Neil Ghershenfeld e i Fab Lab

Quest' incontro ha avuto a che fare con la rivoluzione digitale, ma io credo che sia finita; abbiamo vinto. C'e' stata una rivoluzione digitale, non e' necessario continuare con "la rivoluzione". Vorrei guardare oltre, guardare cosa c'e' dopo la rivoluzione digitale. Permettetemi di proiettarmi nel futuro. Questi sono alcuni progetti nei quali sono coinvolto ora all' MIT, guardando a cosa verra' dopo i computer.

Il primo, Internet Zero, e' un web server che ha la complessita' e il costo di un' RFID -- circa un dollaro -- puo' stare in una lampadina o all'interno di una maniglia, e sara' commercializzato molto presto, Ma la cosa interessante non e' il prezzo; ma il modo in cui codifica Internet. Usa una specie di codice Morse per Internet cosicchè puo' comunicare otticamente, acusticamente, attraverso una linea di corrente, con onde radio. E' il principio originale di Internet che mette i computer in rete, ora mettiamo in rete dei dispositivi. Possiamo prendere l'idea che ha dato alla luce internet e trasportarla nel mondo fisico con Internet Zero, l'internet dei dispositivi.

Questo e' il prossimo passo, e sta' per essere commercializzato ora. Un passo successivo e' quello dei computer generici. I beni generici in economia possono essere scambiati all'ingrosso. Per esempio, una meta' di un po di grano vale la meta', ma mezzo bambino o mezzo computer sono meno utili di un bambino intero o di un computer intero, Abbiamo cercato di fare dei computer che funzionano cosi'. Quel che vedete sullo sfondo e' un prototipo. Viene dalla tesi di uno studente, Bill Butow, ora all' Intel, che si chiese perche', invece di fare microprocessori sempre piu' grandi, non ne facciamo di piccoli, li mettiamo in un fluido viscoso, e versiamo del "computing" al chilo o al centimetro. E qui lo vedete realizzato. Sulla sinistra c'e' del postscript interpretato da un computer tradizionale, sulla destra c'e' del postscript raffigurato dal primo prototipo che non ha un buffer dell' immagine, un processore IO, niente di questo tipo di cose -- solo quel materiale. Diversamente da questo schermo dove ogni punto e' piazzato con cura, questo e' materiale generico. Se ne mettete il doppio avete il doppio di superficie utile. Se gli sparate contro, non succede niente. Se c'e' bisogno di piu' risorse, metteteci semplicemente piu' "computer"

Questo e' il passo successivo -- "computer" come materiale generico. Sono ancora bit convenzionali, il passo successivo e' -- questo e' un vecchio prototipo di laboratorio, questo e' un video al rallentatore. Integrando chimica e computer, ove i bit sono bolle. Qui si mostra come si fanno i bit, questo mostra -- ancora una volta al rallentatore per poter vedere, bit che interagiscono per fare logica, multiplexando e demultiplexando. Il risultato e' materiale organizzato e informazione. Alla fine, queste sono immagini di un mio progetto precedente, computando quantisticamente dove i bit risiedono nei nuclei di atomi, e i programmi riarrangiano la struttura nucleare delle molecole. Tutto cio' e' in corso di sperimentazione e avanza continuamente, non metaforicamente ma letteralmente integrando bit e atomi, per portare al seguente riconoscimento.

Sappiamo tutti di aver attraversato una rivoluzione digitale, ma di cosa veramente si tratta? Shannon ci ha portati negli anni 40 da qui a la: dal telefono che con i suoi fili aveva un segnale che degradava con la distanza ad Internet. E dimostro' il primo teorema della soglia che dice che se si aggiunge e si toglie un'informazione ad un segnale, si puo' elaborare correttamente con un sistema imperfetto. E con questo abbiamo ottenuto Internet. Von Neumann, negli anni 50, fece la stessa cosa coi computer; mostro' che si puo' avere un computer non affidabile ma ripristinare il suo stato rendendolo perfetto. Questo e' stato l' ultimo grande computer analogico all' MIT: un analizzatore differenziale, piu' girava, meno affidabile diventava la risposta.

Dopo Von Neumann e' venuto il Pentium, ove il miliardesimo transistor e' affidabile come il primo. Tutta la nostra attivita' di fabbricazione e' qui in basso a sinistra. Una fabbrica moderna di aerei usa un processo a cera per metalli, o si potrebbe sciogliere della plastica. Una fabbrica di integrati da 10 miliardi di dollari usa un procedimento che un artigiano di villaggio riconoscerebbe -- si spande del materiale e lo si cuoce. Tutta l'intelligenza e' fuori dal sistema; i materiali non contengono informazione. Ieri avete sentito parlare di biologia molecolare, che in fondo computa per costruire. E' un sistema fondato su processi informatici. Abbiamo vissuto delle rivoluzioni digitali nella comunicazione e nei computer, ma esattamente le stesse idee e la matematica che fecero Shannon e Von Neuman, non sono ancora entrate nel mondo fisico. Con questa ispirazione alcuni miei colleghi in questo programma -- il Center for Bits and Atoms all' MIT -- che sono un gruppo di gente come me, che non hanno mai accettato la separazione tra la fisica e l'informatica. Andrei ancora oltre dicendo che l'informatica e' una delle cose peggiori mai capitate sia ai computer che alla scienza (risate) -- perche' il paradigma-- informatica -- in molti casi va bene, ma l'informatica ha prematuramente congelato il modello di computazione basato sulla tecnologia disponibile nel 1950, e la natura e' un computer molto piu' potente di quello.

Domani ne sentirete da Saul Griffith. E' stato uno dei primi studenti a venir fuori da questo programma. Cominciammo a capire come computare per costruire. Questa e' stata solo una dimostrazione, piastrelle che interagiscono magneticamente, dove si scrive un programma, un po' come nella copia delle proteine, che specifica la loro struttura. Non c'e' un feedback con uno strumento di misura, il materiale si da' una forma nello stesso modo in cui si producono proteine. Per fare, ad esempio, questo. Si possono fare altre cose. Qui e' in 2D, in realta' funziona in 3D. Il video in alto a destra -- manca il tempo per mostrarlo -- mostra un caso di auto replicazione, modellazione, qualcosa che fa qualcosaltro, che fa qualcosaltro, e lo si fa per, forse, 9 ordini di grandezza. Quelle idee sono state usate per mostrare la miglior fedelta' e semplicita', come il DNA quando fa un organismo, nell' assemblare nanocluster con code di peptidi che programmano per costruirsi. Come i magneti ma su scala nanometrica. Micro-lavorazioni al laser: essenzialmente una stampante laser in 3D che costruisce sistemi completi, fino a interi edifici, senza progetti, ma con componenti che sanno come edificare la struttura dell' edificio.

Questi sono esempi dei primi lavori del laboratorio delle tecnologie emergenti per la costruzione digitalizzata. Non computer per il comtrollo delle macchine ma computer che sono macchine, ove l' output del programma assembla atomi oltre a bits. Ora, per far tutto cio' -- con le vostre tasse, grazie -- ho comprato tutte queste macchine. Abbamo fatto una proposta modesta alla NSF. Volevamo essere in grado di fare qualsiasi cosa su qualsiasi scala, tutto in un sol posto perche' non si puo' limitare la costruzione digitale a un unica disciplina o scala. Abbiamo assemblato stampanti a nano raggi, trance a getto d'acqua supersonica e sistemi per micro lavorazioni a eccimeri.

Ma con un problema. Una volta ottenute tutte queste macchine, spendevo troppo tempo ad insegnare agli studenti ad usarle. Cosi' cominciai a insegnare un corso intitolato modestamente " come fare quasi qualsiasi cosa" senza intenzioni provocatorie, era solo per pochi studenti ricercatori. Ma il primo giorno di lezione fu cosi'. Centinaia di persone pregarono d' entrare. ho aspettato tutta la mia vita queste lezioni, faro' qualsiasi cosa per partecipare. Poi comiciarono a chiedere di insegnarlo all' MIT, sembrava troppo utile? E quindi -- (risate) -- la cosa sorprendente era che non erano li per fare ricerca. Venivano per costruire delle cose. Non avevano un'esperienza tecnica convenzionale. Alla fine del semestre hanno sviluppato le loro competenze.

Vi mostrero' un vecchio video. Kelly era una scultrice e questo e' cio' che fece come progetto per quel semestre.

(Video): Kelly: salve sono Kelly e questo e' lo scream buddy. Vi trovate mai in una situazione nella quale sentite di dover urlare ma non potete perche' siete al lavoro, o a lezione, o state accudendo i vostri figli, o siete comunque in una situazione dove non e' permesso urlare? Bene, lo scream buddy e' uno spazio portatile per urlare. Qundo ci si urla dentro, l'urlo e' silenziato. Viene anche registrato per poterlo successivamente riprodurre quando e dove lo si ritenga opportuno. (Urlo) (Risate) (Applausi)

Ad Einstein sarebbe piaciuto. Uno studente ha fatto un browser per pappagalli -- permette ai pappagalli di usare il Web e parlare ad altri pappagalli. Questo studente ha fatto una sveglia con cui lottare per dimostrare che si e' svegli. Questo e' un vestito che protegge il proprio spazio personale. Questa tecnologia non e' per comunicare; e' una tecnologia per impedirlo. Questo e' un sistema per far vedere la musica. Questo studente ha fatto una macchina che fa macchine, e l' ha fatta con componenti Lego che computano. Anno dopo anno -- e ho finalmente capito che gli studenti hanno dimostrato che le applicazioni vincenti della " personal fabrication " sono i prodotti per un mercato di una persona sola. Non c'e' bisogno di tutto questo per quel che si puo comprare al Wal-Mart; ne avete bisogno per quel che vi rende unici. Ken Olsen (fondatore della DEC) e' famoso per aver detto: nessuno ha bisogno di un computer a casa. Ma non si usa per fare un inventario e le paghe; La DEC è ora in bancarotta. Non c'e' bisogno della " personal fabrication " a casa per comprare quel che si puo' comprare solo perche' lo si puo' comprare. Ce n'e' bisogno per quel che ti rende unico, come la personalizzazione. Inoltre questo si fa oggi con 20 milioni di dollari, tra 20 anni faremo dei replicatori di Star Trek che faranno qualsiasi cosa, Gli studenti si sono impossessati di tutte le macchine che ho comprato per fabbricare cose per loro

Oggi, quando spendete cosi' tanto del vostro denaro, il governo richiede che si faccia della beneficenza, che spesso significa insegnare in una scuola, una pagina web; cose non molto divertenti Cosi' ho fatto un patto col manager del mio programma dell' NSF che invece di parlarne avrei dato alla gente gli strumenti. Non volevo essere ne provocatorio ne darmi delle arie, ma cosi' fondammo questi Fab Lab. Ci sono 20.000 dollari in attrezzature che approssimano sia quel che si fa con 20 milioni di dollari sia dove stiamo andando. Una taglierina a laser per fare assemblaggio in 3D a partire da 2D, una macchina da insegne per incidere il rame per componenti elettromagnetici, una bilancia a micron, una fresa a controllo numerico per parti precise al micron, utensili di programmazione per meno di un dollaro, microcontrollori da 100 nanosecondi. Si puo' lavorare dai micron e microsecondi in su, e sono diventati popolarissimi in tutto il mondo. Non era previsto ma furono spediti da Boston a Pobal in India, a Secondi-Takoradi sulla costa del Ghana a Soshanguve in Sud Africa, all'estremo nord della Norvegia, scoprendo, o aiutando a scoprire, nonostante tutta l'attenzione all'ineguaglianza digitale, si possono trovare computer inutilizzati in tutti questi posti. Un contadino in un villaggio rurale -- un bambino ha bisogno di misurare e modficare il mondo, non solo informarsene su uno schermo. C'e' veramente una barriera di strumenti e di utensili piu' grande che non una barriera digitale. E il modo di eliminarla non e' l'IT per le masse ma lo sviluppo dell'IT per tutti.

In ogni posto abbiamo visto lo stesso processo: aprivamo uno di questi Fab Lab dove non -- e' pazzesco quando ci penso. Non l' avevamo previsto che saremmo stati coinvolti in quei posti, il primo passo e' esser messi nelle condizioni di operare. Lo si puo' vedere nelle loro facce, la loro gioia per poterlo fare. Questa e' una ragazza di Boston che e' appena stata a una fiera di high tech per vendere prodotti su richiesta, al centro sociale della citta'. Si comincia da li ad istruirsi con progetti veri, informalmente, fuori dalla scuola. In Gana abbiamo messo in piedi uno di questi laboratori. Progettammo una rete di sensori, e i ragazzi che vennero si rifiutarono di lasciare il laboratorio. C'era una ragazza che insistette per rimanere tardi la notte -- (Video): Ragazzi: amo la Fab Lab. -- la sua prima notte in laboratorio avrebbe fatto il sensore. Quindi insistette a fare il circuito, imparando a metterci i componenti, e a programmarlo. Non sapeva bene cosa stava facendo o perche', ma sapeva che doveva farlo. C' era qualcosa di elettrico nell' aria. Questo e' tardi, alle 11 di sera e penso di essere stato l'unico a sorprendermi quando quel che costrui' funziono' al primo tentativo. L'ho mostrato a ingegneri di grandi compagnie e hanno detto che loro non sarebbero stati capaci. Quel che lei fa lo possono fare meglio, ma solo con l'aiuto di molta gente in sedi diverse e non lo possono fare in un pomeriggio quel che puo' fare questa giovane ragazza del Ghana. (Video): Ragazza: Il mio nome e' Valentina Kofi e ho otto anni. Ho fatto un circuito a strati multipli. Ancora una volta e' stato solo per la gioia di farlo.

Poi questi laboratori cominciarono a trovare soluzioni a problemi veri -- strumentazione per l'agricoltura in India, turbine a vapore per la conversione d' energia in Ghana, antenne ad alto guadagno per reti di computer, e l'attivita' comincio' ad aumentare, come nel caso di queste antenne. E infine il laboratorio comincio' a generare invenzioni. Stiamo imparando da loro piu' di quanto stiamo dando loro. Mostravo a miei bambini in un Fab Lab come usarlo. Hanno inventato un modo di fare un kit di costruzioni con una scatola di cartone -- che come potete vedere sta' diventando un affare -- ma il loro progetto era meglio del progetto di Saul all' MIT, ci sono ora tre studenti all' MIT che fanno la loro tesi su come riprodurre su larga scala il lavoro di bambini di otto anni perche' le loro idee erano migliori. Questi laboratori fanno invenzioni vere.

L' ultimo anno ho passato del tempo con capi di stato, generali e capi tribu' che vogliono questo, continuando a dir loro che questo non e' la cosa piu' importante. Aspettate circa 20 anni e poi avremo finito. E finalmente ho capito quel che e' successo. Questo e' Kernigan e Ritchie che inventano UNIX su un PDP. I PDP vennero fra i mainframe e i minicomputer. Costavano decine di migliaia di dollari, erano difficili da usare, ma portarono i computer ai piccoli gruppi di lavoro, e tutto quel che facciamo oggi comincio' allora. Questi Fab Lab costano e hanno la complessita' dei PDP. La prospettiva della fabbricazione digitale non e' una proiezione per il futuro; siamo ora nell' era dei PDP. Parlavamo in toni seri delle grandi scoperte allora. Era molto caotico, non era ben chiaro quel che succedeva allora. Oggi, nell' era dei minicomputer, siamo allo stesso punto con la fabbricazione digitale. Il solo problema e' che invade il terreno d'altri.

A Washington parlo con tutte le agenzie che lo vogliono. Nella zona di San Francisco visito tutte le organizzazioni possibili. Tutti vogliono parlarne, ma tende a sconfinare in troppi dipartimenti dell'organizzazione. Per di piu' per loro e' illegale, in molti casi, mettere in grado chiunque di creare piuttosto che consumare tecnologia. E quel problema e' cosi' grave che la piu' importante invenzione venuta da questa comunita' mi ha sorpreso: e' l' ingegneria sociale. Che il lab sia nell' estremo nord della Norvegia -- cosi' al nord che le parabole dei satelliti puntano verso terra piuttosto che non al cielo perche e' li che sono i satelliti -- il lab non ci stava piu' nel piccolo granaio dove e' cresciuto. Era li perche' volevano rintracciare gli animali sulle montagne ma crebbe a tal punto che dovettero costruire questo straordinario villaggio. Non e' un' universita', non e' un' azienda; e' in sostanza un villaggio per invenzioni, e' un villaggio per esseri eccezionali, e individui del genere sono cresciuti vicino ai Fab Lab in tutto il mondo.

Questo programma s'e' diviso in una fondazione non governativa, una Fab Foundation per incoraggiarne la diffusione, un fondo di Venture Capital. Chi lo conduce lo descrive come: macchine per far macchine necessitano di aziende che fanno aziende: e' un incrocio tra micro-finanziamento e venture capital per diffonderlo, e poi le collaborazioni di ricerca con l' MIT per rendere il tutto possibile.

Vorrei lasciarvi con due idee a cui pensare. C'e' stato un cabiamento enorme negli aiuti, dai grandi progetti diretti dall'alto ai microfinanziamenti che originano dal basso, cosicche' tutti hanno capito che e' questo quel che funziona. Ma guardiamo ancora alla tecnologia come giganteschi progetti strutturati dall'alto. Computing, comunicazioni e energia per il resto del pianeta continuano ad essere questi giganti disegnati dall'alto. Se questa stanza piena di eroi fosse abbastanza capace, tutti i problemi potrebbero essere risolti. Il messaggio che arriva dai Fab Labs e' che gli altri 5 miliardi di persone sul pianeta non sono solo ricettori di tecnologia; sono sorgenti. La vera opportunita' e' di imbrigliare il potenziale inventivo del mondo per progettare e produrre soluzioni a problemi locali. Pensavo che fosse un progetto che sarebbe maturato fra 20 anni, ma invece funziona gia'. Rompe qualsiasi schema organizzativo a cui possiamo pensare. La cosa piu' difficile a questo punto e' l' ingegnerizzazione sociale e l'ingegnerizzazione dell' organizzazione, ma sono gia' qui.

E per finire, tutti i colloqui sul futuro del computing devono mostrare la legge di Moore, ma la mia versione favorita -- questa e' quella originale, dall' articolo originale di Gordon Moore-- e quel che successe e' che, anno dopo anno, s'e' moltiplicato, s'e' moltiplicato e s'e' moltiplicato s'e' moltiplicato, s'e' moltiplicato e s'e' moltiplicato, s'e' moltiplicato, s'e' moltiplicato e s'e' moltiplicato, e c'e' questa fregatura che sta' per apparire alla fine della legge di Moore; l' inconveniente finale e' in arrivo. Stiamo cominciando ad apprezzarla, e' la transizione tra 2D e 3D, dalla programmazione dei bit a quella degli atomi, cambia la fine della legge di Moore da una brutta fine a una magnifica prospettiva. Siamo al confine di questa rivoluzione digitale della fabbricazione, ove il risultato della computazione programma il mondo fisico. Questi due progetti rispondono a domande che non avevo posto con attenzione. Le lezioni all' MIT mostrano che l' applicazione per la fabbricazione personale nel mondo sviluppato e' tecnologia per il mercato di una persona sola: l' espressione tecnologica personale che genera una passione piu' grande di quanto non abbia visto da molto tempo. E la killer app per il resto del pianeta e' la differenziazione della strumentazione e fabbricazione: gente che sviluppa soluzioni a problemi locali. Grazie.