Întâlnești sfârșitul unei zile lungi în apartamentul tău la începutul anilor 2040. Ai făcut o treabă bună și te-ai hotărât să faci o pauză. „Ora filmului!” Spui tu. Acasă răspunde la dorințele tale. Masa se împarte în sute de bucăți minuscule care se târăsc sub tine și iau forma unui scaun. Ecranul computerului pe care lucrați se întinde pe perete și se transformă într-o proiecție plană. Vă relaxați într-un fotoliu și în câteva secunde urmăriți deja un film în home theater, toate în același patru pereți. Cine are nevoie de mai multe camere?
Acesta este visul celor care lucrează la „materia programabilă”.
În ultima sa carte despre inteligența artificială, Max Tegmark distinge între trei niveluri de complexitate computațională pentru organisme. Life 1.0 sunt organisme unicelulare precum bacteriile; pentru ea, hardware-ul nu se distinge de software. Comportamentul bacteriilor este codat în ADN-ul său; ea nu poate învăța nimic nou.
Viața 2.0 este viața oamenilor din spectru. Suntem cam blocați cu echipamentul nostru, dar ne putem schimba propriul program, luând alegeri în procesul de învățare. De exemplu, putem învăța spaniolă în loc de italiană. Similar cu managementul spațiului de pe un smartphone, hardware-ul creierului vă permite să descărcați un set specific de „buzunare”, dar în teorie puteți învăța comportamente noi fără a modifica codul genetic de bază.
Life 3.0 se îndepărtează de acest lucru: creaturile pot schimba atât shell-urile hardware cât și software-ul folosind feedback. Tegmark vede acest lucru ca o adevărată inteligență artificială - imediat ce va învăța să își schimbe codul de bază, va avea loc o explozie de inteligență. Poate datorită CRISPR și altor tehnici de editare a genelor, putem folosi propriul nostru „software” pentru a modifica propriul „hardware”.
Materia programabilă poartă această analogie cu obiectele lumii noastre: ce se întâmplă dacă canapeaua dvs. ar putea „învăța” cum să devină o masă? Ce se întâmplă dacă, în locul unei armate de cuțite elvețiene cu zeci de unelte, ai avea un singur instrument care „știa” cum să devină orice alt instrument pentru nevoile tale, la comanda ta? În orașele aglomerate ale viitorului, casele ar putea fi înlocuite cu apartamente cu o cameră. Acest lucru ar economisi spațiu și resurse.
Oricum, acestea sunt visele.
Deoarece este atât de dificil să proiectăm și să fabricăm dispozitive individuale, nu este greu de imaginat că lucrurile descrise mai sus, care se pot transforma în multe obiecte diferite, vor fi extrem de complexe. Profesorul Skylar Tibbits din MIT îl numește tipărirea 4D. Echipa sa de cercetare a identificat ingredientele cheie pentru auto-asamblare ca un simplu set de blocuri de construcție, energii și interacțiuni responsive din care pot fi recreate aproape orice material și proces. Autoasamblarea promite descoperiri în multe industrii, de la biologie la știința materialelor, informatică, robotică, fabricație, transport, infrastructură, construcții, arte și multe altele. Chiar și în gătit și explorare spațială.
Video promotional:
Aceste proiecte sunt încă la început, dar Laboratorul de auto-asamblare al Tibbits și alții deja pun bazele dezvoltării lor.
De exemplu, există un proiect de auto-asamblare a telefoanelor mobile. Fabricile înfiorătoare vin în minte, unde își asamblează în mod independent telefoanele mobile din piese tipărite 3D în permanență, fără a necesita intervenție umană sau robotizată. Este puțin probabil ca aceste telefoane să zboare de pe rafturi ca niște prăjituri fierbinți, dar costurile de producție pentru un astfel de proiect vor fi neglijabile. Aceasta este o dovadă a conceptului.
Unul dintre principalele obstacole care trebuie depășite la crearea materiei programabile este alegerea blocurilor fundamentale potrivite. Echilibrul contează. Pentru a crea mici detalii, nu aveți nevoie de „cărămizi” foarte mari, în caz contrar, designul final va părea incomplet. Din această cauză, blocurile de construcție pot fi inutile pentru unele aplicații - de exemplu, atunci când trebuie să creați instrumente pentru manipularea subtilă. Cu bucăți mari, poate fi dificil să modelezi o serie de texturi. Pe de altă parte, dacă piesele sunt prea mici, pot apărea alte probleme.
Imaginează-ți o configurație în care fiecare detaliu este reprezentat de un robot mic. Robotul trebuie să aibă o sursă de alimentare și un creier, sau cel puțin un fel de generator de semnal și procesor de semnal, toate într-o unitate compactă. Vă puteți imagina că o serie de texturi și tensiuni pot fi modelate modificând rezistența „legăturii” dintre unitățile individuale - masa ar trebui să fie puțin mai grea decât patul dvs.
Primii pași în această direcție au fost făcuți de cei care dezvoltă roboți modulari. Există multe grupuri de oameni de știință care lucrează în acest sens, inclusiv MIT, Lausanne și Universitatea din Bruxelles.
În ultima configurație, un singur robot acționează ca un departament central de luare a deciziilor (îl poți numi creier), iar roboți suplimentari se pot alătura acestui departament central, în funcție de necesitate, dacă forma și structura sistemului general trebuie schimbate. În prezent, există doar zece unități separate în sistem, dar din nou, aceasta este o dovadă a conceptului că un sistem robot robot poate fi controlat; poate în viitor, versiuni mici ale aceluiași sistem vor constitui baza componentelor pentru Material 3.0.
Este ușor să ne imaginăm cum aceste roiuri de roboți învață să depășească obstacolele și să răspundă la schimbările de mediu mai ușor și mai rapid decât un singur robot, folosind algoritmi de învățare automată. De exemplu, un sistem robot s-ar putea reconstrui rapid, astfel încât un glonț să treacă fără daune, formând astfel un sistem invulnerabil.
Vorbind despre robotică, forma robotului ideal a fost subiectul multor dezbateri. Una dintre recentele competiții majore de robotică găzduite de DARPA, Robotics Challenge, a fost câștigată de un robot care se poate adapta. El a învins celebrul humanoid Boston Dynamics ATLAS prin simpla adăugare a unei roți care i-a permis să călărească.
În loc să construiți roboți sub formă de oameni (deși uneori acest lucru este util), îi puteți permite să evolueze, să evolueze, să găsească forma ideală pentru a finaliza sarcina. Acest lucru va fi util mai ales în caz de dezastru, când roboții scumpi pot înlocui oamenii, dar trebuie să fie pregătiți să se adapteze circumstanțelor imprevizibile.
Mulți futuristi au în vedere posibilitatea de a crea nanoboturi minuscule care pot crea orice din materiile prime. Dar acest lucru este opțional. Materia programabilă care poate răspunde și răspunde mediului va fi utilă în orice aplicație industrială. Imaginează-ți o conductă care poate fi întărită sau slăbită după cum este necesar sau poate schimba direcția de curgere la comandă. Sau țesătură, care poate deveni mai mult sau mai puțin densă în funcție de condiții.
Suntem încă departe de zilele în care paturile noastre pot fi transformate în biciclete. Poate că soluția tradițională non-tehnologică, așa cum se întâmplă adesea, va fi mult mai practică și economică. Dar, pe măsură ce o persoană încearcă să împingă un cip în fiecare obiect necomestibil, obiectele neînsuflețite vor deveni ceva mai animate în fiecare an.
Ilya Khel
