Скайлар Тибитс: Можем ли да правим неща, които се правят сами?

Днес бих искал да ви покажа бъдещето на начина, по който ще правим неща. Вярвам, че скоро нашите сгради и машини ще бъдат самосглобяващи се, репликиращи и поправящи се сами. Така че ще ви покажа това, което смятам, е текущото състояние на производството, и после ще го сравня с някои природни системи.

И така, при сегашното състояние на производството, имаме небостъргачи -- две и половина години, 500 000 до един милион части, доста сложни, нови и вълнуващи технологии от стомана, бетон, стъкло. Имаме вълнуващи машини, които могат да ни отведат в космоса -- пет години, 2,5 милиона части.

Но от друга страна, ако се вгледате в природните системи, имаме протеини, които имат два милиона типа, могат да се нагъват за 10 000 наносекунди, или ДНК с три милиарда базови двойки, които можем да репликираме приблизително за час. Така че съществува цялата тази сложност в нашите природни системи, но те са изключително ефективни, далеч по-ефективни, отколкото всичко, което можем да изградим, далеч по-сложни, отколкото всичко, което можем да изградим. Те са далеч по-ефективни по отношение на енергията. Те почти никога не правят грешки. А могат да се самопоправят дълго време.

Така че има нещо супер интересно в природните системи. И ако можем да преведем това в средите, които изграждаме, тогава ще има вълнуващ потенциал за начина, по който изграждаме нещата. И мисля, че ключът за това е самосглобяването.

Така че, ако искаме да използваме самосглобяването в нашата физическа среда, мисля, че има четири ключови фактора. Първият е, че трябва да декодираме цялата сложност на това, което искаме да изградим -- така че нашите сгради и машини. И трябва да декодираме това в прости последователности -- в основни линии ДНК-то на това как работят нашите сгради. После ни трябват програмируеми части, които могат да вземат тази последователност и да я използват за огъване, или преконфигуриране. Имаме нужда от енергия, която ще позволи това да се активира, ще позволи на нашите части да могат да се огъват от програмата. И имаме нужда от някакъв вид на коригиране на грешки, което да ни гарантира, че сме изградили успешно това, което искаме.

Така че ще ви покажа редица проекти, над които работим заедно с моите колеги от Масачузетския технологичен институт, за да постигнем това самосглобяващо се бъдеще. Първите два са MacroBot и DeciBot. Тези проекти са широкомащабни преконфигуруеми роботи -- протеини с дължина 8 фута (2,4 метра), 12 фута (3,6 метра). Те са с вградени механични електрически устройства, сензори. Можете да декодирате начина, по който искате да ги огънете, в поредица от ъгли -- и така минус 120, минус 120, 0, 0, 120, минус 120 -- нещо такова; и така поредица от ъгли, или преобръщания, и изпращате тази последователност по веригата. Всяка единица получава своето съобщение -- така минус 120. Завърта се на този ъгъл, проверява дали го е достигнала и след това предава съобщението на своя съсед.

Това се блестящите учени, инженери, дизайнери, които работеха над този проект. И мисля, че това наистина поставя въпроса: Дали това е мащабируемо? Искам да кажа, хиляди долари, много човекочаса за да се направи този осем футов робот. Можем ли наистина да мащабираме това? Можем ли наистина да вградим роботиката във всяка част? Следващият пита това и разглежда пасивния характер, или пасивно се опитва да има преконфигуриращо се програмиране. Но отива една стъпка по-далеч и се опитва да има действително изчисляване. По същество съдържа най-основния градивен елемент на изчислителната техника, дигиталния логически гейт, директно във вашите части.

И така, това е NAND гейт. Има един тетраедър, който е гейта, който ще извършва изчисленията, и има два входящи тетраедъра. Един от тях е входът от потребителя, докато изграждате вашите тухли. Другият е от предишната тухла, която е поставена. И после ви дава резултата в триизмерното пространство. Така че това означава, че потребителят може да започне да програмира това, което иска тухлите да правят. Той изчислява това, което е правил преди, и това, което сте го накарали да прави. И сега започва да се движи в триизмерното пространство -- нагоре или надолу. Така че от лявата страна, [1,1] вход се равнява на 0 изход, което отива надолу. От дясната страна, [0,0] вход е 1 изход, което отива нагоре. И така, това всъщност означава, че нашите структури сега съдържат скиците за това, което искаме да изградим.

Така че те имат цялата информация, вградена в тях, за това, което е построено. Така че това означава, че можем да имаме някаква форма на само-репликация. В този случай я наричам самонасочена репликация, защото вашата структура съдържа точните чертежи. Ако имате грешки, можете да замените дадена част. Цялата локална информация е вградена, за да ви каже как да го поправите. Така че можете да имате нещо, което се изкачва и чете информацията и може да я представя в реално време. Това е директно вградено, няма никакви външни инструкции.

Последният проект, който ще ви покажа, се нарича Biased Chains (Зависими вериги), и това е може би най-вълнуващия пример, който имаме в момента, на пасивни системи за самосглобяване. Тя взема преконфигурирането и програмируемостта и ги превръща в напълно пасивна система. В основни линии имате верига от елементи. Всеки елемент е напълно идентичен, и те са зависими. Така че всяка верига, или всеки елемент, иска да се завърти надясно или наляво. Така че докато сглобявате веригата, вие я програмирате. Казвате на всеки елемент дали трябва да се върти надясно или наляво. И така когато разклатите веригата, тя се огъва във всяка конфигурация, в която сте я програмирали -- така в този случай, спирала, или в този случай, два куба, един до друг. Така може да програмирате всяка триизмерна форма -- или едномерна, двуизмерна -- в тази верига напълно пасивно.

И така, какво ни казва това за бъдещето? Мисля, че това ни казва, че има нови възможности за самосглобяване, репликация, поправяне в нашите физически структури, сгради, машини. Има нова програмируемост в тези части. И от това има нови възможности за изчисления. Ще имаме пространствени изчисления. Представете си, ако нашите сгради, мостове, машини, всички наши тухли, можеха всъщност да правят изчисления. Това са невероятни паралелни и разпределени изчислителни мощности, нови възможности за дизайн. Така че има вълнуващ потенциал в това. Затова мисля, че тези проекти, които ви показах са само една малка стъпка към това бъдеще, ако внедрим тези нови технологии за нов самосглобяващ се свят.

Благодаря ви.

(Ръкопляскане)