Ευάγγελος Ελευθερίου: Ο Έλληνας μηχανικός της IBM

218

Ο Δρ. Ευάγγελος Ελευθερίου είναι διπλωματούχος μηχανικός και Επίτιμος Διδάκτορας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών, καθώς και διδάκτωρ του Πανεπιστημίου Carleton, στην Οττάβα του Καναδά. Ακόμα, το 2018, εξελέγη μέλος της National Academy of Engineering των ΗΠΑ, ως Foreign Member.

Η εκλογή αυτή, που αποτελεί μια ιδιαίτερα σημαντική διεθνή διάκριση για έναν μηχανικό, αφορά στην αναγνώριση της συνεισφοράς του κ. Ελευθερίου στην εξέλιξη της επιστήμης σε σημαντικούς τεχνολογικούς τομείς και είναι ιδιαίτερα τιμητική.

Ο Ευάγγελος Ελευθερίου γεννήθηκε στο Αλιβέρι Ευβοίας, απέκτησε το πτυχίο Ηλεκτρολόγου Μηχανικού από το Πανεπιστήμιο Πατρών, το 1979, και τα Msc. και Ph.D. Ηλεκτρολόγων Μηχανικών από το Πανεπιστήμιο Carleton της Οτάβα στον Καναδά, το 1981 και το 1985, αντίστοιχα. Έναν χρόνο αργότερα, εντάχθηκε στο εργαστήριο IBM Research – Zurich στο Rüschlikon της Ελβετίας, ως μέλος του ερευνητικού προσωπικού. Από το 1998, κατέχει διάφορες διοικητικές θέσεις και είναι υπεύθυνος για τις δραστηριότητες νευρομορφικής πληροφορικής της IBM Research – Ζυρίχης, ενώ είναι και Διευθυντής του Cloud and Computing Infrastructure Department.

Ο Ευάγγελος Ελευθερίου διεξήγαγε βασική έρευνα στον εντοπισμό της ανίχνευσης θορύβου, η οποία βρήκε ευρεία εφαρμογή σε συστήματα μαγνητικών καταγραφών και προκάλεσε περαιτέρω έρευνα σε προηγμένα συστήματα πρόβλεψης θορύβου για διάφορες σταθερές και μη στάσιμες πηγές θορύβου. Σε αυτό το πλαίσιο, ανέπτυξε την προσέγγιση ανίχνευσης μειωμένης κατάστασης ακολουθίας, η οποία είναι και η βασική ιδέα πίσω από την αποκαλούμενη Ανίχνευση Μέγιστης Πιθανότητας Θορύβου (Noise-Predictive Maximum Likelihood-NPML), για μαγνητική καταγραφή.

Αυτό το έργο στις διάφορες εκδοχές του, περιλαμβανομένων των επαναληπτικών σχημάτων ανίχνευσης/αποκωδικοποίησης, είναι η βασική τεχνολογία της μονάδας διαύλου ανάγνωσης σε μονάδες σκληρών δίσκων (HDD). Το Ίδρυμα Eduard Rhein δήλωσε ότι ο κος Ελευθερίου είχε «πρωτοποριακό ρόλο στην εισαγωγή καινοτόμων ψηφιακών τεχνικών επεξεργασίας και κωδικοποίησης σήματος σε σκληρούς δίσκους».

Το 2001, άρχισε να εργάζεται πάνω σε μια ιδέα που προέκυψε από τον βραβευμένο με Νόμπελ, Γερντ Μπίνιγκ (1986), τη χρήση, δηλαδή, μικροσκοπίας ατομικής δύναμης όχι μόνο για επιφάνειες εικόνας αλλά και για τον χειρισμό της επιφάνειας μαλακών υλικών, όπως πολυμερών, με τη μορφή αποθέσεων κλίμακας νανομέτρου.

Αυτή η έννοια είναι πλέον γνωστή ως Millipede Storage. Μαζί με την ομάδα του, επέδειξε ένα πρωτότυπο σύστημα αποθήκευσης μικρής κλίμακας με τη χρήση θερμομηχανικών ανιχνευτών, το οποίο πέτυχε να γράψει χωρίς λάθη και να διαβάσει τα δεδομένα σε μια εξαιρετικά υψηλή πυκνότητα 840 Gb / in2 -ένα παγκόσμιο ρεκόρ δεδομένων αποθήκευσης για τον τότε καιρό. Το έργο «millipede» επιλέχθηκε ως «Τεχνολογία της Χρονιάς» από την IndustryWeek των ΗΠΑ, το 2003.

Μέσα από αυτή την προσπάθεια, έγιναν βελτιώσεις στον τομέα της νανοεπισκοπητικής έρευνας, μια βασική τεχνολογία που επιτρέπει τη διερεύνηση και τη μελέτη της ύλης σε νανομετρική κλίμακα, για μια ποικιλία εφαρμογών που περιλαμβάνουν όχι μόνο αποθήκευση δεδομένων, αλλά και τη μοριακή βιολογία, τη μετρολογία, τη νανολιθογραφία και τη μικροσκοπία ανίχνευσης σάρωσης.

Ο εξέχων μηχανικός συν-ανέπτυξε τον αλγόριθμο προοδευτικής αύξησης άκρων (PEG), μια γενική μέθοδο για την κατασκευή τακτικών και ακανόνιστων γραφημάτων Tanner με μεγάλη περιφέρεια. Αυτός ο αλγόριθμος έχει μεγάλη σημασία στη θεωρία γραφημάτων, καθώς και στην κατασκευή ισχυρών LDPC κωδίκων μικρού μήκους μπλοκ, μια μεθοδολογία που χρησιμοποιείται εκτενώς σε συστήματα εγγραφής και μετάδοσης.

Από το 2007, ο ίδιος και η ομάδα του έχουν επικεντρωθεί όλο και περισσότερο στη μνήμη αλλαγής φάσης (PCM) ως κατηγορία μνήμης αποθήκευσης που γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ μνήμης και αποθήκευσης. Έχουν διερευνήσει πώς να αποθηκεύουν περισσότερα από ένα δυαδικά ψηφία ανά κυψέλη ή τη λεγόμενη PCM πολλαπλών επιπέδων (MLC). Έχουν αντιμετωπίσει με επιτυχία το πρόβλημα της μακροπρόθεσμης μετατόπισης αντίστασης στο MLC PCM με τη χρήση νέων μετρήσεων ανάγνωσης. Επιπλέον, χρησιμοποιώντας μια νέα ιδέα συσκευής στην οποία ο φυσικός μηχανισμός της γραφής αποσυνδέεται από τη διαδικασία ανάγνωσης, ήταν σε θέση να εξαλείψουν την έκπτωση πορείας.

Αξιοποιώντας αυτές τις πρωτοποριακές καινοτομίες και τεχνολογίες, κατάφεραν να δείξουν την πρακτική βιωσιμότητα του PCM μέσω μιας μεγάλης κλίμακας επίδειξης 3-bit-per-cell.

Έχουν, επίσης, ερευνήσει τον άνθρακα ως υλικό μνήμης, με ιδιαίτερη έμφαση στον οξυγονωμένο άμορφο άνθρακα για την αντιμετώπιση του προβλήματος της χαμηλής αντοχής λόγω της δυσκολίας θραύσης των αγώγιμων ινών άνθρακα. Ακόμα, ο ίδιος και η ομάδα του έχουν επικεντρωθεί στη μίμηση των πρωτοφανών υπολογιστικών δυνατοτήτων του ανθρώπινου εγκεφάλου για την κατασκευή συστημάτων γνωστικών υπολογιστών εξαιρετικά χαμηλής ισχύος.

Έχουν χτίσει τεχνητές συνάψεις και νευρώνες χρησιμοποιώντας υλικά αλλαγής φάσης και έδειξαν ότι η έμφυτη στοχαστικότητα αυτών των νευρώνων επιτρέπει τον υπολογισμό με βάση τον πληθυσμό -παρόμοιο με τον τρόπο που ο ανθρώπινος εγκέφαλος επεξεργάζεται τις πληροφορίες. Χρησιμοποιώντας τη νευρομορφική αρχιτεκτονική αλλαγής φάσης, κατέδειξαν το βασικό υπολογιστικό πρωτόγονο ενός ανιχνευτή χρονικής συσχέτισης.

«Έχω επεκτείνει τα ενδιαφέροντα μου στην περιοχή της τεχνητής νοημοσύνης» είπε σε συνέντευξή του ο Ευάγγελος Ελευθερίου, «και συγκεκριμένα σε νέες μεθόδους υπολογισμού οι οποίες είναι εμπνευσμένες από τον τρόπο λειτουργίας του εγκεφάλου, όπως νευρωνικά δίκτυα και συστήματα που αξιοποιούν μηχανισμούς μνήμης ως στοιχεία επεξεργασίας. Αυτή η τελευταία υπολογιστική διαδικασία στην διεθνή βιβλιογραφία αναφέρεται ως in-memory computing».

Δηλώνει επίσης «πως η ιστορία και η μνήμη είναι ένα σημαντικό κομμάτι κληρονομιάς, που το έχουμε και που πρέπει να διατηρηθεί -κι ίσως γι’ αυτό επέλεξα να ασχοληθώ με τεχνολογίες μνήμης και αποθήκευσης, που μπορούν να διατηρήσουν τα δεδομένα για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα».

Ο κ. Ελευθερίου είναι συγγραφέας ή συνσυγγραφέας σε 200 επιστημονικές δημοσιεύσεις, και περισσότερα από 160 διπλώματα ευρεσιτεχνίας. Από το 1994 μέχρι και το 1999 ήταν editor στο IEEE Transactions on Communications, ενώ υπήρξε και Guest Editor στο IEEE Journal on Selected Areas in Communications special issues «The Turbo Principle: From Theory to Practice», καθώς και στο «IEEE Transactions on Control Systems special issue on “Dynamics and Control of Micro- and Nano-scale Systems».

Από το 2002, είναι Fellow της IEEE και, το 2003, έλαβε το «IEEE Communications Society Leonard G. Abraham Prize Paper Award». Το 2005, έλαβε το «Technology Award του Eduard Rhein Foundation» κι έγινε IBM Fellow και μέλος της IBM Academy of Technology. Το 2009, έλαβε το «IEEE CSS Control Systems Technology Award» και το «IEEE Transactions on Control Systems Technology Outstanding Paper Award».

Το 2018, εισήχθη ως Foreign Member στην Εθνική Ακαδημία Μηχανικών για τις συνεισφορές του στις ψηφιακές τεχνολογίες αποθήκευσης και νανοτοποθέτησης, όπως εφαρμόζεται σε συστήματα αποθήκευσης μνήμης σκληρού δίσκου, κασέτας και φάσης.

Η ερευνητική του δραστηριότητα άνοιξε νέους δρόμους και είχε σημαντική επίδραση στην παγκόσμια βιομηχανία στην επιστημονική περιοχή της αποθήκευσης ψηφιακών πληροφοριών.

«Θαυμάζω τον Richard Feynman» λέει ο ίδιος «ήταν ένας υψηλής νοημοσύνης φυσικός επιστήμονας, διάσημος για την αυθεντικότητα του, την «ηλεκτρική» νοημοσύνη του και για την κατεργάρικη γοητεία του. Όχι μόνο είχε σημαντική συνεισφορά στην επιστήμη, όπως η δημιουργική του εργασία στην κβαντική ηλεκτροδυναμική, για την οποία έλαβε το Νόμπελ Φυσικής, αλλά ήταν και ένας μοναδικός παρουσιαστής της φυσικής μέσα από τα βιβλία του και τις διαλέξεις του. Η διάσημη ομιλία του «Υπάρχει αρκετός χώρος στο βάθος» -«There’s Plenty of Room at the Bottom», το 1959, θεωρείται από πολλούς ως η αρχή της νανοτεχνολογίας».

Πηγή ellines.com