Dari Penentukuran MEMS ke AI: Sistem Kejuruteraan di Sebalik Satu Cip Kecil

Bertahun-tahun lalu, saya terlibat dalam reka bentuk MEMS, di mana penderia dan litar bersepadu digabungkan dalam satu cip.

Antara tugas yang paling sukar ialah "mendidik" cip melalui pengaturcaraan peringkat rendah. Dengan menggunakan protokol komunikasi seperti I²C, kami mengumpul data penderia secara berterusan, menganalisis kelakuan cip, dan memprogramkan semula parameter penentukuran ke dalam peranti.

Cabarannya bukan sekadar memprogramkan cip.

Ia membina dan mengendalikan satu persekitaran pengesahan automatik yang lengkap. Bangku uji beroperasi 24/7 selama berbulan-bulan, mengintegrasikan multiplekser, bekalan kuasa boleh atur, pengawal tekanan Druck berketepatan tinggi dan pam, kebuk persekitaran, peti sejuk, ketuhar, pengawal suhu, sistem pengambilan data, osiloskop, dan pelbagai alat pengukuran untuk mencirikan sekeping silikon yang kecil di bawah keadaan operasi yang tidak terbilang.

Setelah data yang mencukupi dikumpul, kerja kejuruteraan sebenar bermula.
Kami menganalisis set data besar menggunakan persamaan kejuruteraan, analisis regresi, kaedah statistik, penentukuran berulang, dan iterasi yang tidak terbilang untuk mendapatkan parameter yang betul. Mencapai penentukuran yang sedia untuk pengeluaran sering memerlukan masa berbulan-bulan, dan kadangkala bertahun-tahun.

Kini, AI dan pengkomputeran statistik moden boleh menilai berjuta-juta atau malah berbilion kemungkinan dalam sebahagian kecil daripada masa. Regresi mengenal pasti habungan, Monte Carlo meneroka ketidaktentuan melalui simulasi, dan inferens Bayesian mengemas kini kebarangkalian secara berterusan apabila bukti baharu tersedia.

Namun, prinsip kejuruteraan kekal sama.

Sistem yang paling berkesan tidak bergantung kepada AI untuk setiap pelaksanaan. Ia mula-mula menemui penyelesaian optimum, mengesahkannya, dan kemudian menukarkannya kepada proses deterministik yang dilaksanakan oleh peraturan, penghurai, dan sistem khusus.

AI mempercepat penemuan.
Sistem deterministik memastikan ketekalan.
Disiplin kejuruteraan kekal menjadi asas.
Teknologi telah berubah. Cara berfikir kejuruteraan tidak berubah.