Skylar Tibbits: Jsme schopni vytvořit věci, které tvoří samy sebe?

Dnes bych vám rád ukázal budoucnost toho, jak se tvoří věci. Věřím, že brzy se budou budovy a stroje vytvářet, množit a opravovat samy. Ukáži vám, jak dnes vypadá průmyslová výroba, a poté ji porovnám s přírodními systémy.

Dnes máme mrakodrapy -- dva a půl roku, 500 000 až milion součástek, dosti složité, máme zajímavé nové technologie zpracování oceli, betonu a skla. Máme velice zajímavé stroje, které nás dostanou do vesmíru -- 5 let, 2,5 milionu součástek.

Na druhou stranu, když se podíváme na přírodní systémy, máme proteiny, kterých jsou 2 milionů typů a rozmnoží se za 10 000 nanosekund. Dále tu je DNA s 3 miliardami párů bází, které se zdvojnásobí za přibližně hodinu. Přírodní systémy jsou tedy velice složité, ale zároveň vysoce účinné, mnohem účinnější a mnohem složitější než cokoliv, co jsme schopni postavit. Jsou mnohem účinnější energeticky. Málokdy chybují. A účinně se spravují po dlouhou dobu.

Přírodní systémy jsou tedy velice zajímavé. A pokud bychom byli schopni si z nich vzít to nejlepší a použít to v našem světě, pak pro nás skrývají obrovský potenciál ve způsobu, jakým tvoříme věci. A to si myslím, že je klíčem k sebekonstrukci.

Pokud tedy chceme využít sebekonstrukce v našem fyzickém prostředí, musíme počítat se 4 klíčovými faktory. Zaprvé potřebujeme rozluštit komplexitu toho, co chceme vytvořit -- budovy a stroje. A potřebujeme je rozdělit do jednoduchých částí -- v podstatě DNA toho, jak budovy fungují. Dále potřebujeme programovatelné součástky, které mohou použít ony části k vytvoření něčeho nového nebo k přeměně. Potřebujeme energii, která nám dovolí vše aktivovat a dovolí sestavení podle programu. A nakonec potřebujeme něco, co se bude zabývat chybami, abychom se ujistili, že se tvoří to, co chceme.

Nyní vám ukáži několik projektů, na kterých se svými kolegy z MIT pracuji v rámci sebekonstrukce. První dva projekty jsou MacroBot a DeciBot. Jsou to velcí programovatelní roboti -- 250 až 350 cm dlouhé proteiny. Je v nich zabudovaná elektronika, senzory. Vy naprogramujete, do čeho chcete aby se seskládali, do řady úhlů -- takže -120°, -120°, 0, 0, 120°, -120° -- něco podobného. Tedy řadu úhlů či záhybů. Tu pošlete celým řetězcem. Každá jednotka obdrží svou informaci -- tedy -120°. Jednotka se podle toho otočí a zkontroluje pozici a poté pošle informace dál.

Na tomto projektu pracovali špičkoví vědci, inženýři a projektanti. A myslím, že nás to nutí se ptát: Je to realizovatelné? Myslím tím, tisíce dolarů, mnoho hodin práce vedlo k vytvoření tohoto 250 cm velkého robota. Jsme schopni to přenést na větší věci? Můžeme zakomponovat robotiku do každé součástky? Další věcí je pasivní charakter, neboli pokus o programovatelnost rekonfigurace. Ale jde to ještě dál a jsou zde pokusy o počty. V podstatě to zahrnuje nejzákladnější pilíř programování, digitální logický člen, přímo do součástek.

Toto je tedy NAND logický člen. Tento čtyřstěn je logickým členem, který provádí výpočty, a vy máte dva čtyřstěny jako vstupní zdroje. Jeden z nich představuje vstup od uživatele, když jej skládáte. Druhý je předchozí díl, který jste zasadili. Výstup máte ve 3D. To znamená, že uživatel může naprogramovat, co chce, aby se ze součástek utvořilo. Výpočty jsou založeny na minulých procesech a na tom, co chcete, aby vzniklo. A poté se to začne pohybovat ve třech dimenzích -- nahoru a dolů. Takže nalevo -- vstup [1,1] znamená výstup 0, tedy dolů. Napravo -- vstup [0,0] je výstup 1, takže nahoru. To znamená, že tyto konstrukce nyní obsahují plány toho, co má být postaveno.

Takže obsahují informaci o tom, co bylo postaveno. To umožní autonomní replikaci. V tomto případě tomu říkám autonomně řízená duplikace, protože konstrukce samotná obsahuje přesné plány. Když dojde k chybě, část vyměníte. Všechny informace o tom, jak chybu opravit, jsou zahrnuty. Takže byste mohli mít něco, co v průběhu čte a přímo tvoří výstup. Vše je uvnitř, nejsou zde externí pokyny.

Poslední projekt, který vám ukážu, je Biased Chains. Je to asi to nejvíce strhující, co zatím v oblasti sebekonstrukce existuje. Využívá to rekonfigurace a programovatelnosti a tvoří to zcela pasivní systém. Takže máte řetězec prvků. Prvky jsou stejné a závislé. Každý řetězec, nebo každý prvek, se chce otočit buď doleva nebo doprava. Vy tedy utvoříte řetězec, vlastně ho naprogramujete. Každému prvku řeknete, jak se má natočit. Když řetězcem trhnete, uspořádá se do podoby, kterou jste předprogramovali -- v tomto případě do spirály nebo v tomto případě do dvou krychlí vedle sebe. Můžete tedy naprogramovat libovolný trojrozměrný tvar -- jednorozměrný či dvourozměrný -- to vše pasivně.

Takže co nám toto vše napovídá o budoucnosti? Myslím, že nám to naznačuje, že zde jsou nové možnosti sebekonstrukce, replikace a oprav v budovách, strojích a dalších konstrukcích. Jedná se o nový typ programovatelnosti. Z toho jsou odvozeny nové možnosti pro počítače. Bude existovat prostorové programování. Představte si, že by budovy, mosty, stroje a všechny jejich součásti mohly samostatně pracovat. Je to úžasná paralelní distribuovaná výpočetní síla. Tolik nových možností. Má to úžasný potenciál. To, co jsem vám ukázal, jsou pouze malé krůčky vstříc této budoucnosti, pokud zavedeme tyto nové technologie světa sebekonstrukce.

Děkuji.

(Potlesk)