اسكايلر تیبتز: آیا می توانیم چیزهایی را بسازیم که خودشان را بسازند؟

امروز دوست دارم که به شما آينده روشی که ما چيزها را می سازیم نشان دهم. معتقدم که خیلی زود ساختمانها و ماشین‌هاي ما خودشان را گردآوري می‌كنند، خودشان را تقليد و تعمیر می کنند. خوب قصد دارم به شما چیزی را که باور دارم جریان حاضر تولید است ، را نشان دهم، و سپس آن را با سیستم های طبیعی مقایسه کنم.

در وضعیت فعلی تولید، ما آسمانخراش داریم-- که ساخت آن حدود دو سال و نیم طول می‌کشد، 500,000 تا یک میلیون قطعه دارد، كه از فن آوریهای نسبتا پيچيده جالب و جدید با موادي از فولاد، بتن و شیشه هستند. ما ماشینهای مهيجي داريم که میتوانند ما را به فضا ببرند-- كه ساخت آنها پنج سال وقت و دو نیم میلیون قطعه نياز دارد.

اما از طرف دیگر، اگر به سیستمهای طبیعی نگاه کنید، ما پروتئینها را داریم که دو میلیون نوع هستند که می توانند در 10,000 نانو ثانیه به هم بياميزند، یا دی ان ای(DNA ) را داريم كه سه ملیون جفت دارد و تقریبا" در هر يك ساعت می توان آنها را بازتوليد كرد. خب، همه این پیچیدگی در سیتمهای طبیعی ما هست، اما آنها خیلی کارآمدتر از هر آنچه که ما می توانیم بسازیم هستند، خیلی پیچیده‌تر از هر آنچه که ما می توانیم بسازیم. آنها از نظر مصرف انرژی بهره‌وري زيادي دارند. آنها به ندرت اشتباه می کنند. آنها می توانند خودشان را بازسازي كنند تا عمر بيشتري داشته باشند.

خب ، چبز بسیار جالبی درباره سیستمهای طبیعی وجود دارد. و اگر ما بتوانیم این را در محیط ساخت و ساز خودمان ايجاد كنيم، آنوقت امکان‌هاي بالقوه مهیجي برای شيوه ساخت اشیاء داریم. و فکر کنم کلید این کار خود- گردآوری است.

خب، اگر ما می خواهیم از خود- گردآوری در محیط زیستمان بهره‌مند شویم، گمان کنم که چهارعامل کلیدی برای آن باشد. اولی این است که ما باید كدبرداري کنیم از همه پیچیدگی‌های چيزي که می خواهیم بسازیم-- يعني، ساختمانها و ماشینهای ما. ما بايد از آنها كدبرداري كنيم و آنهارا به مراحل ساده در بياوريم-- يعني دی ان ای(DNA) اين را دربياوريم كه ساختمانهای ما چگونه کار می کنند. بعد بايد قطعات قابل برنامه‌ریزی داشته باشيم که بتوانند مرحله را به اجرا در بياورند و از اين قابليت برای سر هم شدن یا برای پيكربندی جدید استفاده كنيم. ما به مقداری انرژی نیاز داریم که به آن امكان فعالیت بدهد، امكان اين را فراهم كند که قطعه بر اساس برنامه سر هم شود. ما نیاز به تعدادی رزونانس تصحیح خطا داریم تا موفقیت آنچه که می خواهیم بسازیم را تضمين كند.

بنابراين مي‌خواهم به شما تعدادی از پروژه‌هايي را نشان دهم که من و همکارانم در MIT برای رسیدن به خود- گردآوری در آینده روی آنها کار کرده‌ايم. دو پروژه اول "ماکروبوت " و " دسي بوت" هستند. خب ، این پروژه‌ها، رباتهايی هستند كه قابلیت پيكربندي دوباره در مقياس بزرگ را دارند--- هشت تا ده فوت طول دارند، مثل پروتئين‌هاي طويل. در آنها قطعات الکتریکی مكانيكي يعني سنسورها تعبیه شده‌اند. شما چیزی را که می خواهید كه در آن قرار داده بشه را رمزنويسي مي‌كنيد در ترتيبي از زوایا--- خب ، منفی 120 درجه، منفی 120، صفر، صفر، 120 درجه- منفی 120 درجه-- چیزی مثل این؛ خب ، ترتيب زاویه‌ها یا چرخش‌ها، و شما این ترتيب را از طریق این رشته می فرستید. هر واحد پیام خود را می گیرد-- بنابراين منفی 120 درجه. آن به دور این می‌چرخد، این را کنترل میکند كه آيا جاش رو پيدا كرده و بعد آن را به كناريش تحويل مي‌دهد.

خب، اينها دانشمندان، مهندسان و طراحان برجسته‌ای هستند كه روی این پروژه کار می‌کنند. و گمان کنم واقعا" این سوال رو ايجاد خواهد كرد كه: آیا این واقعا" پيش خواهد رفت؟ منظورم این است که هزاران دلار و ساعتهاي بسيار تلاش نيروي انساني صرف ساخت این ربات هشت فوتی شده است. آیا واقعا" ما می توانیم این را به تعداد زياد تولید کنیم؟ آیا واقعا" در هر قطعه مي‌توانيم یک هوش ماشيني تعبیه کنیم؟ و بعدی این را به چالش كشيده و به دنبال سرشت مطيع، يا تلاش انفعالي براي برنامه‌‌پذيري جهت پيكربندي دوباره است. اما یک گام به جلوتر مي‌رود، و تلاش مي‌كند كه محاسبات عملي داشته باشد. اساسا" بنیادی‌ترین بلوکهای ساختي محاسباتي، يعني گیت منطقی دیجیتالی، مستقیما" در قطعات تعبیه شده است.

خب؛ این یک گیت ان‌ای‌ان‌دي(NAND) است. شما یک چهارضلعي دارید كه گيتي است كه محاسبات شما را انجام خواهد داد، و شما دو عدد چهارضلعي ورودي دارید. یکی از آنها ورودی از طرف کاربر است در زماني كه شما در حال ساخت قطعه‌تان هستيد. آن يكي مال قطعه قبلی است که در جاي خود قرار گرفته است. و آنوقت شما یک خروجی سه‌بعدی داريد. این بدان معنی است که کاربر می تواند شروع به متصل کردن هرآنچه که می خواهد قطعات انجام دهند، کند. این کاری را كه قبلا در حال انجامش بود و چیزی را که بهش گفتید که انجام دهد را محاسبه می کند. و حالا این شروع کرده به حرکت سه بعدی-- بالا و پائین به سمت چپ، ورودي [یک، یک] برابر صفر است، که باعث ميشه به طرف پائین برود. در سمت راست، ورودي [صفر، صفر] خروجي یک است که باعث مي‌شود به طرف بالا برود. واقعا بدین معنا است که ساختارهاي ما در حال حاضر نقشه‌هايی از چيزهايي است که می خواهیم بسازیم.

از این رو همه اطلاعاتی که توسط آنها ساخته شده‌اند درشان تعبیه شده است. بدان معنی که ما می توانیم به نوعی خود - تکراری را داشته باشیم. در این مورد من این را تکرار خودرهنمون می نامم، زیرا ساختار شما محتوي نقشه‌های دقیق هستند. اگر شما اشتباهی داشته باشید، می توانید آن قطعه را عوض کنید. همه اطلاعات محلي در آن قطعه تعبیه شده است تا به شما بگوید که چگونه آن ( اشتباه) را بر طرف کنید. شما می توانید چیزی را داشته باشید که پيش‌مي‌رود و آن را مي‌خواند و می تواند یک به یک خروجی داشته باشد. این مستقیما در آن تعبیه شده؛ هیچ دستورالعمل خارجی وجود ندارد.

این آخرین پروژه ای است که به شما نشان می‌دهم به نام زنجیره‌های مورب، و این احتمالا هیجان انگیز ترین مثالی است که ما از سيستم‌هاي خودگردآور منفعل داریم. خوب ، این قابلیت پيكربندي مجدد و برنامه‌پذيري را دارد. كه از آن یک سیستم کاملا" مطيع می سازد. بنابر این، اساسا" شما زنجیره‌اي از اجزاء را دارید. هر جزء کاملا" مانند ديگري است و آنها مورب هستند. خب ، هر زنجیره، یا هر جزء، می خواهد به سمت راست یا چپ بچرخد. بنابراين وقتي شما زنجیره را مونتاژ می کنید، شما اساسا" آن را برنامه‌ریزی می کنید. شما به هر واحد می گوئید به چپ یا راست بچرخد. بنابراين هنگامی که زنجیره را تکان می دهید، آن پيش مي‌رود به هر شکلی که شما برنامه ریزی کرده باشید--- در این مورد، یک مارپیچ، یا در این مورد، دو تا مکعب در مقابل هم. شما اساسا" می توانید هر شکل سه بعدی را برنامه ریزی کنید -- یا هر شكل یک بعدی، دو بعدی-- را تا اين زنچیره کاملا" به صورت انفعالي.

خب، این در مورد آینده چه چیزی به ما می گوید؟ گمان کنم این به ما می گوید که امکان جدیدی برای خود - گردآوری، بازتوليد و خودتعمیری ساختارهاي فیزیکی ما، ساختما‌نها و ماشین‌های ما وجود دارد. در این قطعات قابلیت برنامه‌پذيري جدیدی وجود دارد. و از اینرو شما امکانات جدیدی برای محاسبات دارید. ما در آینده محاسبات سه‌بعدي خواهیم داشت. تصور کنیداگر ساختمانها، پل ها و ماشینهای ما همه قطعات ما، در واقع بتوانند محاسبه و کامپیوتری شوند. این انشعاب شگفت‌انگیز و قدرت محاسباتی پراكنده و امکانات طراحی جدیدی است. بنابراين آن پتانسیل هیجان‌انگیزی برای این كار دارد. گمان می کنم پروژه‌هایی که به شما نشان دادم تنها گام کوچکی به سوی آینده‌اي هستند، كه در آن این فن‌آوری‌هاي جدید برای يك جهان خودگردآور جديد تكميل خواهد شد.

از شما سپاسگزارم.

(تشویق تماشاگران)