In het artikel in Nature beschrijven Van der Wiel en zijn team hoe ze met een combinatie van chips bijvoorbeeld beeld- en spraakherkenning energiezuiniger kunnen maken door het niet meer via een cloud of complexe software te verwerken, maar rechtstreeks in het materiaal. Van der Wiel, hoogleraar nano-elektronica bij de faculteit EEMCS, komt net uit een interview met BNR Radio en ook de Volkskrant staat al met de pen in de aanslag. Ondertussen heeft hij nog tijd voor U-Today.
Gefeliciteerd met de publicatie. Was het een zware bevalling?
‘Nou, het was vooral ook een lange bevalling. Vorig jaar juli hebben we het manuscript opgestuurd, dit jaar augustus kregen we te horen dat het was goedgekeurd. Maar vóór het indienen waren we al zo’n drie jaar bezig met het onderzoek. Dus dat is wel iets van de lange adem.’
Wat komt erbij kijken om iets in Nature gepubliceerd te krijgen?
‘Er gaat veel tijd in het manuscript zitten natuurlijk. Bij Nature weet waar je het voor doet en waar het aan moet voldoen, dus wil je alles afdichten. Maar als je alles hebt ingediend gaan er een paar reviewers overheen en die trekken de hele trukendoos leeg. Ze wilden bijvoorbeeld dat we onze techniek ook op een andere dataset dan onze eigen probeerden, bijvoorbeeld met Google Speech Commands. Dan ga je een fase van experimenten in die maanden duurt. En dat moet je allemaal weer netjes volgens de regels van Nature beschrijven.’
Nu staat jouw naam erboven, maar je hebt het vast niet alleen gedaan…
‘Er zijn zoveel mooie mensen en partners bij betrokken. De eerste auteur is Mohamadreza Zolfagharinejad, mijn voormalig promovendus en nu postdoc. Echt een fantastische onderzoeker. Hij heeft het grootste gedeelte van de experimenten en simulaties gedaan. Daarnaast hebben we nauw samengewerkt met Julian Büchel, Ghazi Syed en Abu Sebastian van het IBM Research Center in Zürich. Onze chips zijn gemaakt promovendus Lorenzo Cassola die werkt binnen het Europese onderzoeksproject HYBRAIN dat ik coördineer.’
'Als je in de Champion’s League van de wetenschap wilt meespelen, moet je zorgen dat je de boel voor elkaar hebt'
‘We hebben ook nauw samengewerkt met Toyota Motor Europe die een gedeelte van het onderzoek heeft gefinancierd en waarmee ook een gezamenlijke patentaanvraag is ingediend. Daarnaast moet ik ook echt even de mensen van het MESA+ NanoLab en de cleanroom bedanken, waar onze chips zijn gefabriceerd. Er wordt weleens gevraagd of zo’n duur lab nu nodig is. Dit is je antwoord: als je in de Champions League van de wetenschap wilt meespelen moet je zorgen dat je de boel voor elkaar hebt.’
Wat doet het met je?
‘Het gebeurt niet bij elke publicatie dat je met BNR en de Volkskrant aan de telefoon hangt. Als het zo samenkomt en het ei gelegd is, en het blijkt ook nog eens een gouden ei… ja dat zijn wel de krenten in de pap. Het is prachtig om het voor een groter publiek uit te leggen. Vorig jaar stond ik al op de Zwarte Cross om er iets over te vertellen. Zo kom je nog eens ergens inderdaad, haha.’
Niet elk onderzoek is meteen een hoogvlieger. Op welk moment besefte je je dat je goud in handen had?
‘Binnen het Center for Brain-Inspired Computing zijn we al langer op zoek naar oplossingen voor het probleem dat AI zo’n energieslurper is. We hadden al logische schakelingen bekeken en ons in de techniek achter beeldherkenning verdiept. Toen dachten we: ‘Dit kan ook met tijdsafhankelijke signalen, zoals spraakherkenning.’
‘Ja, en wanneer denk je dan ‘daar zit muziek in…’. Je begint natuurlijk eerst ‘gewoon’ aan je onderzoek, met een ‘kieken wat et wordt’-houding. Als snel bleek de oplossing best wel goed te werken. Het verwerkte de informatie met stukken minder energie en nagenoeg zonder vertraging. Dan ga je in toepassingen nadenken: Wat nou als we dat combineren met de technologie van IBM en zo alles end-to-end afdekken? Dat bleek na wat optimalisatie prima te werken.’
‘Ook stak het heel goed af bij wat er in de vakliteratuur al over was gepubliceerd. Dan gaat je hart wel wat sneller kloppen en ga je erin geloven dat je met iets heel bijzonders bezig bent.’
Maar daar moet je de redacteuren van Nature dan ook nog van overtuigen…
‘Klopt, die krijgen dagelijks natuurlijk stapels met onderzoeken op hun bureau. Je moet heel goed weten te verwoorden wat de brede wetenschappelijke impact van dit onderzoek is.’
Eigenlijk een soort sollicitatie dus. Speaking of which…
‘Ik denk dat iedere wetenschapper weleens aanbiedingen krijgt van andere universiteiten, daarin ben ik natuurlijk niet uniek. Maar ik zit prima bij de UT. Deze publicatie valt natuurlijk wel op en dat is goed voor de zichtbaarheid van ons werk. Ik krijg veel mailtjes van vakgenoten, vanuit de hele wereld, erg leuk. We moeten af en toe even zo’n klapper maken, om te laten zien dat Twente wereldwijd aan de weg timmert.’
Wat is de volgende stap?
‘We willen een startup beginnen om de fabricage van onze technologie op te schalen, zodat onze chips gefabriceerd kunnen worden in een zogenoemde foundry zoals TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, red.). Wij maken onze chips nu in onze eigen cleanroom in het NanoLab, maar dat is niet geschikt en niet bedoeld voor grootschalige productie. Ons Twentse chipje is goed in bepaalde taken, maar dat moet je combineren met andere technologie. Van het lab naar de fab, dus. En dan kun je gaan kijken naar toepassingen in uiteenlopende domeinen, zoals slimme sensoren, camera’s en smartphones.’
'Wellicht kunnen we in de toekomst in bepaalde gevallen hersenaandoeningen omzeilen die blindheid veroorzaken'
‘Ik vind het belangrijk dat we met ons onderzoek ook echt iets bijdragen aan mens en maatschappij. We onderzoeken momenteel of we onze circuits kunnen laten praten met biologische neurale netwerken, bijvoorbeeld in de stamcellen van collega Kerensa Broersen, die donderdag 18 september haar oratie hield. Kunnen we ten eerste de signalen uitlezen? Later misschien de signalen sturen? Kunnen we misschien zelfs hersenimplantaten maken? Wellicht kunnen we in de toekomst in bepaalde gevallen hersenaandoeningen omzeilen die blindheid veroorzaken. Da’s een grote stap, maar we werken daaraan met collega’s van het Nederlands Herseninstituut in Amsterdam.’
