به گزارش خبرنگار مهر، محمدامین شکراللهی دانشمند ریاضی و برگزیده دومین دوره جایزه مصطفی (ص) در گفتگویی با خبرنگار مهر که بخش نخست آن طی روزهای گذشته منتشر شد، روزهای زندگی خود را از پیش از دوره دبستان تا دبیرستان آلمانی در ایران و بعد آلمان و تحصیل در دانشگاههای این کشور همچنین ادامه کار و فعالیت در آمریکا ورق زد و دستاوردهای علمی کسبشده در این دوران را از گذشته تا برنامههای آینده تشریح کرد.
شکراللهی در این گفت وگوی مفصل ضمن اشاره به دلیل علاقهمندی به رشته ریاضی بر اثر آموزشها در محیط خانواده و از اولین سالهای زندگی، روند ادامه تحصیل خود در آلمان و بعد گره زدن آموختههایش را با صنعت و کارآفرینی در کشورهای مختلف؛ از جمله آمریکا و سوئیس بیان کرد. (لینک مصاحبه)
اینک در بخش دوم این گفتگو به دستاوردهای علمی او در دورههای مختلف زندگی پرداخته شده است.
بخش دوم این گفتگو را در نوشتار زیر می خوایند؛
شکراللهی مخترع «کد رپتور» و برگزیده دومین دوره جایزه مصطفی در پاسخ به این سوال که مسئله شما در پایاننامه فوق لیسانس چه بود و چطور به این مسئله رسیدید، گفت: یک بخش ترکیبی در تئوری کدگذاری داریم. در این بخش ترکیبی یک حدس وجود داشت. هنوز دارم سعی میکنم این حدس را حل کنم. کسی نتوانسته آنها را حل کند و بعد دیدم آیا از این کدهای جدیدی که وجود دارد، میتوان کدی درآورد که آن حدس را نقض کند و در مورد اینها مطالعه کردم. برای برخی کدها توانستم نشان بدهم نمیتوانند این حدس را نقض کنند. پس برای آن کدها توانستم ثابت کنم این حدس درست است. از یک طرف جالب بود، از طرف دیگر هم جالب نبود؛ چون میخواستم آن حدس را از بین ببرم. متوجه شدم از این سری کدها میشود در نظریه پیچیدگی محاسبات استفاده کرد. بعد بخش دوم را انجام دادم که به تز یا پایاننامه تبدیل شد.
مسئله مهم برای من مسئله ضرب ماتریکسهاست
وی ضمن تاکید بر اینکه مسئله مهم برای من مسئله ضرب ماتریکسهاست، در مورد فعالیتها در دوره پسادکتری با آقای لوبی توضیح دهید و گفت: در برکلی با آقای لوبی خیلی کار میکردیم. آنها روی کد کانالهای پاکشونده با گروهی کار و از کدهای جبری استفاده میکردند. من که وارد شدم، گفتند میتوانیم از کدهای غیرجبری استفاده کنیم. الگوریتمی داریم که نمیدانیم با آن چکار کنیم. الگوریتم خوبی است ولی قدرت تصحیحش زیاد نیست. در کدهای جبری از برخی خواص ترکیبی/ترکیباتی استفاده میکنید تا نشان دهید این کد میتواند در عمل اشتباه را تصحیح کند. پیداکردن الگوریتمش بهشدت دشوار است. در واقع تمرکز را روی خواص ترکیباتی کد میگذارید و بعد میخواهید الگوریتمش را پیدا کنید. برعکس، کدهای جدیدی که ما توسعه میدادیم، الگوریتمش مشخص بود. تصمیم گرفتیم الگوریتمی که آنقدر مشکل است، دست نزنیم و سعی کنیم ساختار کد را عوض کنیم یا طوری تغییر دهیم که الگوریتم خوب کار کند.
برگزیده دومین جایزه مصطفی (ص) افزود: من چون پایه ریاضیاتم قوی است، توانستم با ربط این موضوع به معادلات دیفرانسیل آن را حل کنم و نشان دادم چیزهایی به نام گراف وجود دارد. گرافها را اگر طوری طراحی کنیم که خواص مهمی داشته باشند، الگوریتم خوب کار میکند. در صورتی که اگر شما جنبه ریاضی را ندیده باشید، این کدها هیچ کاری نمیتوانند انجام دهند. ما این کار را انجام دادیم و به یک شاخه جدید در رشته کدگذاری تبدیل شد. من روی مسائل مختلفی کار میکردم. یکی این بود کدهایی که روی گرافها درست شده، آیا این کدها به ظرفیت کانال میرسند یا نمیرسند؟ برای اینکه به ظرفیت برسند، باید تغییرات ظریف در این گرافها انجام داد. کار میکردم تا روشهای جدید برای آن پیدا کنم. همزمان در زمینه پیچیدگی محاسبات و طراحی مدلهای جدید کدینگ با دانشجوهام کار میکردم. یا استفاده از مدلهای کدینگ در شبکههای عصبی ارتباطی/Associative Neural Networks و آخرین دانشجویی که داشتم، آقای حسام صلواتی بود که به ایران برگشت و دو شرکت هم گویا تاسیس کرده است.
این دانشمند ایرانی ادامه داد: بعد من یک فاند (کمکهزینه تحقیقاتی) دو میلیون یورویی از اروپا گرفتم. با این کمکهزینه آزمایشگاهم را بزرگتر کردم. هر کسی یک مسئله را حل میکرد. یک دانشجوی پسادکتری داشتم که میخواستیم برای این کانالهای خط مشترک دیجیتال یا دی اس ال/ DSLکد درست بکنیم. این دانشجو مقداری تریس (trace) درست کرد. از یک جایی فهمیده بود ما باید بدانیم اشتباهاتی که اتفاق میافتد چطوری است که برای آن کد درست کنیم. بعد میگفت اینجا مثلاً یک دیفرانشیال لِین (Differential Lane) داریم. من پرسیدم دیفرانشیال لین چیست؟ گفت در رشته برق است. گفتم من برق بلد نیستم، کمی توضیح داد و این ایده به ذهن من رسید به جای اینکه این سیمها را جداجدا بگیریم، چهارتاش را مثلاً با هم در نظر بگیریم. بعد با ماتریسهای هادامارد به او توضیح دادم. گفتم با این چی؟ گفت ندیدم کسی این کار را کرده باشد. گفتم برو تحقیق کن. ببین وجود دارد یا خیر.
طرحی که تبدیل به اختراع و شرکت شد
وی در ادامه اظهار کرد: مطمئن بودم حتماً یک نفر مقالهای در این مورد نوشته است. چون دقیقاً من در پنج دقیقه به همچین چیزی رسیدم. بعد گفت: نه، کسی به این فکر نرسیده. ادامه دادیم و من الکترونیک یاد گرفتم. بعد نیاز به یک مهندس برجسته آنالوگ داشتیم که بتواند مدارهای آنالوگ طراحی کند. آقایی به اسم آرمین تجلی را برای پسادکتری و با همان فاند اروپا استخدام کردیم و کار را جلو بردیم. متوجه شدم این طرح را نباید در قالب مقاله پیش برد و باید یک شرکت برای ادامه آن تاسیس کرد. چون اگر واقعاً یک مسئله به این حادی را حل میکند، نباید مقاله بنویسیم و به جای مقاله شروع کردیم به ثبت اختراع. این رشته طوری است که هر چقدر مقاله و فرمول بنویسید و شبیهسازی کنید، کسی حرف شما را باور نمیکند. باید تراشه بسازید. بعد آقای تجلی و گروهی که بلد بودند، اولین تراشه را درست کردند و شرکت را از مالکیت ایپیافال خارج کردیم. این موضوع مطرح بود که چه اسمی روی شرکت بگذاریم. من با همسرم صحبت کردم. گفت شرکت و این کار چیست؟ گفتم ما بردار استفاده میکنیم و گفت هایو "High Impact Vector Signaling بگذاریم. گفتم اسم خوبی است. نگاه کردیم دیدیم این لغت را شرکت فیلیپس استفاده کرده است. بعد خانمم گفت: هایو به فارسی چیست؟ گفتم: کندو. گفت عجب اسمی، از این بهتر پیدا نمیشود. چون اولاً راحت تلفظ میشود به انگلیسی هم Can doاست. بعد دنبال وبسایت میگشتم، به شیوههای مختلفی میشود آن را به انگلیسی نوشت. من اول شروع کردم با c-a-n-d-o-o دیدم وبسایت است. بعد kandou را دیدم باز هم وب سایت بود ولی فردی گفت پولی بدید این را برای شما آزاد میکنم. ما پول کمی دادیم، خریدیم و شرکت را راه انداختیم.
وی در پاسخ به اینکه شرکت کندو گویا در فضایی در پارک علم و فناوری دانشگاه ایپیافال واقع است؟ نسبت این شرکت و دانشگاه چطور است، خاطرنشان کرد: پارک فناوری آنجاست و وقتی در سال ۲۰۱۷ مستند زندگی من را میساختیم، همه نیروها آنجا کار میکردند ولی حالا بیشتر حالت شرکت دارد. این ساختمان جدید را برای ما درست و اعلام کردند کل ساختمان برای شما باشد. من گفتم نیروها به این اندازه نیست و مقداری نیروها سوئیس، بخشی هم آمریکا یا انگلیس هستند. در نهایت نصف یک طبقه را به ما دادند. ولی گفتم آزمایشگاه لازم داریم که دمای کنترل داشته باشد، همه را درست کردند. بعد گفتند باید هزینهها را بدهیم ولی در نهایت یکدهم از هزینهها را ظرف ۱۰ سال قرار شد بپردازیم. اینکه دقیقا چه سالی کندو را تاسیس کردم اینطور بود که تحقیقات اولیه ۲۰۱۰ بود، بعد بهسرعت از دانشگاه خارج شدیم و ۲۰۱۱ شرکت را زدیم.
این نابغه ایرانی در پاسخ به سوال دیگر مبنی بر اینکه اگر بخواهید مهمترین اختراعات خود را در مقاطع مختلف از تورنادو تا رپتور و تا اختراعات کندو را نام ببرید، کدام است؟ گفت: فکر میکنم کندو تاثیرگذارترین است؛ اگر صنعت به اندازهای که من انتظار دارم استقبال کند. وقتی تلفن یا کامپیوتر یا مرکز داده را در نظر میگیرید، تبادل اطلاعات خیلی مهم است. الان در بحث هوش مصنوعی چند بخش مهم داریم؛ پردازش اطلاعات یا جی پی یو ( (GPUو مموری که بیشتر کار موقع تمرین دادن یا اینفرنس انجام میشود، این است که با مموری ارتباط برقرار میکنید. زیربستر اینها تبادل اطلاعات است که باید با سرعت بالایی انجام شود. هوش مصنوعی مقدار زیادی مشکل برای صنعت درست کرده برای اینکه کارهایی که صنعت انجام میداد، دیگر جوابگوی این همه اطلاعاتی که باید ردوبدل شود، نیست. امروز در آمریکا چهار دیتاسنتر یا مرکز داده بزرگ داریم. فیسبوک از همه کوچکتر و بزرگترین مرکز خدمات آمازون است که بلافاصله بعد از آن مایکروسافت و گوگل قرار دارند. در چین هم چند تا داریم، ولی جای دیگر دنیا نداریم. حالا به قدری این موضوع برای آنها مهم است و صنعت نمیتواند جوابگو باشد که رسما اعلام میکنند اصلا کاری به استاندارد ندارند، فقط میخواهند شرکتها یک فناوری یا محصول بیاورند که نشان بدهند کار میکند، همان را در سیستمها استفاده کنند.
وی افزود: اوایل در صنعت الکترونیک هر شرکت برای خودش یک بخش ساخت و اجرا داشت؛ بعد دیدند از نظر مالی خیلی سنگین است و به جز اینتل، بقیه با شرکت تایوانی تیاسام/ TSMC کار میکردند. الان دوباره هر شرکتی خودش میخواهد کار کند. استانداردها دیگر زیاد مهم نیستند، چون این شرکتها میخواهند بهسرعت از رقبا جلو بزنند. ساخت تراشه مهم است، ما در برههای هستیم که از یک طرف مسائل مختلف سیاسی در دنیا وجود دارد (آمریکا و چین بهشدت با هم بر سر این مسئله رقابت دارند)، از طرف دیگر هم مسائل حاد انرژی، این دیتاسنترها را چقدر بزرگ کنیم و غیره وجود دارد که در گذشته نبود.
ماجرای ساخت خرد تراشه ها و ۶ محصول پرفروش
شکراللهی ضمن بیان این مطلب که اولین قرارداد ما با شرکت مارول (یک شرکت آمریکایی است که دفتر مرکزی آن در سانتا کلارا، کالیفرنیا قرار دارد و نیمه هادی ها و فناوری های مرتبط را توسعه و تولید می کند) بود، گفت: ما اصلاً محصولی تا آن زمان نداشتیم. یک شرکت نوپا که صاحبش هم یک ریاضیدان بود که در الکترونیک کار نکرده است. آنها ریسک کردند و پذیرفتند. شما تراشه را میتوانید به چند نوع درست کنید؛ یک تراشه بزرگ که همهکاره است. بعد یک بخش مموری، یک بخش سی پی یو (واحد پردازش مرکزی) دارد و روی چیپ با هم تماس دارند. مشکل این است وقتی چیپها را بزرگتر میسازید، چون بخشهای زیادی دارند، آن را دیگر نمیشود درست کرد. تراشه از یک حدی بزرگتر نباید باشد و حتی طراحی تراشه پیچیده میشود. شرکت مارول گفت به جای اینکه یک تراشه بزرگ درست کنیم، آن را تکهتکه میکنیم خردتراشه / Chiplet اطلاعاتی که بین این تکهها مبادله میشود باید با سرعت بالا و انرژی کم باشد که ما معادل یک تراشه بزرگ داشته باشیم. ولی وقتی تکهتکهاش کردیم، میتوانیم به مقدار زیادی محصول از تکهها، مثل لگو درست کنیم. تراشههایی که مارول میفروشد، اطلاعات داخل این پکیج فقط متعلق به ماست. یعنی اگر فناوری ما کار نمیکرد، شش تا از محصولات شرکت که خیلی هم پرفروش شده از بین میرفت. ولی آنها خطر پذیری کردند و بعد از مارول، شرکتهای دیگر هم از ما خریدند.
۳۰۰ میلیون دلار سرمایهگذاری و ۶۰۰ ثبت اختراع در شرکت کندو
این دانشمند ایرانی با اشاره به آغاز یک کار جدیدی در صنعت الکترونیک گفت: ما که خردتراشهها را به شکل تازهای سرهم کردیم، این ریسک جدیدی بود و یک دفعه بقیه به این رشته جلب شدند. هر کسی هم استاندارد خودش را داشت و ما از رقابت استاندارد بیرون رفتیم. تصمیم گرفتیم کار جدیدی بکنیم. ولی هنوز تراشه طراحی شده در سال ۲۰۱۶ مفید است. در این صنعت به دلیل سرعت تحولات، ۹ سال مثل چهار دوره زمینشناسی است. یک چیزی ماقبل تاریخ حساب میشود؛ ولی هنوز بهترین است. ما یک نواوری جدیدی کردیم که کل صنعت را عوض کرد. ولی متأسفانه زیاد نفعش به ما نرسید، چون شرکتهای بزرگ آن را قبضه کردند. ما مثل شرکتهایی با سرمایه گذاری زیاد نیستیم، اما هر حال در شرکت کندو ۳۰۰ میلیون دلار سرمایهگذاری شده و احتمالاً ۷۰۰ میلیون دلار دیگر هم سرمایهگذاری شود. ما ۶۰۰ تا ثبت اختراع داریم.
اختراعی که سرعت انتقال اطلاعات را تا ۴ برابر بالا میبرد
وی در پاسخ به این سوال که در کندو هم اختراعات زیادی داشتید. کدام اختراع کندو مهمتر است؟ یعنی کلیت کندو؟ یا این که یکی از اختراعات مثلاً فرض کنید کورد سیگنالینگ؟ گفت: کورد سیگنالینگ مسلما مهم است. این فناوری جدیدی که اختراع کردیم که هنوز در موردش صحبت نکردیم و سرعت انتقال اطلاعات را تا ۴ برابر با انرژی خیلی پایینتر بالا میبرد. الان بر اساس استاندارد روی یک جفت سیم ۲۰۰ گیگابیت در ثانیه اطلاعات میتوان فرستاد. صنعت هم نمیداند چطور این ۲۰۰ گیگابایت را به ۴۰۰ تبدیل کند. ما با فناوری جدیدتر نه فقط کورد سیگنالینگ؛ بلکه یک فناوری جدید به اسم هلیکس/ Helixمیتوانیم ۲۰۰ گیگابایت را به ۸۰۰ گیگابایت تبدیل کنیم.
می خواهیم به زیرساخت هوش مصنوعی وارد شویم
شکراللهی در پاسخ به اینکه فناوریهایی که دارید پیش میبرید در آینده تحولات زیادی را رقم خواهد زد کجا شما با هوش مصنوعی نزدیک خواهید شد؟ یعنی کندو کجا به هوش مصنوعی وصل میشود؟ افزود: در بخش تبادل اطلاعات. فرض کنید مموری و جی پی یو (واحد پردازش گرافیکی) یا بین جیپیآی (رابط برنامهریزی گرافیکی) مختلف. سرعت تبادل اطلاعات باید بالا و مصرف و هزینه انرژیاش پایین باشد و این دقیقا کاری است که ما در کندو انجام میدهیم. یعنی این زیرساخت هوش مصنوعی است که میخواهیم در آن زمینه وارد شویم. عملا یکی از محصولات ما این کار را انجام میدهد؛ ولی نه به این فرم بهینهای که گفتم. ابتدا باید تراشه را درست کنیم. درست کردن تراشهها خیلی گران و زمانبر است. مثلا یک تراشه در سطح تجاری برای ما ۷۰ میلیون دلار هزینه دارد. بیشتر هم هزینه کارمندان است که باید آن را طراحی کنند، بعد هزینه تست و ساخت مثلا برای این تراشه جدید هزینه طراحی فبریکیشن حداقل معادل ۳۰میلیون دلار است.
