een sleutelingrediënt is voor succes. Dit is wat hem ertoe aanzette voortdurend over te schakelen naar nieuwe projecten, zich in nieuwe disciplines te verdiepen en zelfs van land naar land te verhuizen om een ​​andere manier van leven te ervaren.

“Het versnelt je vermogen om nieuwe dingen te leren”, zegt hij. “Het zet je op een snel spoor en helpt je een deel van je remmingen los te laten of de traagheid te overwinnen in wat je doet of hoe je leeft.”

Geïnspireerd door Cornell’s Semiconductor Laboratory

Toen hij opgroeide, was Suri’s passie natuurkunde, maar hij besefte al snel dat hij zich meer aangetrokken voelde tot praktische toepassingen dan tot theorie. Hierdoor ontstond een fascinatie voor elektronica.

In 2005 schreef hij zich voor het eerst in aan het Birla Institute of Technology and Science, Pilani, India, en studeerde elektronica en instrumentatie op de campus van het instituut in Dubai. Na zijn tweede jaar stapte hij over naar Cornell, in Ithaca, NY. Zijn eerste zes maanden in de Verenigde Staten, waar hij zich moest aanpassen aan een nieuwe cultuur en een andere academische omgeving, waren overweldigend, zegt Suri. Wat hem aantrok waren de ultramoderne faciliteiten van Cornell die beschikbaar waren voor studenten die halfgeleidertechniek en nanofabricage studeren, met name industriële halfgeleidercleanrooms.

Hij studeerde in 2009 af in elektrotechniek en computerwetenschappen en het jaar daarop behaalde hij zijn masterdiploma in hetzelfde onderwerp.

Nieuwe vaardigheden in computationele neurowetenschappen

Na zijn afstuderen ontving Suri aanbiedingen voor een Ph.D. posities in de Verenigde Staten en Europa om aan conventionele elektronicaprojecten te werken. Maar hij wilde niet in een hokje worden gestopt als traditionele halfgeleideringenieur. Hij was geïntrigeerd door een aanbod om neuromorfe systemen te bestuderen aan het CEA-Leti Research Institute in Grenoble, Frankrijk. Hij wilde ook graag zijn levenservaring uitbreiden en de Europese manier van werken ervaren.

Het werk zou Suri aanmoedigen om nieuwe vaardigheden te ontwikkelen op het gebied van computationele neurowetenschappen en informatica. In 2010 begon hij aan zijn Ph.D. programma in de Institute Group for Advanced Memory Technology. Daar werkte hij aan energiezuinige AI-hardware die nieuwe soorten niet-vluchtig geheugen gebruikt om na te bootsen hoe biologische synapsen gegevens verwerken. Dit omvatte het gebruik van faseveranderingsgeheugen en geleidingsoverbruggend RAM om neurale netwerken te creëren voor visuele patroonextractie en auditieve patroongevoeligheid.

Suri ontdekte dat zijn ervaring met elektronica hem in staat stelde de problemen van neuromorfe engineering vanuit een heel andere hoek te benaderen dan zijn collega’s hadden overwogen. Deskundigen kunnen vrij rigide en conventionele manieren van denken over hun vakgebied ontwikkelen, zegt hij, maar als mensen met verschillende vaardigheden deze op dezelfde problemen toepassen, kan dit vaak tot innovatiever denken leiden.

“Je brengt een heel ander perspectief mee”, zegt hij. “Het leidt tot veel creativiteit.”

Oprichting van een eigen onderzoekslaboratorium

Na zijn doctoraat in de nano-elektronica te hebben afgerond, ging Suri aan de slag bij hoogspanningstransistors voor automobieltoepassingen bij halfgeleiderfabrikant NXP Semiconductors in Brussel. Omdat het zijn rol was om het project van concept tot productie te brengen, kwam het zo dicht mogelijk bij puur onderzoek als hij in de industrie kon krijgen. Maar hoe interessant het werk ook was, zegt Suri, hij miste de intellectuele vrijheid van de academische wereld.

Toen de kans zich voordeed om zijn eigen laboratorium op IIT Delhi op te zetten, greep hij die met beide handen aan. Hij was ook al bijna tien jaar weg van zijn thuisland en wilde dichter bij zijn familie zijn en bijdragen aan het Indiase wetenschaps- en technologie-ecosysteem, zegt hij.

“Het maakt de meeste gebruikers niet zoveel uit welke technologie we gebruiken. Ze willen gewoon functionele prestaties tegen de beste prijs.”

“Verhuizen naar het buitenland ging meer over het opdoen van ervaringen en zien hoe verschillende plekken werken”, zegt hij.

Suri’s groep bij IIT Delhi heeft bijgedragen aan AI-hardware, neuromorfe hardware en hardwarebeveiliging. De groep werkt samen met industriële onderzoeksteams over de hele wereld, waaronder Meta Reality Labs, Tata Consultancy Services en GlobalFoundries.

Het lanceren van een startup

Ondanks zijn terugkeer naar de academische wereld zegt Suri dat hij altijd geïnteresseerd is geweest in het ontwikkelen van praktische oplossingen voor uitdagingen in de echte wereld, en dit doel heeft zijn onderzoek geleid. Aan welk project hij ook werkt, hij stelt zichzelf altijd twee vragen: zal het een echt probleem oplossen? En zal iemand het kopen?

Suri lanceerde zijn startup in 2018 om een ​​deel van zijn laboratoriumwerk op het gebied van AI en neuromorfe hardware om te zetten in commerciële producten. Klanten van Cyran AI Solutions huren het bedrijf in om verschillende problemen op te lossen. Hiertoe behoren computervisiesystemen voor het opsporen van defecten in computerchips; algoritmen voor hyperspectrale gegevensanalyse die zijn ontworpen om in realtime te worden uitgevoerd op dronechips voor gewasinspectie; en AI-systemen voor kleine apparaten met een laag vermogen en uitdagende omgevingen zoals satellieten.

Manan Suri en onderzoekers van het Indian Institute of Technology Laboratory in Delhi ontwierpen deze aangepaste elektrische testopstelling om geheugencomputerchips te karakteriseren. Manan Suri

Hoewel Cyran zijn neuromorfe expertise voor sommige problemen gebruikt, gebruikt het vaak meer volwassen en gemakkelijker te implementeren benaderingen van machinaal leren.

“Het maakt de meeste gebruikers niet zoveel uit welke technologie we gebruiken”, zegt Suri. “Ze willen gewoon functionele prestaties tegen de beste prijs.”

Een van de grootste lessen die Suri heeft geleerd van het runnen van een startup is nadenken over de markt die wordt bediend. Voor eerdere projecten, zegt hij, ontwierp het bedrijf vaak een oplossing die specifiek was afgestemd op de behoeften van slechts één klant en die niet voor andere doeleinden kon worden gebruikt. Om een ​​duurzaam bedrijf te creëren, realiseerde hij zich dat hij generieke oplossingen moest ontwikkelen die breder konden worden toegepast.

“Cyran runnen was zoiets [pursuing a] een mini-MBA”, zegt hij. “Je moet echt letten op de marktaspecten, niet alleen op de technologie.”

2018 MIT-technologierecensie noemde Suri een van de 35 Innovators Under 35 vanwege zijn werk op het gebied van neuromorfisch computergebruik.

De noodzaak om praktisch te zijn

Het kan een uitdaging zijn om gelijke tred te houden met de academische wereld en de industrie, zegt Suri. Het is gebruikelijk dat we te maken krijgen met beperkte middelen, of het nu gaat om tijd, personeel of financiering. De enige manier waarop hij dingen kan beheren, is door uitgebreid te plannen en wendbaar te blijven en onvoorziene omstandigheden in te bouwen.

Als je het aankunt, zegt Suri, kan het grote voordelen hebben als je je vingers in veel taarten steekt. Vooral het werken aan problemen die verschillende disciplines overbruggen, kan je helpen los te komen van het starre denken en met nieuwe oplossingen te komen.

Het is niet mogelijk om evenveel tijd te besteden aan het leren van elk gebied, zegt hij, en daarom adviseert hij toekomstige ingenieurs om zorgvuldig de onderwerpen te kiezen die het meest waarschijnlijk hun vooruitgang zullen bevorderen. Het is ook van cruciaal belang om erin te duiken en je handen vuil te maken, in plaats van je eerst op de theorie te concentreren.

“Zet een stap en probeer het uit te zoeken”, raadt hij aan. “Naarmate het probleem zich ontvouwt, kun je je verdiepen in de theorie of de meer formele aspecten van het project. Je begint het ook te waarderen om meer over de theorie te leren naarmate deze praktischer wordt.”