Na konci 40-tych rokov sa stretnete na konci dlhého dňa vo svojom byte. Odviedli ste dobrú prácu a rozhodli ste sa prestať. "Filmový čas!" Domov reaguje na vaše požiadavky. Stôl sa rozdelí na stovky malých kúskov, ktoré sa plazia pod vami a majú tvar stoličky. Obrazovka počítača, na ktorej ste pracovali, sa rozprestiera po stene a premení sa na plochú projekciu. Relaxujete v kresle a za pár sekúnd už sledujete film vo svojom domácom kine, to všetko v rámci rovnakých štyroch stien. Kto potrebuje viac ako jednu izbu?
Toto je sen tých, ktorí pracujú na „programovateľnej záležitosti“.
Vo svojej najnovšej knihe o umelej inteligencii Max Tegmark rozlišuje tri úrovne výpočtovej zložitosti pre organizmy. Život 1.0 sú jednobunkové organizmy, ako sú baktérie; hardvér je pre ňu nerozoznateľný od softvéru. Chovanie baktérií je zakódované v DNA; nemôže sa naučiť nič nové.
Život 2.0 je život ľudí na spektre. Sme trochu uviazli s našimi zariadeniami, ale môžeme zmeniť svoj vlastný program, robiť výbery v procese učenia. Napríklad sa môžeme učiť španielsky namiesto taliansky. Podobne ako v prípade správy vesmíru v telefóne, aj hardvér mozgu vám umožňuje sťahovať špecifickú skupinu „vreciek“, ale teoreticky sa môžete naučiť nové správanie bez zmeny základného genetického kódu.
Život 3.0 sa od toho vzdiali: tvorovia môžu pomocou spätnej väzby zmeniť hardvérové aj softvérové škrupiny. Tegmark to považuje za skutočnú umelú inteligenciu - hneď ako sa naučí meniť svoj základný kód, dôjde k výbuchu inteligencie. Možno vďaka CRISPR a iným technikám úpravy génov môžeme použiť náš vlastný „softvér“na modifikáciu vlastného „hardvéru“.
Programovateľná hmota prenáša túto analógiu na objekty nášho sveta: čo keby sa vaša pohovka „naučila“, ako sa stať stolom? Čo keby ste namiesto armády švajčiarskych nožov s desiatkami nástrojov mali jediný nástroj, ktorý „vedel“, ako sa stať vašim nástrojom iným nástrojom pre vaše potreby? V preplnených mestách budúcnosti mohli byť domy nahradené bytmi s jednou miestnosťou. To by ušetrilo priestor a zdroje.
Mimochodom, toto sú sny.
Pretože je také ťažké navrhnúť a vyrobiť jednotlivé zariadenia, nie je ťažké si predstaviť, že veci opísané vyššie, ktoré sa môžu zmeniť na mnoho rôznych objektov, budú mimoriadne zložité. Profesor Skylar Tibbits z MIT to nazýva tlač 4D. Jeho výskumný tím identifikoval kľúčové ingrediencie pre samoinštalovanie ako jednoduchý súbor citlivých stavebných blokov, energií a interakcií, z ktorých je možné obnoviť takmer akýkoľvek materiál a proces. Samostatná montáž sľubuje prielom v mnohých odvetviach, od biológie po vedu o materiáloch, informatiku, robotiku, výrobu, dopravu, infraštruktúru, stavebníctvo, umenie a ďalšie. Aj pri varení a prieskume vesmíru.
Propagačné video:
Tieto projekty sú ešte stále v plienkach, ale laboratórium Tibibits 'Self Assembly Assembly Lab a ďalšie už pripravujú základy pre svoj rozvoj.
Napríklad existuje projekt na vlastnú montáž mobilných telefónov. Strašidelné továrne prichádzajú na myseľ, kde nezávisle zostavujú mobilné telefóny z 3D tlačených častí nepretržite, bez potreby ľudského alebo robotického zásahu. Je nepravdepodobné, že tieto telefóny odletia z políc ako horúce koláče, ale výrobné náklady na takýto projekt budú zanedbateľné. Toto je dôkaz koncepcie.
Jednou z hlavných prekážok, ktoré je potrebné prekonať pri vytváraní programovateľných látok, je výber správnych základných blokov. Zostatok záleží. Ak chcete vytvoriť malé detaily, nemusíte príliš veľké „tehly“, inak bude konečný vzhľad vyzerať hrbolatý. Z tohto dôvodu môžu byť stavebné bloky pre niektoré aplikácie zbytočné - napríklad keď potrebujete vytvoriť nástroje na jemnú manipuláciu. Pri veľkých kusoch môže byť ťažké modelovať množstvo textúr. Na druhej strane, ak sú časti príliš malé, môžu nastať iné problémy.
Predstavte si nastavenie, v ktorom každý detail predstavuje malý robot. Robot musí mať napájanie a mozog alebo aspoň nejaký generátor signálu a signálový procesor, všetko v jednej kompaktnej jednotke. Môžete si predstaviť, že množstvo textúr a napätí sa dá modelovať zmenou sily „zväzku“medzi jednotlivými jednotkami - stôl by mal byť o niečo ťažší ako posteľ.
Prvé kroky v tomto smere podnikli tí, ktorí vyvíjajú modulárne roboty. Na tom pracuje veľa skupín vedcov vrátane MIT, Lausanne a University of Brussels.
V najnovšej konfigurácii funguje jeden robot ako ústredné rozhodovacie oddelenie (môžete ho nazvať mozog) a ak je potrebné zmeniť tvar a štruktúru celkového systému, môžu sa k tomuto ústrednému oddeleniu pripojiť ďalšie roboty. Momentálne je v systéme iba desať samostatných jednotiek, ale opäť je to dôkaz koncepcie, že je možné riadiť modulárny robotický systém; pravdepodobne v budúcnosti budú malé verzie toho istého systému tvoriť základ komponentov pre materiál 3.0.
Je ľahké si predstaviť, ako sa tieto roje robotov naučia prekonávať prekážky a ľahšie a rýchlejšie reagovať na zmeny prostredia ako jeden robot pomocou algoritmov strojového učenia. Napríklad robotický systém by sa mohol rýchlo prestavať tak, aby guľka prešla bez poškodenia, čím by sa vytvoril nezraniteľný systém.
Keď už hovoríme o robotike, tvar ideálneho robota bol predmetom veľkej debaty. Jedna z nedávnych veľkých robotických súťaží, ktorú usporiadal DARPA, robotická výzva, vyhral robot, ktorý sa dokáže prispôsobiť. Porazil slávneho humanoidného Boston Dynamics ATLAS jednoducho pridaním kolesa, ktoré mu umožnilo jazdiť.
Namiesto budovania robotov vo forme ľudí (aj keď je to niekedy užitočné), môžete im dovoliť vyvíjať sa, vyvíjať sa a hľadať dokonalý tvar úlohy. Toto bude užitočné najmä v prípade katastrofy, keď drahé roboty môžu nahradiť človeka, ale musí sa pripraviť na prispôsobenie sa nepredvídateľným okolnostiam.
Mnoho futuristov počíta s možnosťou vytvorenia malých nanobotov, ktoré môžu zo surovín vytvoriť čokoľvek. Ale to je voliteľné. Programovateľné látky, ktoré dokážu reagovať a reagovať na životné prostredie, budú užitočné v každej priemyselnej aplikácii. Predstavte si potrubie, ktoré je možné podľa potreby zosilniť alebo zoslabiť alebo zmeniť príkaz na príkaz. Alebo látka, ktorá sa môže v závislosti od podmienok stať viac alebo menej hustou.
Stále sme ďaleko od dní, keď sa naše postele môžu zmeniť na bicykle. Možno, že tradičné netechnologické riešenie, ako je to často, bude oveľa praktickejšie a ekonomickejšie. Ale ako sa človek pokúša strčiť čip do každého nepožívateľného objektu, neživé objekty sa každý rok trochu oživia.
Ilja Khel