Skylar Tibbits: Conseguimos construir coisas que se construam a si mesmas?

Hoje gostaria de vos mostrar o futuro da forma como construímos coisas. Acredito que em breve os nossos edifícios e máquinas serão capazes de se auto-montar, de se replicarem e de se repararem a si mesmos. Por isso vou mostrar-vos o que eu penso ser o estado actual dos processos de fabrico, e depois compará-los a alguns sistemas naturais.

Então, no estado actual dos processos de fabrico, temos arranha-céus -- dois anos e meio, com 500.000 a 1 milhão de peças, bastante complexo, novas e entusiasmantes tecnologias no aço, betão, vidro. Temos máquinas entusiasmantes que nos podem levar para o espaço -- cinco anos, 2,5 milhões de peças.

Mas por outro lado, se olharmos para os sistemas naturais, temos proteínas que têm dois milhões de tipos, podem-se dobrar em 10.000 nanossegundos, ou o ADN com três mil milhões de pares base que podemos replicar em cerca de uma hora. Então, existe toda esta complexidade nos nossos sistemas naturais, mas eles são extremamente eficientes, bem mais eficientes do que qualquer coisa que podemos construir, bem mais complexos do que qualquer coisa que podemos construir. São bem mais eficientes em termos de energia. Raramente cometem erros. E conseguem regenerar-se para ter longevidade.

Então, há algo de super interessante acerca dos sistemas naturais. E se conseguirmos traduzir isso no nosso ambiente construído, então há algum potencial entusiasmante para a forma como construímos coisas. E eu penso que a chave para isso é a automontagem.

Então, se queremos utilizar a automontagem no nosso meio físico, penso que há quatro factores chave. O primeiro é que precisamos de descodificar toda a complexidade daquilo que queremos construir -- os nossos edifícios e máquinas. E precisamos de descodificá-los em sequências simples -- basicamente o ADN de como os nossos edifícios funcionam. Depois precisamos de componentes programáveis que possam pegar naquela sequência e usá-la para se dobrarem ou reconfigurarem. Precisamos de alguma energia que possa activá-lo, permitir que os componentes sejam capazes de se configurar a partir do programa. E precisamos de algum tipo de redundância que corrija erros para garantir que construímos com sucesso o que queremos.

Vou então mostrar-vos uma série de projectos em que eu e os meus colegas estamos a trabalhar no MIT para alcançar este futuro de automontagem. Os primeiros dois são o MacroBot e o DeciBot. Estes projectos são robôs reconfiguráveis de grande escala -- proteínas de 2,5 - 3,5 metros. Têm dispositivos, sensores electromecânicos embutidos. Descodifica-se o que se quer ver dobrar, numa sequência de ângulos -- então menos 120, menos 120, 0, 0, 120, menos 120 -- algo assim; uma sequência de ângulos, ou curvas, e envia-se essa sequência ao longo do fio. Cada unidade recebe a sua mensagem -- então, menos 120. roda esse valor, verifica se chegou lá e depois passa-o ao seu vizinho.

São estes, então, os cientistas, engenheiros e designers brilhantes que trabalharam neste projecto. E penso que isto realmente traz à luz o seguinte: Isto é realmente escalável? Quer dizer, milhares de euros, muitas Homem-hora para conseguir construir este robô de 2,5 metros. Será que conseguimos mesmo aumentar a escala? Conseguimos mesmo embutir robótica em cada componente? O próximo questiona isso e olha para a natureza passiva, ou tenta passivamente obter a programabilidade da reconfiguração. Mas vai um passo mais longe, e tenta ter verdadeira computação. Basicamente embute o alicerce mais fundamental da computação, a porta lógica digital, directamente nos seus componentes.

Isto é uma porta NAND. Temos um tetraedro que é a porta que vai fazer a nossa computação, e temos dois tetraedros que recebem dados. Um deles recebe dados do utilizador, à medida que se constroem os tijolos. O outro recebe-os do último tijolo que foi colocado. E depois dá-nos um resultado em espaço tridimensional. Então, o que isto significa é que o utilizador pode começar a ligar o que ele quer que os tijolos façam. O que estava a ser feito antes é integrado no sistema bem como o que dissemos que queríamos que fosse feito. E agora começa a mover-se em espaço tridimensional -- para cima ou para baixo. Então, do lado esquerdo, [1,1] traduz-se em 0, ou seja, para baixo. Do lado direito, [0,0] é equivalente a 1, ou seja, para cima. E o que isso realmente significa é que as nossas estruturas agora contêm os diagramas do que queremos construir.

Têm embutida toda a informação sobre o que foi construído. Isso significa que podemos ter alguma forma de auto-replicação. Neste caso eu chamo-lhe replicação autoguiada, porque a nossa estrutura contém os diagramas exactos. Se houver erros, pode-se substituir um componente. Toda a informação local está embutida para nos dizer como reparar. Por isso, poderíamos ter algo que subisse e lesse e pudesse devolver valores, um a um. Está embutido directamente; não há instruções externas.

O último projecto que vou mostrar chama-se Biased Chains (cadeias tendenciosas), e é provavelmente o exemplo mais entusiasmante que temos de momento de sistemas passivos de automontagem. Ele pega na reconfigurabilidade e na programabilidade e transforma-as num sistema completamente passivo. Basicamente, temos uma cadeia de elementos. Cada elemento é completamente idêntico, e são tendenciosos. Cada cadeia, ou cada elemento, quer virar para a esquerda ou para a direita. Então, à medida que montamos a cadeia, estamos, basicamente, a programá-la. Estamos a dizer a cada unidade se deve virar à direita ou à esquerda. E quando se sacode a cadeia, ela dobra-se em qualquer configuração que tenhamos programado -- neste caso, uma espiral, ou neste caso, dois cubos, lado a lado. Podemos basicamente programar qualquer forma tridimensional -- ou unidimensional, bidimensional -- nesta cadeia completamente passiva.

Então, o que nos diz isto sobre o futuro? Penso que nos diz que existem novas possibilidades para a automontagem, a replicação, a reparação nas nossas estruturas físicas, nos nossos edifícios, máquinas. Há nova programabilidade nestes componentes. E a partir daí temos novas possibilidades para a computação. Teremos computação espacial. Imaginem se os nossos edifícios, pontes, máquinas, todos os nossos tijolos pudessem realmente computar. Isso é um espantoso poder computacional paralelo e distribuído, novas possibilidades de design. Há um potencial entusiasmante nisto. Por isso, penso que estes projectos que vos mostrei são apenas um minúsculo passo na direcção deste futuro, se implementarmos estas novas tecnologias para um novo mundo automontado.

Obrigado.

(Aplausos)