Нийл Гершенфелд за Fab Labs

Тази среща всъщност е свързана с една дигитална революция, но бих искал да твърдя, че това е приключено; спечелихме. Имахме дигитална революция, но не е нужно да продължим да я имаме. Бих искал да се погрижа за това, да видя какво идва след дигиталната революция. И така, започвам да проектирам напред. Това са някои проекти, с които се занимавам днес в МТИ, разглеждащи това какво идва след компютрите.

Първият, Интернет Нула, тук горе... това е уеб сървър, който има цената и сложността на RFID етикет... около един долар... който може да влезе във всяка електрическа крушка и дръжка на врата, и това се комерсиализира много бързо. Интересното в него не е цената, а начинът, по който кодира Интернет. Използва един вид морзова азбука за Интернет, така че да може да се изпраща оптично; може да се комуникира акустично чрез далекопровод, чрез радиочестоти. Взема оригиналния принцип на Интернет, а именно свързани в мрежа компютри, и сега позволява на устройствата да се свързват помежду си в мрежа. Че може да вземем цялата идея, родила Интернет, и да я сведем до физическия свят в този Интернет Нула, този интернет от устройства.

Това е следващата стъпка оттам дотук, и се комерсиализира днес. Една стъпка след това е един проект от гъбовидни компютри. Гъбовидните стоки в икономиката могат да се разширяват и търгуват. Значи, наполовина зърно е наполовина полезно, но половин бебе или половин компютър е по-малко полезно от цяло бебе или цял компютър, и се опитваме да правим компютри, които работят по този начин. Това, което виждате на заден план, е един прототип. Беше от дипломната работа на един студент, Бил Бътоу, сега в "Интел", който се чудел защо, вместо да се правят по-големи и по-големи чипове, да не се правят малки чипове, да се поставят във вискозна среда и да се налива изчислителна техника на паунд или на квадратен инч. Това се вижда тук. Отляво беше послепис, изобразен от конвенционален компютър, отдясно е постскрипт, изобразен от първия прототип, който направихме, но няма рамков буфер, IO процесор, нищо от това... само този материал. За разлика от екрана, където точките са разположени внимателно, това е суров материал. Ако добавиш двойно повече от него, ще имаш двойно повече дисплей. Ако стреляш с пушка по средата, не се случва нищо. Ако ти трябват повече ресурси, просто прилагаш повече компютър.

Това е стъпката след това... изчислителната техника като суров материал. Това са все още конвенционални битове, стъпката след това е... това е един по-ранен прототип в лабораторията, това е забавено високоскоростно видео. А сега, интеграция на химия в изчислителна техника, при което битовете са мехурчета. Това показва правене на битове, това показва... още веднъж, забавено, за да може да го виждате, битове взаимодействат за логика, усложняване и опростяване. Сега можем да изчислим, че резултатът подрежда материал, както и информация. И, в крайна сметка, това са няколко кадъра от един по-ранен мой проект - изчисление, при което битовете се съхраняват квантово механично в ядрата на атомите, така че програмите преподреждат ядрената структура на молекулите. Всичко това е в лабораторията и се движи все по-напред, по-напред и по-напред, не като метафора, а буквално интегрирайки битове и атоми, и те водят до следното признание.

Всички знаем, че сме имали дигитална революция, но какво е това? Е, Шанън ни отведе, през 40-те, оттук дотук: от един телефон, представляващ жица високоговорител, деградиращ с разстоянието, до Интернет. И той доказва първата прагова теорема, която показва, че ако се добави информация и се отстрани тя в сигнал, може да се изчисли съвършено с несъвършено устройство. И тогава сме получили Интернет. Фон Нойман, през 50-те, прави същото нещо за изчислителната техника: показва, че може да има ненадежден компютър, но да се възстанови състоянието му, за да стане съвършен. Това беше последният велик аналогов компютър в МТИ: диференциален анализатор, и колкото повече го пускаш, толкова по-лош ставаше отговорът.

След Фон Нойман имаме Пентиум, при който милиардният транзистор е също толкова надежден, както и първият. Но цялата ни фабрикация е долу, в долния ляв ъгъл. Една съвременна самолетна фабрика, въртяща метален восък на фиксиран метал, или може би се топи малко пластмаса. Една фабрика за чипове за 10 милиарда долара използва процес, който и селски занаятчия би разпознал - разстила се нещо и се пече. Цялата интелигентност е външна за системата; материалите нямат информация. Вчера чухте за молекулярната биология, която в основата си изчислява за изграждане. Тя е система за обработка на информация. Имали сме дигитални революции в комуникацията и изчислителната техника, но точно същата идея, точно същата математика, с която се занимавали Шанън и Фон Нойман, все още не е излязла във физическия свят. И така, вдъхновени от това, колегите в тази програма... Центъра за битове и атоми в МТИ... който е група хора като мен, които никога не са разбирали границата между физичната наука и компютърната наука. Дори бих стигнал по-далеч, като кажа, че компютърната наука е едно от най-лошите неща, случвали се някога както с компютрите, така и с науката... (Смях) ...защото оръдието... компютърната наука... много от тях са страхотни, но оръдието на компютърната наука преждевременно замразява един модел на изчислителна техника, основан върху технологията, налична през 1950-а, а природата е много по-мощен компютър от това.

Утре ще чуете Саул Грифит. Той беше един от първите студенти, излезли от тази програма. Започнахме да търсим начин за изчисление с цел фабрикация. Това беше просто негово принципно доказателство за плочи, които взаимодействат магнетично, при което се пише код, много подобно на протеиновото сгъване, който указва тяхната структура. Няма обратна връзка към инструментална метрология, самият материал кодира за структурата си точно по същите начини, по които се фалшифицира протеинът. Значи, например, може да се направи това. Може да се правят други неща. Това е двуизмерно. Действа в три измерения. Видеото горе вдясно... няма да показвам за време... показва самокопиране, макетиране, така че нещо може да прави нещо, което може да прави нещо, и правим това сега, може би, в девет порядъка на величина. Тези идеи са били използвани, за да се покаже най-добрата точност и пряка норма ДНК за създаване на организъм, във функционализиращи наноклъстъри с пептидни опашки, които кодират тяхното сглобяване. Доста подобно на магнитите, но в наномащаби. Лазерен микромашининг: по същество 3D принтери, които дигитално фалшифицират функционални системи, чак до строеж на сгради, не чрез проектни чертежи, а чрез кода на частите за структурата на сградата.

Това са ранни примери в лабораторията за възникващи технологии за дигитализация на фалшификацията. Компютрите не контролират инструменти, а компютри, които са инструменти, при които резултатът от програмата преподрежда атоми, както и битове. За да се направи това... с парите от вашите данъци, благодаря... купих всички тези машини. Направихме скромно предложение пред Националната научна фондация. Искахме да можем да правим всичко във всеки мащаб, всичко на едно място, защото дигиталната фабрикация не може да се сегрегира от дадена дисциплина или мащаб. Затова събрахме фокусирани писци за нанолъчи, резци със свръхзвукова водна струя и системи за ексимерен микромашининг.

Но имах един проблем. Щом имах всички тези машини, прекарвах твърде много време в обучение на студентите да ги използват. Затова започнах да преподавам на един клас, скромно наречен "Как да се прави почти всичко". И това не беше предназначено за провокация, а само за малцина студенти-изследователи. Но първият ден часове изглеждаше така. Знаете ли, отначало влязоха много хора, цял живот съм чакал този клас, готов съм на всичко, за да го проведа. После питат: може ли да преподавате в МТИ? Изглежда твърде полезно? А после, следващото... (Смях) ...изненадващо нещо беше, че не бяха дошли там, за да се занимават с изследвания. Бяха там, защото искаха да правят разни неща. Нямаха никаква конвенционална техническа подготовка. В края на семестъра интегрираха уменията си.

Ще покажа едно старо видео. Кели беше скулптор, и ето какво направи със семестриалния си проект.

(Видео): Кели: Здрасти, аз съм Кели, а това е моето крещящо другарче. Случвало ли ви се е да изпаднете в положение, когато наистина трябва да изкрещите, но не може, защото сте на работа, или в класна стая, или гледате децата си, или сте в ред ситуации, при които това просто не е позволено? Е, крещящото другарче е портативно пространство за крещене. Когато един потребител изкрещи в крещящо другарче, крясъкът му се заглушава. Също така се записва и за по-късно излъчване, когато и както реши потребителят. (Крясък) (Смях) (Аплодисменти)

Това би се харесало на Айнщайн. Този студент направи уеб браузър за папагали... позволява на папагалите да сърфират в нета и да говорят с други папагали. Този студент е направил будилник, с който се бориш, за да докажеш, че си буден, а този защитава... рокля, която защитава личното ти пространство. Това не е технология за комуникация; това е технология за предотвратяването й. Това е устройство, което ти позволява да виждаш музиката си. Това е студент, който направи машина, която прави машини - направил я, като направил тухли "Лего", които извършват изчислението. Просто година след година... и най-сетне осъзнах, че студентите показват, че приложението-убиец за лична фалшификация са продукти за пазар от едно лице. Това не ти трябва като нещо, което може да получиш в супермаркета; трябва ти за това, което те прави уникален. Прочути са думите на Кен Олсен, че на никого не е нужен компютър в дома. Но не го използваш за склад и заплати; палубата сега са банкрутирали играчки. Не ти трябва лична фалшификация в дома, за да купуваш това, което може да купиш, защото може да го купиш. Трябва ти за това, което те прави уникален, точно като персонализацията. С това, на свой ред, днес 20 милиона долара правят това, след 20 години ще правим репликатори от "Стар Трек", които правят всичко. Студентите отвлякоха всички машини, които купих, за да правят лична фабрикация.

Днес, когато харчиш толкова много от парите си, има правителствено изискване да се стига по-далеч, което често значи часове в местно училище, уебсайт; неща, които просто не са чак толкова вълнуващи. Затова сключих сделка с моите програмни управители от Националния научен фонд - вместо да говоря за това, да давам на хората инструментите. Това не беше преднназначено да е провокативно или важно, но ще съберем тези Фаб Лаб-ове. Това са около 20 000 долара в оборудване, приблизително както това, което правят 20-те милиона долара, така и накъде отиват нещата. Лазерна резачка за триизмерно сглобяване от двуизмерно, резачка за табели за изрязване в мед за електромагнити, микронна везна, числово контролирана мелница за точни структури, инструменти за програмиране за по-малко от долар, 100-наносекундни микроконтролери. Това ти дава възможност да работиш от микрони и микросекунди нагоре, и те експлодират по цял свят. Това не беше по разписание, но стигнаха от центъра на Бостън до Побал в Индия, до Секонди-Такоради на крайбрежието на Гана до Сошангуве в едно селище в Южна Африка, до далечния север на Норвегия, за цялото внимание към дигиталното делене, бихме открили неизползвани компютри на всички тези места. Един фермер в село... едно дете трябва да измерва и променя света, а не само да получава информация за него на екран. Че наистина има фабрикация и инструментално разделение, по-голямо от дигиталното разделение. И начинът да се затваря не е IT за масите, а развитие на IT за масите.

И така, на едно място след друго виждахме същия този напредък: отваряме една от тези Фаб Лаб-ове, при което не... твърде налудничаво е, като се замислиш. Не сме го премисляли, че ще ни изтеглят на тези места, ще отваряме. Първата стъпка беше упълномощаване. Може да се види по лицето им, просто тази радост от това, че си способен да го направиш. Това е едно момиче в центъра на Бостън, току-що направило високотехнологична занаятчийска продажба по заявка във вътреградския общностен център. Продължава оттук до сериозно техническо образование, неформално, извън училищата. В Гана бяхме създали една от тези лаборатории. Проектирахме мрежов сензор, и хлапетата се появяваха и отказваха да напуснат лабораторията. Имаше едно момиче, което настояваше да стоим до късни нощи... (Видео): Деца: Обичам Фаб Лаб. ...първата й вечер в лабораторията, защото щеше да прави сензора. Затова настоя да изучи дъската, да се научи как да я пълни, да се научи как да я програмира. Всъщност не знаеше какво прави или защо го прави, но знаеше, че просто трябва да го направи. Имаше нещо електрическо в това. Това е късно, разбирате ли, в 11 часа вечерта, и мисля, че бях единственият изненадан, че това, което направи тя, сработи от първия път. Показвал съм го на инженери и големи фирми, и те казват, че те не могат да го напраят. Всяко нещо, което прави тя, те могат да го правят по-добре, но се разпространява сред много хора и много места и не могат да направят за един следобед това, което прави това малко момиченце в селска Гана. (Видео): Момиче: Казвам се Валентина Кофи, на осем години съм. Направих компютърна памет. И, отново, беше само за удоволствие.

После тези лаборатории започнаха да се занимават със сериозно разрешаване на проблеми... оборудване за земеделие в Индия, парни турбини за преработка на енергия в Гана, високочувствителни антени в тънки клиентски компютри. И тогава, на свой ред, започнаха да израстват бизнеси, като производството на тези антени. И най-сетне, лабораторията започна да се занимава с изобретение. Научаваме повече от тях, отколкото им даваме. Показвах на децата си в една Фаб Лаб как да я използват. Те изобретиха начин да се направи строителен набор от картонена кутия... което, както виждате тук горе, се превръща в бизнес... но техният проект беше по-добър от проекта на Саул в МТИ, така че сега има трима студенти в МТИ, които правят дипломните си работи като мащабиране на работата на осемгодишни деца, защото те имаха по-добри проекти. В тези лаборатории се случват истински изобретения.

И все пак продължавах да... през последната година прекарвах време с държавни глави, генерали и племенни вождове - всички те искат това, а аз продължавам да казвам - но това не е истинското. Почакайте двайсетина години, и тогава ще приключим. И най-сетне схванах какво става. Това са Керниган и Ричи, изобретяващи UNIX на PDP. PDP-тата дойдоха между дънните платки и миникомпютрите. Струваха десетки хиляди долари, бяха трудни за употреба, но сведоха изчислителната техника до работни групи и всичко, което правим днес, се случи тук. Тези Фаб Лаб-ове са цената и сложността на PDP. Проекцията на дигитална фабрикация не е проекция за бъдещето; сега сме в ерата PDP. Тогава говорехме тихо за великите открития. Беше много хаотично, някак не беше ясно какво става. В същия смисъл ние сега, днес, сме в ерата на миникомпютрите за дигитална фабрикация. Единственият проблем с това е, че то нарушава границите на всички.

Във Вашингтон ходя във всяка агенция, която иска да разговаря, разбирате ли. В Бей Ериа ходя при всяка организация, за която може да се сетите. Всички искат да говорят за това, но то нарушава организационните им граници. Всъщност, за тях е незаконно, в много случаи, да оборудват обикновени хора, за да създават, вместо да консумират технология. И този проблем е толкова тежък, че последното изобретение, идващо от тази общност, ме изненада: то е социалното инженерство. Че лабораторията в далечния север на Норвегия... това е толкова далеч на север, че сателитните й чинии гледат по-скоро към земята, отколкото към небето, защото там са сателитите... лабораторията е израснала малката плевня, в която била. Тя беше там, защото искали да откриват животни в планините, но го надраснала, затова построили едно изключително село за лабораторията. Това не е университет, не е фирма; по същество е село за изобретение, село за външните хора в обществото, и такива израстват около тези лаборатории Фаб по цял свят.

Тази програма се е разцепила в неправителствена фондация, фондация "Фаб" за подкрепа на мащабирането, фонд с микропредприемачески капитал. Лицето, което го управлява, го описва хубаво по следния начин - машини, които правят машини, имат нужда от бизнеси, които правят бизнеси: кръстоска между микрофинансиране и предприемачески капитал с цел фан-аут, и после изследователски партньорства в МТИ за това, което го прави възможно.

Бих искал да приключа с две мисли. Има трансформация в помощта, от мегапроекти отгоре надолу към отдолу нагоре, народни, микрофинансиращи инвестиции сред обикновени хора, така че всеки да получи това, което действа. Но все още гледаме на технологията като мегапроекти отгоре надолу. Изчислителна техника, комуникация, енергия за останалата част от планетата са такива мегапроекти отгоре надолу. Ако тази зала, пълна с герои, е достатъчно умна, можете да разрешите проблемите. Посланието, идващо от Фаб Лаб-овете е, че другите пет милиарда души на планетата не са само технически преливници; те са източници. Реалната възможност е да се впрегне изобретателната мощ на света за местно проектиране и създаване на решения на местни проблеми. Мислех, че това е проекцията за след 20 години в бъдещето, но ето къде сме днес. Това разбива всяка организационна граница, за която можем да се сетим. Най-трудното на този етап е социалното инженерство и организационното инженерство, но днес го има.

И, накрая, при всеки такъв разговор за бъдещето на изчислителната техника се изисква да се покаже законът на Мур, но любимата ми версия... това е оригинал на Гордън Мур от оригиналния му труд... а това, което се случи, е, че година след година, след година сме мащабирали, мащабирали и мащабирали, мащабирали сме, мащабирали и мащабирали, мащабирали сме и сме мащабирали и се задава този бъг за това, което ще се случи накрая на закона на Мур - идва този последен бъг. Но ще започнем да оценяваме прехода от двуизмерно към триизмерно, от програмиране на битове към програмиране на атоми, обръща краищата на мащабирането на закона на Мур от последния бъг към последната черта. И така, ние сме точно на ръба на една дигитална революция във фалшификацията, при която резултатът от изчислителната техника програмира физическия свят. Тези два проекта, взети заедно, отговарят на въпроси, които не съм задавал внимателно. Класът в МТИ показва приложението-убиец за лична фалшификация в развития свят е технология за пазар от един: лично изразяване в технология, което докосва страст, различна от всичко, което съм виждал в технологията много дълго време. А приложението-убиец за останалата част от планетата е оборудването и делението на фалшификацията: хора развиват решения локално за местни проблеми. Благодаря.