Tapaat pitkän päivän lopun huoneistossasi 2040-luvun alkupuolella. Teit hyvää työtä ja päätät pitää tauon.”Elokuvan aika!” Sanot. Koti vastaa vaatimuksiin. Pöytä jakaa sadoiksi pieniksi paloiksi, jotka indeksoivat allasi ja ovat tuolin muotoisia. Työskentelemäsi tietokoneen näyttö leviää seinämän yli ja muuttuu tasaiseksi projektioksi. Voit rentoutua nojatuolissa ja muutamassa sekunnissa katsot jo elokuvaa kotiteatterissasi, kaikki saman seinämän sisällä. Kuka tarvitsee enemmän kuin yhden huoneen?
Tämä on "ohjelmoitavissa olevassa asiassa" työskentelevien unelma.
Viimeisimmässä tekoälyteoksessaan Max Tegmark erottaa kolme laskennallisen kompleksisuuden tasoa organismeille. Life 1.0 ovat yksisoluiset organismit, kuten bakteerit; hänelle laitteisto on erottamaton ohjelmistoista. Bakteerien käyttäytyminen koodataan sen DNA: han; hän ei voi oppia mitään uutta.
Life 2.0 on spektrissä olevien ihmisten elämä. Olemme tyypillisesti jumissa laitteistomme, mutta voimme muuttaa omaa ohjelmaa tekemällä valintoja oppimisprosessissa. Voimme esimerkiksi oppia espanjaa italian sijasta. Samoin kuin älypuhelimen tilanhallinta, aivojen laitteisto antaa sinun ladata tietyn taskujoukon, mutta teoriassa voit oppia uusia käyttäytymismalleja muuttamatta taustalla olevaa geneettistä koodia.
Elämä 3.0 siirtyy tästä: otukset voivat muuttaa sekä laitteisto- että ohjelmistokuoria palautteen avulla. Tegmark pitää tätä todellisena tekoälynä - heti kun hän oppii muuttamaan peruskoodiaan, älykkyys räjähtää. Ehkä CRISPR: n ja muiden geeninkäsittelytekniikoiden ansiosta voimme käyttää omaa "ohjelmistoa" muokataksemme omaa "laitteistoamme".
Ohjelmoitavalla materiaalilla on tämä analogia maailman esineisiin: entä jos sohvasi voisi “oppia” pöydästä? Entä jos kymmenillä työkaluilla varustetun sveitsiläisten veitsien armeijan sijasta sinulla olisi yksi työkalu, joka "tiesi" kuinka tulla muuksi työkaluksi tarpeitasi varten, käskylläsi? Tulevaisuuden tungosta kaupungeissa talot voidaan korvata yhden huoneen huoneistoilla. Tämä säästää tilaa ja resursseja.
Joka tapauksessa nämä ovat unelmia.
Koska yksittäisten laitteiden suunnittelu ja valmistus on niin vaikeaa, ei ole vaikea kuvitella, että edellä kuvatut asiat, jotka voivat muuttua moniksi erilaisiksi kohteiksi, ovat erittäin monimutkaisia. MIT: n professori Skylar Tibbits kutsuu sitä 4D-tulostukseen. Hänen tutkimusryhmänsä yksilöi itsensä kokoamisen keskeiset aineosat yksinkertaisella reagoivilla rakennuspalikoilla, energioilla ja vuorovaikutuksella, josta lähes kaikki materiaalit ja prosessit voidaan luoda uudelleen. Itsekokoonpano lupaa läpimurtoja monilla aloilla, biologiasta materiaalitieteeseen, tietotekniikkaan, robotiikkaan, valmistukseen, kuljetukseen, infrastruktuuriin, rakentamiseen, taiteisiin ja muihin. Jopa ruoanlaitossa ja avaruustutkimuksessa.
Mainosvideo:
Nämä projektit ovat vielä alkuvaiheessa, mutta Tibbitsin Self-Assembly Lab ja muut ovat jo luoneet perustan niiden kehittämiselle.
Esimerkiksi on olemassa matkapuhelinten itsekokoonpanoon tarkoitettu projekti. Creepy-tehtaat tulevat mieleen, jossa ne kokoavat itsenäisesti matkapuhelimia 3D-painotuotteista kellon ympäri ilman, että vaaditaan ihmisen tai robotin toimia. Nämä puhelimet eivät todennäköisesti lentää hyllyiltä kuin kuumia kakkuja, mutta tällaisen projektin tuotantokustannukset ovat vähäiset. Tämä on todiste konseptista.
Yksi tärkeimmistä esteistä, jotka on voitettava ohjelmoitavaa ainetta luotaessa, on oikeiden peruslohkojen valitseminen. Tasapainolla on merkitystä. Pienten yksityiskohtien luomiseksi sinun ei tarvitse olla kovin suuria "tiiliä", muuten lopullinen muotoilu näyttää tylsältä. Tästä syystä rakennuspalikoista voi olla hyötyä joillekin sovelluksille - esimerkiksi kun sinun on luotava työkaluja hienovaraiseen manipulointiin. Suurilla paloilla voi olla vaikea mallintaa useita kuvioita. Toisaalta, jos osat ovat liian pieniä, voi ilmetä muita ongelmia.
Kuvittele kokoonpano, jossa pieni robotti edustaa kaikkia yksityiskohtia. Robotilla on oltava virtalähde ja aivot tai ainakin jonkinlainen signaaligeneraattori ja signaaliprosessori, kaikki yhdessä pienessä yksikössä. Voit kuvitella, että useita kuvioita ja jännitteitä voidaan mallintaa muuttamalla yksittäisten yksiköiden välisen "sidoksen" lujuutta - pöydän tulisi olla hiukan kovempi kuin sänkysi.
Ensimmäiset askeleet tähän suuntaan ottivat modulaaristen robottien kehittäjinä. Asiassa työskentelee monia tutkijaryhmiä, kuten MIT, Lausanne ja Brysselin yliopisto.
Uusimmassa kokoonpanossa yksi robotti toimii keskuspäätösosastona (voit kutsua sitä aivoiksi), ja ylimääräiset robotit voivat liittyä tähän keskusosastoon tarvittaessa, jos kokonaisjärjestelmän muotoa ja rakennetta on muutettava. Järjestelmässä on tällä hetkellä vain kymmenen erillistä yksikköä, mutta tämä on jälleen todiste siitä, että modulaarista robottijärjestelmää voidaan hallita; Ehkä tulevaisuudessa saman järjestelmän pienet versiot muodostavat perustan materiaalin 3.0 komponenteille.
On helppo kuvitella, kuinka nämä robottiparvet oppivat poistamaan esteet ja reagoimaan muuttuviin ympäristöihin helpommin ja nopeammin kuin yksi robotti käyttämällä koneoppimisalgoritmeja. Esimerkiksi robottijärjestelmä voisi nopeasti rakentua uudelleen siten, että luoti kulkee vaurioittamatta, jolloin muodostuu haavoittumaton järjestelmä.
Robotiikasta puhuttaessa ihanteellisen robotin muoto on käynyt paljon keskustelua. Yksi äskettäisistä DARPAn isännöimistä robotiikkakilpailuista, Robotics Challenge, voitti robotti, joka pystyy sopeutumaan. Hän voitti kuuluisan humanoidin Boston Dynamics ATLAS lisäämällä yksinkertaisesti pyörän, joka antoi hänelle mahdollisuuden ajaa.
Sen sijaan, että rakentaisit robotteja ihmisten muodossa (vaikka tämä on joskus hyödyllistä), voit antaa heidän kehittyä, kehittyä, löytää täydellinen muoto tehtävälle. Tämä on erityisen hyödyllinen katastrofitilanteessa, kun kalliit robotit voivat korvata ihmisen, mutta niiden on oltava valmiita sopeutumaan arvaamattomiin olosuhteisiin.
Monet futuristit kuvittelevat mahdollisuutta luoda pieniä nanobotteja, jotka voivat luoda mitä tahansa raaka-aineista. Mutta tämä on vapaaehtoista. Ohjelmoitava aine, joka voi reagoida ja reagoida ympäristöön, on hyödyllinen kaikissa teollisissa sovelluksissa. Kuvittele putki, jota voidaan vahvistaa tai heikentää tarpeen mukaan tai muuttaa virtaussuuntaa komennolla. Tai kangas, josta voi tulla enemmän tai vähemmän tiheä olosuhteista riippuen.
Olemme vielä kaukana päivistä, jolloin sänkymme voidaan muuttaa polkupyöriksi. Ehkä perinteinen ei-tekninen ratkaisu, kuten usein tapahtuu, on paljon käytännöllisempi ja taloudellisempi. Mutta kun ihminen yrittää ajaa sirun jokaiseen syömättömään esineeseen, elämättömistä esineistä tulee hiukan animaatioita joka vuosi.
Ilja Khel