今週のギーク：ウィスコンシン大学のヴィクラム・アイヤーが小さな昆虫を使ってワイヤレスコンピューティングの大きな問題に取り組む
ヴィクラム・アイヤーの偉大なアイデアのいくつかは、ごく小さなパッケージに凝縮されています。そして、そのパッケージは昆虫にさえ取り付けられます。
ワシントン大学の博士課程に在籍するアイヤー氏は、ポール・G・アレン・コンピュータサイエンス＆エンジニアリング学部のネットワーク・モバイルシステム研究室に所属し、シャム・ゴラコタ准教授の指導の下、研究を行っています。彼の研究は、生物に着想を得た、あるいは生物と融合した無線センサーの開発を含む無線技術に焦点を当てています。
火曜日、アイヤー氏はGeekWireの最新「今週のギーク」に選出されたことに加え、2020年度マルコーニ協会ポール・バラン若手研究者にも選出されました。この賞は、「デジタル包摂的な世界に貢献する明日の情報通信技術を創造する」世界で最も革新的な若手研究者を表彰するものです。
7月、アイヤー氏は、低電力、低重量のワイヤレスカメラシステムを生きた甲虫の背中に取り付け、非常に小さなロボットにワイヤレスビジョンを展開する方法をより深く理解するというワシントン大学の研究の共同筆頭著者として注目を集めた。
「視覚は、ほとんどの大型ロボットシステムに不可欠な要素となっています。ドローンや自動運転車のカメラを思い浮かべてみてください」とアイヤー氏は述べた。「しかし、1セント硬貨ほどの大きさの本当に小さなロボットになると、電力と重量の要件から、ワイヤレスビジョンは非常に困難になります。携帯電話などに搭載されているカメラチップは小型ですが、それでもかなり大きなバッテリーとプロセッサを搭載しています。今回の研究により、このような非常に小さなサイズのロボットでも『見る』ことが可能になりました。」
昆虫の飛行を模倣した最軽量航空機の初の無線離陸を実証した後、アイヤー氏はセンサー移動のための生物学的代替ソリューションの探究を始めました。そして、マルハナバチに搭載可能な無線センシングプラットフォームの開発へと繋がりました。これは、コンピューティングシステムとセンサーシステムのサイズ、重量、そして消費電力の削減に大きく貢献します。この能力は、小型ロボットと新しいバイオハイブリッドシステムの両方に、あらゆる可能性を切り開きます。小型ロボットは限られた空間にも入り込めるため、産業界で大きな可能性を秘めており、医療分野でも役立つ可能性があります。
「小型電子機器で生きた動物を拡張できる能力は、これまで不可能だった応用の可能性を広げます」とアイヤー氏は述べ、生物学や自然保護に携わる他の研究者からも関心を集めていると付け加えた。「この分野では、探求できる疑問がたくさんあります。例えば、これらのプラットフォームを昆虫、鳥、その他の小動物の行動を研究するためのツールとして活用し、都市化や気候変動が彼らにどのような影響を与えているかを理解できるでしょうか？」
ワシントン大学に着任する前、アイヤー氏はカリフォルニア大学バークレー校で電気工学とコンピュータサイエンスの学士号を取得しました。ワシントン大学での業務に加え、マイクロソフトリサーチの都市イノベーションイニシアチブに所属し、都市向けの低コストのクラウド接続型大気質モニタリングプラットフォーム「Project Eclipse」に取り組んでいます。
「ヴィクラムは、他に類を見ない創造性に富み、謙虚な学際的研究者です」とゴラコタ氏はマルコーニ協会のニュースリリースで述べています。「彼はハードウェア、ソフトウェア、そして生物学の交差点で創造的なソリューションを開発しています。そうすることで、かつてはSFだったものを現実のものへと変えているのです。」
今週の Geek of the Week、Vikram Iyer について詳しくはこちらをご覧ください。
仕事は何ですか？なぜその仕事をしているのですか？ワイヤレス機器の開発をしています。超低消費電力通信、携帯電話や小型ロボット向けのワイヤレス給電、生きた昆虫のワイヤレストラッキングなどの技術を幅広く扱っています。最近では、生物に着想を得た、あるいは生物統合型のワイヤレスセンシングシステムの開発に取り組んでいます。例えば、生きた昆虫に小型カメラを接着するといったことを行っています。
例:
- コンタクトレンズ向け低電力通信
- 携帯電話用ワイヤレス給電
- ロボット用ワイヤレス電力供給
- 昆虫をドローンとして利用する
- カブトムシに取り付けられたカメラ
あなたの分野について、人々が知っておくべき最も重要なことは何ですか？この種の研究の素晴らしい点の一つは、昆虫の背中に搭載できる小型のコンピューティングプラットフォームが開発され、自然と人工技術の長所を組み合わせたバイオハイブリッドシステムの構築という新たな領域を探求できる点です。例えば、昆虫はエネルギー貯蔵能力がはるかに優れており、ロボットを動かすバッテリーよりもはるかに長く自力で稼働できます。そこで、昆虫を制御してセンサーを動かすことは可能でしょうか？あるいは、昆虫の神経信号を利用して、人間が構築できるものよりも優れたセンサーを昆虫自身が持つようにすることはできないでしょうか？
どこからインスピレーションを得ているのですか？小型ロボットやセンサーを作るのは大変ですが、多くの場合、自然の方がはるかに優れた仕事をしてくれます。例えば、ミツバチは人間が作るドローンよりも何時間も長く飛び回ることができます。進化が人間より数百万年も先行していることは確かに有利に働いています。最近は、自然システムから何を学ぶことができるか、そしてその能力を活用して、人間が作ることのできないものを実現する方法についてよく考えています。
あなたにとってなくてはならないテクノロジーは何ですか？また、その理由は？多くのテクノロジーが互いに依存して構築されているため、一つを選ぶのは難しいのですが、外出禁止令が発令された直後に冷蔵庫が壊れて以来、冷蔵庫のありがたみを改めて実感しました。
あなたの仕事場はどんな感じですか？また、なぜそこがあなたにとってうまく機能しているのですか？以前は机を持っていました。その後、何度か実験のために地下室の奥深くまで移動させ、また戻ってきました。その後、もっと広い研究室に移りました。必要な機器や道具を一部屋に揃えるのは難しいし、仕事の多くは他の研究者との共同作業なので、ある時点で机を諦めました。今は3つの異なる建物と部門にまたがる様々な研究室を行き来していますが、最近は他の皆と同じように在宅勤務の時間も増えています。時には野外で実験をしたり、虫を捕まえたりすることもあります。これは、顕微鏡下で実際に小さなカメラやその他の昆虫サイズの電子機器を作ったり、ミツバチを捕まえたりしているところ（COVID-19以前）の写真です。
日々の仕事と生活をうまくやりくりするための、とっておきのヒントやコツがあれば教えてください。（ぜひ教えてください。助けてください。）私は、座って一つのことに集中できる時が一番生産性が高いです。これは私にとってとても効果的で、顕微鏡で小さな部品を組み立てるような作業にも役立ちます。誰にでも、どんな仕事にも当てはまるわけではありませんが、何かに集中し、細部にまで気を配ることは、大きな力になります。
Mac、Windows、それともLinux？必要なものなら何でも。Mac/Linuxの方が簡単な作業もありますが、古いバージョンのWindowsを搭載したコンピューターに接続したレーザーカッターを使うこともあります。
トランスポーター、タイムマシン、それとも透明マント？一日の時間が足りない時のためのタイムマシン。
もし誰かが私にスタートアップを立ち上げるために100万ドルを与えてくれたら、私は…壊れにくい小型ロボットを作り、それを実際の用途によりうまく適応させます。
かつては列に並んで待っていたのですが…最近は列に並ぶ回数が増えました。
あなたのロールモデル：努力と忍耐の大切さを教えてくれた両親と祖父母。
史上最高のゲーム:歴史上どうだったかは分かりませんが、大きな犬との綱引きで勝つのはいつも満足感があります。
史上最高のガジェット：エスプレッソ マシン。
最初のコンピューター: Windows 95 が動作し、ダイヤルアップ接続とフロッピー ディスク ドライブを備えたベージュ色の箱型のコンピューター。
現在の携帯電話： iPhone 6s。まだ問題なく動作します。
お気に入りのアプリ： Google Keepは、あらゆる考えを書き留めるのに最適な場所です。また、日常的な作業をしながらNPR Oneを聴くことで、たくさんの興味深いことを学んでいます。
好きな活動は#BLM。あとはSave the Bees。それから、WSDAと協力してオオスズメバチのタグ付けと追跡調査にも取り組んでいます（現在進行中）。
2020 年の最も重要なテクノロジー: COVID-19 ワクチン。
2022 年の最も重要なテクノロジー:おそらく COVID-19 ワクチン、およびそれを世界中のすべての人に拡張、製造、輸送、投与するために必要なすべての改良とインフラストラクチャも含まれます。
最後に、オタク仲間へのアドバイスです。何をするにしても、諦めずに諦めずにやり続けましょう。最高のものは簡単には生まれません。とはいえ、何かに行き詰まった時は、自分が正しい問題を解決できているか、もっと簡単なことから始められないか、あるいは別の解決策を試してみようかと考えると良いでしょう。
ウェブサイト: VikramIyer.com
LinkedIn:ヴィクラム・アイヤー
