Een wilde extrapolatie

Gordon Moore dankt zijn bekendheid aan de naar hem vernoemde wet, waarmee hij in 1965 de exponentiële miniaturisering van elektronica voorzag. Toch is de bescheiden wetenschapper – een van de oprichters van het belangrijke chipbedrijf Intel – lang niet zo beroemd als andere voormannen van de ICT-revolutie.

‘Het is natuurlijk leuk op de juiste plek op het juiste moment te zijn. Ik had het enorme geluk in de halfgeleiderindustrie te belanden toen die nog in de kinderschoenen stond’, antwoordde Moore toen hem op 76-jarige lee ijd werd gevraagd terug te blikken. De scheikundedoos die hij als el arige voor Kerstmis kreeg, had hem aangemoedigd chemie te studeren. Na zijn promotie aan de prestigieuze Caltech-universiteit bij Los Angeles en postdoctoraal onderzoek aan de oostkust, keerde hij terug naar Californië, waar hij aan de slag kon bij het halfgeleiderslaboratorium van natuurkundige William Shockley.

Fairchild

Shockley was in 1947 één van de drie uitvinders van de transistor, waarvoor het drietal werd gelauwerd met de Nobelprijs (1956). Maar hij was ook een dri ige en achterdochtige baas, die zijn medewerkers (tevergeefs) probeerde te onderwerpen aan een leugendetectietest. Samen met zeven andere jonge collega’s – Shockley noemde hen naderhand ‘de verraderlijke acht’ – stapte Moore in 1957 op.

De acht kregen van techondernemer Sherman Fairchild de gelegenheid een nieuwe halfgeleiderfabriek op te zetten. Fairchild Semiconductor was meteen toonaangevend in de nieuwe bedrijfstak en wordt nu beschouwd als de broedmachine waaruit tientallen bedrijven zijn voortgekomen die later Silicon Valley vormden. Samen met natuurkundige Robert Noyce richtte Moore in 1968 Intel (Integrated Electronics) op, dat uitgroeide tot de onbetwiste marktleider in de chipindustrie.

In 1965 – Moore was toen nog directeur onderzoek en ontwikkeling bij Fairchild – had het tijdschri Electronics hem uitgenodigd zijn visie te geven op de toekomst van de halfgeleiderindustrie. Op 8 april verscheen het artikel onder de opmerkelijke kop: Cramming more components onto integrated circuits, ofwel hoe prop je meer onderdelen op een chip. Om de lezer zijn nogal technische verhaal in te trekken, begint Moore met een korte opsomming van de toekomstige toepassingen van microchips. ‘Geïntegreerde schakelingen zullen leiden tot wonderen als thuiscomputers of op zijn minst terminals die zijn verbonden met een centrale computer, automatische besturing van auto’s en persoonlijke draagbare communicatieapparatuur.’ Voorspellingen waarmee hij de spijker op de kop hee geslagen, weten we nu.

Extrapolatie

In de rest van het artikel kijkt Moore – eigenlijk heel voorzichtig – tien jaar vooruit. Hij voorspelt dat het aantal elektronische componenten, zoals transistoren, weerstanden, en condensatoren, op een geïntegreerde schakeling ieder jaar zal verdubbelen: van zestig in 1965 tot meer dan zestigduizend in 1975. Met als e ect dat elektronica steeds goedkoper en e ectiever zal worden. Inmiddels kan een chip meer dan vij ig miljard componenten bevatten.

Moore’s voorspelling weerspiegelt de economische voorspoed en het technologisch optimisme in de jaren zestig. Was het een halve eeuw eerder vooral het wonder van de luchtvaart geweest dat het vertrouwen in de techniek opstuwde, daar vervulde in de jaren zestig de ruimtevaart een soortgelijke katalyserende rol. Moore stipt in zijn artikel aan dat chips van groot belang zijn voor het Apollo-programma en de geplande landing op de maan. Maar met zijn visioen van personal computers, mobiele telefonie en zelfrijdende auto’s liep hij verder vooruit op de werkelijkheid. Een werkelijkheid waarin ook consumenten de vruchten zouden plukken van de duizelingwekkende elektronische miniaturisatie.

Moore benadrukte naderhand dat zijn ‘wet’ niets meer was dan ‘gelukkig giswerk’ en ‘wilde extrapolatie’,

1965

‘Geïntegreerde schakelingen zullen leiden tot wonderen als thuiscomputers of op zijn minst terminals die zijn verbonden met een centrale computer, automatische besturing van auto’s en persoonlijke draagbare communicatieapparatuur.’ het grofweg doortrekken van bestaande ontwikkelingen. De achteloze precisie waarmee hij dat deed, wekt de indruk dat het voorspellen op basis van extrapolatie een makkie is. Gedegen kennis van de technologische stand van zaken en een beetje bravoure zouden volstaan. Maar juist in de rooskleurige jaren dat Moore zijn rake voorspelling optekende, hebben goedgeïnformeerde wetenschappers, ingenieurs, industriëlen en futurologen er met hun extrapolaties ook flink naast gezeten. Ook bij het grote publiek heerste de verwachting dat de supersonische burgerluchtvaart de toekomst had. Het nieuwe luchtkussenvoertuig (hovercraft) zou het vervoer over water (en land) drastisch veranderen. En de ruimtevaart zou onafwendbaar afkoersen op de kolonisatie van de maan en Mars.

Atomen

In zijn artikel noemt Moore zijn voorspelling nergens een wet. Dat was een idee van zijn vriend Carver Mead, hoogleraar aan Caltech, die pas sprak van Moore’s Law nadat in 1975 was gebleken dat de prognose was uitgekomen. In datzelfde jaar stelde Moore zijn verwachting voor het komende decennium naar beneden bij. Het aantal componenten op een chip zou niet langer elk jaar worden verdubbeld, maar elke twee jaar. Die voorspelling is decennia lang telkens weer uitgekomen.

Bij het veertigjarig jubileum van zijn voorspelling (2005) memoreerde Moore dat zijn profetie in de loop der jaren steeds meer een selffulfilling prophecy is geworden. Voor de industrie werd de voorspelling een doel, dat moest worden gehaald om niet achterop te raken bij de concurrent. Moore besefte als geen ander dat zijn ‘wet’ niet oneindig geldig is. ‘Als het gaat om de grootte [van transistoren] naderen we de omvang van atomen die een fundamentele barrière vormen’. Tien jaar later bij het vijftigjarig jubileum droeg hij zijn wet dan ook bijna ten grave: ‘Ik denk dat het onvermijdelijk is met elke technologie; uiteindelijk raakt ze verzadigd. Ik gok dat de Wet van Moore in het volgende decennium, of zo, zal sterven.’ •

Gordon Moore en Robert Noyce in 1970. Twee jaar eerder hadden zij samen Intel opgericht. De twee kenden elkaar als collega’s bij Shockley en Fairchild Semiconductor. foto : intel free pres Cartoon in Moore’s artikel Cramming more components onto integrated circuits, in Electronics (1965).

Startup

Elk jaar ontstaan er in Nederland vele ambitieuze startups om met technologie de wereld beter te maken. De Ingenieur gaat bij ze op bezoek.

Drone als dienst

De drone-revolutie staat op het punt van beginnen. Een Eindhovense startup zet kunstmatige intelligentie in om toestellen te leren volledig autonoom te vliegen.

Tekst: Pancras Dijk

Wat begon als een studentenproject, is inmiddels uitgegroeid tot een heus bedrijf. Sieuwe Elferink wijst naar een drone in een hoek van de werkkamer, versie 1. ‘We vonden het gewoon leuk zoiets te maken en ermee te testen.’ Tot er iemand kwam die de drone van de studenten wilde kopen. ‘Ik was stomverbaasd. Zag die koper dan niet hoe dat ding met duct tape aan elkaar zat? We hebben toen uitgebreid onderzoek gedaan: kunnen we van ons project een bedrijf maken?’ Het begin van MultiRotorResearch (MRR).

Zelfdenkende drone

De startup waarvan Elferink de oprichter is, werkt aan een drone die dankzij kunstmatige intelligentie de weg kan vinden. Het toestel zelf kopen ze, de crux is wat MRR eraan toevoegt: slimme so ware die weet waar de drone heen moet en kan uitrekenen wat de beste

Naam: MultiRotorResearch

Doel: autonome drone ontwikkelen

Startjaar: 2022

Aantal medewerkers: 12

Locatie: Eindhoven manier is om daar te komen. Een drone met een brein.

Buiten laat Elferink zien wat hij bedoelt. Op een meegebrachte laptop toont hij drie gps-coördinaten, inclusief gewenste hoogte. Dan stijgt de drone op, om naar het eerste punt te vliegen. ‘Hij kiest zelf de route’, legt Elferink uit. Hier op een open veldje is dat nog niet zo ingewikkeld, maar als er obstakels in de weg zouden staan, dan moet de drone in staat zijn die te vermijden - binnenkort althans, want nu blijkt dat nog lastig.

Op de eerste plek aangekomen, blij de drone even hangen ‘Nu maakt hij een foto’, zegt Elferink. Een relatief simpele taak, maar hang andere instrumenten aan het toestel en de drone kan ook veel ingewikkelder werk verrichten. Om Elferinks nek bungelt nog een bedieningspaneel, maar dat is slechts om gemakkelijk te kunnen ingrijpen als de so ware faalt. ‘Wettelijk is het verplicht om op afstand te kunnen ingrijpen als er wat misgaat. Dat kan straks via ons online platform. Dan is er alleen een apparaat met een internetbrowser nodig om de drone te besturen.’

Autonoom vliegen

De vlucht langs de drie punten gaat volledig automatisch – Elferink houdt z’n handen even in de lucht om te bewijzen dat hij de joystick niet aanraakt. Dat maakt MRR uniek en kansrijk. ‘Er zijn weinig dronepiloten, terwijl de vraag naar dronediensten de komende jaren fors zal groeien’, weet Elferink. Voor het in kaart brengen van landbouwgrond, maar ook voor het inspecteren van bijvoorbeeld windmolens, gebouwen of dijken zijn drones bij uitstek geschikt. Drone-as-a-service hee daarbij de toekomst, stelt Elferink. ‘Iedereen kan dan een drone huren voor een dag of een week, al