Neil Gershenfeld despre Fab Lab-uri

Această întâlnire a fost chiar despre o revoluţie digitală, dar aş adăga că ea s-a terminat; am câştigat. Am avut o revoluţie digitală dar nu mai trebuie să o continuăm. Şi mi-ar plăcea să privesc după aceasta, să privesc la ce va veni după revoluţia digitală. Deci, voi începe să vorbesc despre ce va urma. Acelea sunt nişte proiecte în care sunt implicat în acest moment la MIT, uitându-mă la ceea ce urmează după calculatoare.

Aici sus, primul, Internet Zero -- este un server web care are costul şi complexitatea unui tag RFID -- aproximativ un dolar -- ce se poate pune în orice bec sau mâner, şi va începe să fie comercializat în foarte scurt timp. Şi ceea ce e interesant la el, nu este atât costul cât modul în care codifică Internetul. Foloseşte un fel de cod Morse pentru Internet deci îl poţi trimite optic sau chiar acustic printr-o linie de curent, printr-un RF. Împrumută principiul original al Internetului, care constă în interconectarea calculatoarelor, şi acum permite interconectectarea dispozitivelor. Putem împrumuta întreaga idee care a dus la naşterea Internetului şi să o implementăm în lumea fizică cu acest Internet Zero, acest Internet al dispozitivelor.

Deci, acesta este următorul pas de acolo până aici , şi aceste lucruri încep să fie comercializate astăzi. Următorul pas este un proiect al calculatoarelor fungibile. În economie, lucrurile fungibile pot fi extinse şi tranzacţionate. Deci, jumătate de cantitate de grăunţe au jumatate de utilitate, dar jumătate de copil sau jumătate de calculator este mai puţin folositor decât un copil întreg sau un calculator întreg, şi am încercat să facem calculatoare care funcţionează în acest fel. Deci, ceea ce vedeţi în fundal este un prototip. Acesta este luat din teza studentului, Bill Butow, acum la Intel, care s-a gândit de ce, în loc să facem cipuri mai mari şi mai bune, nu facem chip-uri mai mici şi să le punem în mediu vâscos, şi să turnăm pur şi simplu cu o unitate de măsură. Şi exact acest lucru îl vedeţi aici. În stânga este un postscript redat de un calculator convenţional, şi în dreapta un postscript redat cu primul prototip pe care l-am realizat, dar nu există nici un frame buffer, procesor IO, sau alte lucruri similare -- există doar acest material. Spre deosebire de ecranul în care punctele sunt aranjate cu atenţie, acesta este un material neprelucrat. Dacă adaugi de două ori mai mult, ai un ecran de două ori mai mare. Dacă tragi prin mijloc cu un pistol, nu se întâmplă nimic. Dacă ai nevoie de mai multe resurse, adaugi mai mult calculator.

Deci acesta este următorul pas -- al calculatoarelor ca material neprelucrat. care este încă etapa biţi-lor convenţionali, pas după care este - acesta este un prototip timpuriu în laborator, acesta este un film încetinit. Acum, integrând chimia în calcul, unde biţii sunt baloane. Aici arată cum se fac biţii, aici arată încă o dată, încetinit ca să puteţi vedea, biţi interacţionând pentru a calcula şi a face multiplexing şi de-multiplexing. Deci, acum putem calcula că rezultatul organizează materialul precum şi informaţia. Şi, în cele din urmă, acestea sunt câteva slide-uri dintr-un proiect mai vechi, calcul unde biţii sunt stocaţi prin mecanica cuantică în nucleii atomilor, deci programele au rearanjat structura nucleică a moleculelor. Toate acestea există în laboratoare şi împing mai departe şi mai departe, nu metaforic, ci la propriu integrarea biţilor şi atomilor, şi duc la următoarea constatare.

Toţi ştim că am avut o revoluţie digitală, dar ce înseamna asta? Ei bine, Shannon ne-a dus, în anii 40, de aici până aici: de la un telefon care era un cablu speaker care se degrada o dată cu distanţa la Internet. Şi a dovedit prima teoremă prag, care arată că dacă adaugi informaţie şi micşorezi semnalul, poţi calcula perfect cu un dispozitiv imperfect. Şi atunci am primit Internetul. Von Neumann, în anii '50, a făcut acelaşi lucru pentru calcul; a arătat că poţi avea un calculator nefiabil, dar căruia îi poţi restaura starea pentru a-l face perfect. Acesta a fost ultimul mare calculator analog la MIT: un analizator diferenţial, pe care cu cât îl foloseai mai mult, cu atât primeai un răspuns mai greşit.

După Von Neumann, ne-a rămas Pentium-ul, unde tranzistorul cu numărul un miliard este la fel de fiabil ca şi primul. Dar toată fabricarea noastră se găseşte jos în colţul din stânga jos. O fabrică de avioane care roteşte ceară de metal la metal fixat, sau plastic topit. Un cip de 10 miliarde de dolari foloseşte un proces pe care un artizan dintr-un sat l-ar recunoaşte -- împrăştii lucruri în jur şi le coci. Toată inteligenţa este externă sistemului; materialele nu au informaţii. Ieri aţi auzit despre biologia moleculară, care calculeaza fundamental pentru a construi. E un sistem de procesare a informaţiilor. Am avut revoluţii digitale în comunicare şi calcul, dar aceeaşi idee, aceeaşi matematică pe care le-au făcut şi Shannon şi Von Neuman, încă nu au ieşit la suprafaţă la lumea fizică. Aşa că, inspirat de aceasta, colegii din acest program -- Centrul pentru Biţi şi Atomi de la MIT -- care este un grup cu oameni, ca şi mine care nu au înţeles niciodată bariera dintre ştiinţele fizice şi informatică. Aş merge chiar mai departe şi aş spune că informatica este cel mai rău lucru care s-a întâmplat pentru calculatoare şi ştiinţă -- (Râsete) -- deoarece canonul -- informatica -- multe dintre ele sunt bune, însă canonul informaticii a îngheţat prematur un model de calcul bazat pe tehnologiile disponibile în 1950, şi natura este un calculator mult mai puternic decât atât.

Deci, veţi auzi, mâine, de la Saul Griffith. El a fost unul dintre primii studenţi ai acestui program. Am ajuns să descoperim cum poţi calcula pentru a fabrica. Acesta a fost doar o dovada a principiului ţiglelor care interacţionează magnetic, unde scrii un cod, asemănător cu împăturirea proteinelor, care specifică structura lor. Deci, nu există nici un feedback pentru o unealtă metrologică, materialul în sine codifică pentru structura sa în acelaşi fel în care sunt fabricate proteinele. Deci, poţi de exemplu, să faci asta. Poţi face şi alte lucruri. Acesta este în 2D. Merge şi în 3D. Filmul din dreapta sus -- nu-l voi mai arăta din cauza lipsei de timp -- arată auto-reproducerea, crearea de şablon, deci ceva poate face ceva care face ceva şi ce face acum, probabil, cu peste nouă grade de magnitudine. Aceste idei au fost folosite pentru a arăta cea mai bună fidelitate şi rata directă a ADN pentru a crea un organism, în funcţionalizarea nanoclusterilor cu suite de peptide care îşi codează ansamblarea. Deci, asemănător cu magneţii, dar acum la scară nanometrică. Laser micro-machining: imprimante 3D care fabrică digital de la sisteme funcţionale până la clădiri, fără ajutorul planurilor, ci având părţi din codul părţilor din clădire.

Deci, acestea sunt exemple incipiente din laboratoarele tehnologiilor emergente pentru a digitaliza fabricarea. Calculatoare care nu controlează unelte ci calculatoare care sunt unelte, unde rezultatul programului rearanjează atomi şi biţi. Acum, pentru a face acest lucru cu banii din impozitele dumneavoastră, vă mulţumesc -- Am cumpărat toate aceste maşini. Am făcut o propunere modestă către NSF. Am vrut să putem să facem orice pe o scară oricât de mare, toate în acelaşi loc, pentru că nu poţi separa fabricarea digitală de o disciplină sau de o scală de lungime. Aşa că am pus împreună scriitoare de raze nano şi tăietoare supersonice cu apă şi sisteme de micro-maşini excimer.

Dar, am avut o problemă. Odată ce am avut toate aceste maşini, pierdeam prea mult timp învăţându-i pe studenţi să le folosească. Aşa că am început să predau un curs, numit modest, "Cum să faci aproape orice". Titlul nu avea menirea să fie provocator era doar pentru câţiva studenţi care lucrau în cercetare. Dar prima zi a cursului a arătat cam aşa. Ştiţi, sute de oameni au venit să se roage, toată viaţa am aşteptat acest curs, aş face orice ca să pot participa. Apoi m-au întrebat, poţi să-l predai la MIT? Pare prea folositor? Şi apoi -- (Râsete) -- lucrul surprinzător era că ei nu erau acolo pentru a face cercetare. Ei erau acolo pentru că vroiau să creeze lucruri. Nu aveau nici o pregătire tehnică. La sfârşitul semestrului şi-au integrat aptitudinile.

Voi arăta un video mai vechi. Kelly este scupltor, şi aici este ceea ce ea a creat la proiectul de semestru.

(Video): Kelly: Bună, Sunt Kelly şi acesta este prietenul meu care zbiară. Sunteţi vreodată în situaţia în care chiar trebuie să zbieri însă nu o poţi face pentru că eşti la lucru, în sala de clasă sau stai cu copii tăi? Sau eşti în alte situaţii în care acest lucru nu îţi este permis? Ei bine, prietenul care zbiară este un spaţiu portabil pentru zbierat. Când un utilizator zbiară spre prietenul zbierător, sunetul este capturat. Este de asemenea înregistrat pentru a fi redat în alte momente la alegerea utilizatorului. (Ţipăt) (Râsete) (Aplauze)

Deci, Lui Einstein i-ar plăcea aşa ceva. Acest student a realizat un browser web pentru papagali -- le oferă posibilitatea să navigheze pe Internet şi să vorbească cu alţi papagali. Acest student a realizat un ceas cu alarmă cu care te baţi pentru a demonstra că eşti treaz, o rochie care îţi protejează spaţiul personal. Aceasta nu este tehnologie pentru comunicare; este tehnologie pentru prevenirea ei. Acesta este un dispozitiv care îţi oferă posibilitatea să vezi muzica. Acesta este un student care a realizat o maşină care realizează alte maşini, şi a făcut-o din piese Lego care calculează. După ani şi ani am realizat în cele din urmă că studenţii conturau o aplicaţie pentru fabricaţie personală, produse pentru o piaţă reprezentată de o singură persoană. Nu ai nevoie de aceasta pentru produsele pe care le găseşti la Wal-Mart; dar ai nevoie de ea pentru ceea ce te face unic. Ken Olsen a spus, nimeni nu are nevoie de un calculator în casă. Dar nu-l foloseşti pentru inventar sau plătit angajaţi; DEC a falimentat de două ori. Nu ai nevoie de fabricaţie cu caracter personal în casă ca să cumperi ceea ce poţi cumpăra, pentru că poţi să îl cumperi. Ai nevoie de el pentru ceea ce te face unic, exact ca şi personalizarea. În cele din urmă 20 de milioane de dolari astăzi pot face asta, în 20 de ani de acum încolo o să facem replici Star Trek, care fac orice. Studenţii au modificat toate maşinile pe care le-am cumpărat pentru a fabrica lucruri personale.

Astăzi, atunci când cheltuieşti o parte atât de mare din banii personali, există o cerinţă guvernamentală de a face "extindere", care de multe ori înseamnă ore la o şcoală locală, un site web; lucruri care nu sunt atât de interesante. Aşa că am făcut un târg cu managerii programului NSF, ca în loc să vorbim despre el, voi da oamenilor uneltele. Acest lucru nu trebuia să fie provocator sau important, însă am creat aceste Fab Lab-uri. Echipamentul costă 20,000 de dolari care aproximează atât ceea ce pot face 20 de milioane de dolari cât şi locul spre care se îndreptă. un cuţit laser pentru a face sistemul press fit cu 3D, de la 2D, un semn de tăiere a parcelei în cupru pentru a crea câmp electromagnetic, o scală micronică, o maşină de frezat controlată numeric pentru structuri precise, instrumente de programare la costuri mai mici de un dolar, microprocesoare de 100-nanosecunde . Acesta vă permite să lucraţi de la microni şi microsecunde în sus, şi au explodat în întreaga lume. Acest lucru nu a fost programat, dar au mers din centrul oraşului Boston la Pobal în India, la Secondi-Takoradi pe coasta Ghanei la Soshanguve într-o comuna din Africa de Sud, la îndepărtatul nord al Norvegiei, dezvăluind, sau ajutând dezvăluirea, pentru toţi,a atenţiei asupra distribuţiei digitalului, vom găsi computere neutilizate în toate aceste locuri. Un fermier din mediul rural - un copil are nevoie să măsoare şi să modifice lumea, nu doar să primească informaţii despre ea pe ecarn. Că există cu adevărat un proces de fabricaţie şi o distribuire a instrumentaţiei mai mult decât o distribuire a digitalului. Şi modul în care îl închideţi nu este IT pentru mase, ci dezvoltare IT pentru mase.

Deci, în fiecare loc am văzut acelaşi tip de progresie: am deschis unul dintre aceste Fab Laboratoare acolo unde nu am făcut acest lucru -- este mult prea nebunesc ca să te gândeşti la asta. Noi nu am crezut asta de la început, că ne vom extinde în aceste locuri, am deschis.Primul pas a fost doar de abilitare. Puteţi să vedeţi pe faţa lor, doar această bucurie a faptului că, eu pot să fac acest lucru. Aceasta este o fată în interiorul oraşului Boston, care tocmai a făcut un high-tech la cerere, la târgul de meşteşuguri din interiorul centrului comercial al oraşului. Se merge pe un proces serios de învăţare activă în ceea ce priveşte educaţia tehnică informal, în afara şcolii. In Ghana am înfiinţat unul dintre aceste laboratoare Am proiectat un senzor de reţea, şi copiii şi-au făcut apariţia şi refuză să părăsească laboratorul. Era o fata care a insistat să stăm până târziu în noapte -- (Video): Copiii: Iubesc Laboratorul Fab -- prima sa noapte în laborator pentru că avea de gând să facă senzorul. Deci a insistat pe lângă conducerea laboratorului, învăţând cum să-l umple, învăţând cum să-l programeze. Ea nu ştia cu adevărat ce făcea sau de ce făcea, dar ştia că trebuie să facă asta. A fost ceva electric în legătură cu acest lucru. Este târziu, ştiţi, la ora 11 noaptea şi cred că am fost singura persoană surprinsă atunci când ceea ce a construit a funcţionat de la început. Şi am arătat acest lucru inginerilor unor mari companii, şi ei spun că nu pot să realizeze acest lucru. Un singur lucru pe care îl face ea, ei pot să-l facă mai bine, dar acesta este distribuit mai multor oameni şi sit-uri şi ei nu pot face într-o după-amiază ceea ce a făcut această fetiţă din Ghana. (Video): Fata: Numele meu este Valentina Kofi şi am opt ani. Am făcut un conector de stivuire. Şi, din nou, aceasta a fost doar din plăcere.

Şi apoi aceste laboratoare au început să rezolve probleme serioase -- instrumentare pentru agricultura din India, turbine cu aburi pentru conversia energiei în Ghana, antene cu semnal puternic în calculatoare client înguste, Şi apoi, afacerile au început să crească, spre exemplu cele de fabricare a antenelor. Şi în sfârşit, laboratorul a început să facă inventică. Învăţăm mai multe de la ei decât invers. Le arătam unor copii într-un Fab Lab cum să-l folosească Ei au inventat o modalitate prin care se poate construi un kit din carton -- pe care aşa cum vedeţi aici începe să devină un business -- dar modelul lor a fost un design mai bun decât cel al lui Saul de la MIT, aşa că acum există trei studenţi la MIT care îşi fac tezele pe scalarea muncii unui copil de opt ani pentru că el a avut un design mai bun. În acele laboratoare au loc inveţii reale.

În ultimul an am petrecut timp cu preşedinţi de state şi generali şi toţi vor acest lucru, şi le tot spun, dar aceasta nu este produsul finit. Aşteptaţi încă 20 de ani şi atunci va fi complet. Şi în sfârşit am înţeles ce se întâmplase. Aceştia sunt Kernigan şi Ritchie inventând UNIX pe un PDP. PDP au venit între mainframe-uri şi minicomputere. Costau zeci de mii de dolari, erau greu de folosit, dar au adus calculul la grupurile de lucru, şi tot ce facem azi s-a întâmplat acolo. Aceste Fab Lab-uri sunt la costul şi complexitatea unui PDP. Perspectiva fabricării digitale nu e o perspectivă de viitor; noi suntem deja acum în era PDP. Nu am mai vorbit apoi în mod transparent despre marile descoperi. A fost foarte haotic, nu a fost, clar ceea ce se întâmpla. În aceeaşi situaţie ne aflăm acum, astăzi. în era minicalculatorului a fabricaţiei digitale. Singura problema cu aceasta este că rupe graniţele tuturor.

În DC, merg la fiecare agenţie care vrea să vorbească, ştiţi. În Bay Area, merg la fiecare organizaţie la care vă puteţi gândi. Cu toţi doresc să vorbească despre asta, dar aceasta destramă limitele organizaţiei lor. De fapt, este ilegal pentru ei, în multe cazuri, să doteze oamenii obişnuiţi pentru a crea tehnologie mai degrabă decât pentru a consuma tehnologie. Şi această problemă este atât de gravă încât invenţia supremă venită din partea acestei comunităţi, m-a surprins: este ingineria socială. Faptul că laboratorul în nordul extrem al Norvegiei -- aceasta este atât de departe în nord încât pălăria antenei sale este îndreptată spre pământ mai degrabă decât spre cer pentru că acolo sunt poziţionaţi sateliţii -- laboratorul s-a dezvoltat într-o mică magazie. A fost acolo pentru că au vrut să găsească animalele în munţi însă s-a dezvoltat, aşa că au construit pentru laborator acest sat minunat . Nu este o universitate, nu este o companie; în esenţă este un sat pentru invenţii, este un sat pentru valorile neobişnuite ale societăţii, şi acestea au fost dezvoltate în jurul acestor Laboratoare Fab în întreaga lume.

Deci, acest program a fost împărţit într-o fundaţie neguvernamentală, o fundaţie Fab pentru sprijinirea scalării, un micro fond VC. Persoana care îl conduce, îl descrie frumos ca fiind maşini care fac maşini pentru nevoile întreprinderilor, care fac afaceri este un hibrid între micro finanţare şi VC pentru a face aşa numitul fan-out "unul la mai mulţi" şi apoi parteneriatele de cercetare înapoi la MIT pentru a face ceea ce este posibil.

Aşa că, aş dori să vă las cu două idei. Acolo a fost o schimbare mare în acordarea ajutorului, de la vârful mega-proiectelor până jos, la nivel local, micro finanţare investită în rădăcini, astfel că toată lumea a putut înţelege că acesta este modul în care funcţionează. Dar în continuare ne uităm la tehnologie ca la ceva care pleacă de la nivelul mega-proiecte, de sus în jos. Informatizarea, comunicarea, energia pentru restul planetei sunt aceste mega proiecte Dacă această cameră plină de eroi este suficient de inteligentă, puteţi rezolva problemele. Mesajul pe care îl transmite Fab Labs este că celelalte cinci miliarde de oameni de pe planetă nu sunt doar rezervoare tehnice; ci sunt surse. Şansă reală este de a valorifica puterea de inventivitate din lume pentru proiectarea la nivel local şi producerea soluţiilor pentru problemele locale. M-am gândit că aceasta este proiecţia pentru următorii 20 ani, dar este locul în care ne găsim astăzi. Sparge limita oricărei organizaţii la care ne putem gândi. Cel mai greu lucru în acest moment este reprezentat de ingineria socială şi ingineria organizaţională, dar este aici, astăzi.

Şi, în sfârşit, orice discuţie ca aceasta, cu privire la viitorul calculatoarelor este necesară pentru a demonstra legea lui Moore, dar versiunea mea preferată - acesta este un Gordon Moore original realizat pe baza manuscrisului -- şi ceea ce s-a întâmplat este, an după an după an, am scalat şi am scalat şi am scalat şi am scalat şi am scalat şi am scalat, şi am scalat şi am scalat, şi acolo este, se prefigurează acest bug al ceea ce urmează să se intâmple la sfârşitul legii lui Moore; acest ultim bug se apropie. Dar am început să-l apreciem, este trecerea de la 2D la 3D, de la programarea pe baza biţilor la programarea pe baza atomilor transformă capetele de scalare ale legii lui Moore, de la bug-ul ultim la funcţia supremă. Deci, suntem doar la periferia acestei revoluţii digitale în fabricaţie, la ieşirea programelor de calcul în lumea fizică. Deci, împreună, aceste două proiecte răspund la întrebări Nu am întrebat cu atenţie. Clasa de la MIT prezintă aplicaţia supremă pentru fabricaţia cu caracter personal în ţările dezvoltate este o tehnologie pentru o piaţă de unu: expresia personală în tehnologie care atinge o pasiune, pe care nu am văzut-o în domeniul tehnologiei de foarte mult timp. Si aplicaţia supremă pentru restul planetei este instrumentaţia şi distribuirea fabricaţiei: oameni dezvoltă la nivel local soluţii pentru probleme locale. Mulţumesc.