ชิปคอมพิวเตอร์ที่กำหนดค่าใหม่ได้จะสร้างโซลูชันการวัดแบบครบวงจรสำหรับห้องปฏิบัติการ

อาชีพการวิจัยส่วนใหญ่ของคุณมุ่งเน้นไปที่การใช้ออปติกเพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของแรงโน้มถ่วง รวมถึงคลื่นความโน้มถ่วง คุณสามารถบรรยายผลงานทางวิชาการของคุณได้หรือไม่? งานวิจัยหลักที่ฉันสนใจคือมาตรวิทยาเชิงแสง และฉันได้ทำงานเกี่ยวกับเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง ของ LIGOและLISA ฉันเป็นคนที่มีเป้าหมายมาก และฉันก็สนใจความท้าทายในการวัดที่ยอดเยี่ยม

ของการตรวจจับคลื่น

ความโน้มถ่วงเมื่อฉันเริ่มทำงานในภาคสนามในฐานะนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในปี 1996 ดูเหมือนเป็นโจทย์ที่ยากแทบเป็นไปไม่ได้:   คุณจะทำอย่างไร เครื่องวัดที่ไวที่สุดในโลก? ฉันได้ทำงานร่วมกับนักวิจัยคนอื่นๆ หลายร้อยคน ซึ่งฉันคิดว่าทำให้เราทุกคนรู้สึกคลั่งไคล้น้อยลง

เป็นเรื่องน่ายินดีมากเมื่อ LIGO ตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงในปี 2558ในช่วงต้นอาชีพของฉัน ฉันสนใจในด้านการแก้ปัญหาของการวัดเป็นอย่างมาก เราใช้เวลาและความพยายามอย่างมากในการสร้างเทคโนโลยี LIGO และฉันก็เริ่มคิดว่าเราจะแบ่งปันกับส่วนอื่น ๆ ของโลกเพื่อแก้ปัญหาการวัดอื่น ๆ 

ได้อย่างไร นั่นคือสิ่งที่ทำให้ฉันมองลึกลงไปในการทำความเข้าใจเทคโนโลยีการวัดในระดับพื้นฐานที่เป็นวิทยาศาสตร์คุณก่อตั้ง Liquid Instruments ในปี 2014 เนื่องจากคุณผิดหวังกับการขาดนวัตกรรมในอุตสาหกรรมการทดสอบและการวัด อะไรคือปัญหาของชุดอุปกรณ์ที่มีให้ในขณะนั้น?

เป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงมาเป็นเวลาหลายสิบปี ผู้ที่ใช้ออสซิลโลสโคปในช่วงปี 1970 หรือแม้แต่ปี 1960 จะพบเครื่องมือสมัยใหม่ที่คุ้นเคย อุปกรณ์ทดสอบไม่สอดคล้องกับวิธีที่เรามีปฏิสัมพันธ์กับเทคโนโลยี มันไม่สนุกที่จะใช้ อุตสาหกรรมอื่นๆ จำนวนมากได้ปรับปรุงและปรับเปลี่ยน

ผลิตภัณฑ์ของตนตามเทคโนโลยีดิจิทัลสมัยใหม่ ทำให้ฉันตระหนักว่าหากเราปรับปรุงวิธีที่ผู้คนมีปฏิสัมพันธ์กับอุปกรณ์ของพวกเขา ชีวิตของพวกเขาในห้องแล็บก็จะดีขึ้น ในช่วงเวลานั้น การวิจัยคลื่นความโน้มถ่วงของฉันกำลังย้ายจากเครื่องตรวจจับภาคพื้นดินอย่าง LIGO ไปสู่เครื่องตรวจจับ

ในอวกาศ

อย่างLISA Pathfinder ซึ่งหมายความว่าเราต้องเปลี่ยนวิธีการวัด LIGO มีช่องการวัดประมาณ 100,000 ช่องและต้องการกองทัพนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาและ postdocs เพื่อให้มันดัง คุณไม่สามารถทำได้ในอวกาศ ดังนั้นความท้าทายคือการสร้างระบบการวัดรูปแบบใหม่ที่คุณสามารถยิงจรวด

และปฏิบัติการจากระยะไกลเป็นเวลาหนึ่งทศวรรษ เราตระหนักว่าเราต้องเปลี่ยนจากวิธีการทางกายภาพแบบเดินสายเพื่อทดสอบและวัดผลไปสู่ระบบที่ใช้คอมพิวเตอร์ซึ่งใช้ซอฟต์แวร์อัจฉริยะ นั่นคือเมื่อคุณเริ่มใช้ชิปคอมพิวเตอร์ field-programmable gate array (FPGA)?

ใช่. ปัญหาของการพยายามทำการทดสอบและวัดผลด้วยคอมพิวเตอร์ทั่วไปคือไม่มีการเชื่อมต่อทางกายภาพกับโลกแห่งความจริงที่จำเป็นสำหรับการวัดที่แม่นยำ แต่มีชิปคอมพิวเตอร์ชนิดใหม่ที่ฉันเคยได้ยินตอนที่อยู่ที่คาลเทคในช่วงปลายทศวรรษ 1990 นั่นคือ FPGA FPGA คือคอมพิวเตอร์

ที่สามารถกำหนดค่าใหม่และเดินสายใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ภายในเสี้ยววินาที FPGA ดูเหมือนจะเป็นแพลตฟอร์มที่มีประโยชน์สำหรับการรวมโลกของคอมพิวเตอร์เข้ากับโลกของฮาร์ดแวร์ และสร้างบางสิ่งที่มากกว่าผลรวมของส่วนต่างๆ เราตระหนักว่าเราสามารถใช้ FPGA เพื่อแทนที่เครื่องมือวัดทั่วไป

จำนวนมาก เช่น ออสซิลโลสโคป เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม เครื่องกำเนิดสัญญาณ และเครื่องขยายสัญญาณแบบล็อคอิน มีอุปกรณ์หลายสิบหรืออาจมากกว่า 100 ประเภทที่สามารถสร้างโดยใช้ FPGA 

Moku-Pro สามารถเรียกใช้เครื่องดนตรีหลายเครื่องพร้อมกันซึ่งสามารถสื่อสารระหว่างกันได้ 

แนวทาง FPGA มีประโยชน์อย่างไร?เราได้เริ่มใช้ FPGA เพื่อสร้างเฟสมิเตอร์สำหรับเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง LISA เราไม่ได้เลือกสถาปัตยกรรมที่ใช้ FPGA เนื่องจากมีความยืดหยุ่น ตอนนั้นเราเลือกเพราะมันเป็นวิธีเดียวที่เราจะได้แสดงตามที่ลิซ่าต้องการ

อย่างไรก็ตาม 

เราตระหนักได้อย่างรวดเร็วว่าเราสามารถกำหนดค่า FPGA ใหม่ให้ทำงานเป็นออสซิลโลสโคป หรืออาจจะเป็นเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม เราสังเกตเห็นว่าแนวทางนี้มีข้อดีมากมาย หมายความว่าเราไม่ต้องไปแย่งชิงอุปกรณ์กับนักวิจัยคนอื่นๆ ในห้องทดลองที่เรามีเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมเพียงเครื่องเดียว 

นอกจากนี้ยังหมายความว่าเราสามารถทำการทดลองจากระยะไกลได้เพราะเราไม่ต้องเสียบปลั๊กหรือถอดสายเคเบิลเพื่อเปลี่ยนเครื่องมือ ประโยชน์ที่สำคัญอีกประการของแนวทาง FPGA ของเราคือ เราสามารถใช้ซอฟต์แวร์เพื่อปรับแต่งเครื่องมือให้เป็นไปตามที่เราต้องการ ตัวอย่างเช่น หากเราต้องการเปลี่ยนฟิลเตอร์ของแอมพลิฟายเออร์แบบล็อคอิน เราไม่จำเป็นต้องเปิดกล่องและหยิบหัวแร้งออกมา 

เราสามารถสร้างเครื่องดนตรีได้มากมายมหาศาลด้วยอุปกรณ์เครื่องเดียว และเนื่องจากอุปกรณ์นั้นมีประโยชน์อย่างเหลือเชื่อ เราจึงพยายามออกแบบให้ได้มาตรฐานระดับสูง เราเริ่มให้ยืมเครื่องมือของเรากับเพื่อนร่วมงานทั่วโลก และเราสังเกตเห็นว่าพวกเขาจะไม่มีวันคืนให้ 

พวกเขาจะปฏิเสธที่จะส่งคืน และเราก็คิดว่า “โอ้ น่าสนใจดี”เมื่อคุณตระหนักถึงศักยภาพเชิงพาณิชย์ของแนวทาง FPGA แล้วหรือยัง ใช่ แนวทางที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ของเราทำให้เรามีความยืดหยุ่น ปรับขนาดได้ และอัพเกรดได้ เทคโนโลยีได้รับการปรับปรุงอย่างรวดเร็ว 

และเป็นที่ชัดเจนสำหรับฉันว่าจะครองอุตสาหกรรมการทดสอบและการวัดผลภายในห้าหรือ 10 ปี ในขณะเดียวกัน อุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ก็มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงประสบการณ์ของผู้ใช้ และสิ่งนี้ทำให้เราตระหนักว่าเรามีผลิตภัณฑ์ที่น่าสนใจจริงๆ

เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>ufabet