Materiale 3.0: tiden på programmering saken

Du kommer til slutten av en lang dag i leiligheten hans i begynnelsen 2040-tallet. Du gjorde en god jobb og bestemmer seg for å ta en pause. "Tid for filmer!", du sier. En bolig som tilfredsstiller dine ønsker. Tabell pauser fra hverandre i hundrevis av små biter som krype under deg og ta form av stolen. Skjermen bak som du arbeidet, spredt ut langs veggen og blir til en flat projeksjon. Du slappe av i stolen, og etter et par sekunder allerede ser en film i hjemmekinoen, alle i samme fire vegger. Hvem trenger mer enn ett rom?

Det er en drøm å jobbe på "programmerbare saken."

I sin siste bok om kunstig intelligens Maks Tegmark skiller mellom tre nivåer av beregningsorientert kompleksiteten av organismer. Livet 1.0 er encellede organismer som bakterier; it-maskinvare er umulig å skille fra programvaren. Virkemåten av bakterier som er kodet i sitt DNA, noe nytt hun kan ikke lære.

Liv 2.0 er livet av mennesker i spektrum. Vi er på en måte fast i utstyr, men kan endre sitt eget program, å gjøre et valg i læringsprosessen. For eksempel, du kan lære spansk i stedet for italiensk. Som space management på en smarttelefon, maskinvaren i hjernen lar deg laste ned et bestemt sett «paketov», men i teorien kan du lære ny atferd uten å endre den underliggende genetiske koden.

Liv 3.0 beveger seg bort fra dette: ting kan endre på maskinvaren og programvaren med tilbakemeldinger. Tegmark ser dette som en sann kunstig intelligens — som snart som han lærer å endre sin base code, vil det være en eksplosjon av intelligens. Kanskje på grunn av CRISPR og andre genet redigering teknikker, vil vi være i stand til å bruke sine egne "programvare" til å endre sin egen "enheter".

Programmerbare saken tar denne analogien til objekter i vår verden: hva om din sofa kunne "lære" hvordan bli en tabell? Hva hvis i stedet for en Swiss army-kniv med dusinvis av verktøy, ville du ha fått det eneste verktøyet som "visste" ville bli som alle andre verktøy for dine behov, på ditt lag? I den overfylte byer i fremtiden i stedet for hus ville komme over leiligheter, noe som ville være ett rom. Dette ville spare plass og ressurser.

I alle fall, drømmer er nettopp det.

Som å lage og produsere enkelte enhet som er så vanskelig, det er lett å anta at de ovennevnte ting kan slå inn i mange forskjellige objekter vil være ekstremt vanskelig. Professor Skylar Tibbits av mit kaller det 4D utskrift. Hans forskergruppe har identifisert de viktigste ingrediensene for selvbygging som et enkelt sett av responsive byggeklosser, energi og vekselsvirkningene, som du kan gjenskape nesten hvilken som helst material og prosess. Selvbygging lover gjennombrudd på mange felt, fra biologi til materialer science, Informatikk, robotikk, produksjon, transport, infrastruktur, bygg og anlegg, kunst og mer. Selv i matlaging og utforskning av verdensrommet.

Disse prosjektene er fortsatt i sin barndom, men "laboratorium self-Assembly" (Self-Assembly-Lab) av Tibbits og andre er allerede å legge grunnlaget for deres utvikling.

For Eksempel, det er et prosjekt om selvbygging av mobiltelefoner. Kommer til tankene forferdelig fabrikker som døgnet rundt uavhengig innsamlede mobiltelefoner fra 3D-printede deler, uten at menneskelige inngrep eller roboter. Neppe disse telefonene vil fly ut av hyllene som varmt hvetebrød, men kostnaden av produksjon i rammen av dette prosjektet vil være ubetydelig. Dette proof of concept.

En av de største hindringer som må overvinnes når du oppretter programmerbare saken, er valg av riktig grunnleggende enheter. Viktig balanse. Å lage små detaljer må ikke veldig stor "murstein", ellers er den endelige utformingen vil se klumpete. På grunn av dette byggesteiner kan være ubrukelig for enkelte programmer, for eksempel hvis du ønsker å lage verktøy for fine manipulering. Med store stykker, kan det være vanskelig å simulere en rekke teksturer. På den annen side, hvis delene er for liten, kan du oppleve andre problemer.

Tenk deg et system hvor hver detalj er representert ved en liten robot. Roboten må ha egen strømkilde og hjernen, eller i det minste en slags signal generator og signal prosessor alt i en kompakt enhet. Du kan forestille deg at en rekke av teksturer og spenning kan bli modellert ved å endre strøm av "kommunikasjon" mellom separate enheter — tabellen skal være litt fastere enn sengen.

Det Første skritt i denne retningen ble gjort av de som er å utvikle modular roboter. En rekke grupper av forskere som jobber med dette, herunder MIT, Lausanne og Universitetet i Brussel.

I den nyeste konfigurasjon av individuelle robot fungerer som en Sentral Avdeling, beslutninger (du kan kalle det det hjernen), og flere roboter kan bli behov for denne Sentrale divisjon, hvis du ønsker å endre form og struktur av det totale systemet. Nå er systemet bare har ti separate enheter, men, igjen, dette er et bevis av konsept som modulære roboter kan bli kontrollert; kanskje i fremtiden en lite versjon av det samme systemet vil danne basis av Materielle komponenter for 3.0.

Det er Lett å forestille seg hvordan, ved hjelp av algoritmer for maskinlæring, disse svermer av roboter lære å overvinne hindringer og for å svaremiljøendringer er enklere og raskere individuelle robot. For eksempel, robot system kan raskt justere til kule gikk uten skader, og dermed danner immunforsvaret.

Snakker om robotics, noe som passer perfekt robot ble gjenstand for mye debatt. En av de siste store robotics konkurranser arrangert av DARPA, Robotics Utfordringen ble vunnet av robot som kan tilpasse seg. Han vant den berømte Boston Dynamics menneskelignende ATLAS enkle tillegg av hjulene, noe som gjorde at det å rulle.

I Stedet for å bygge roboter i menneskelig form (selv om noen ganger er det nyttig), kan du tillate dem å utvikle seg, til å utvikle, til å finne den perfekte form for oppgave. Dette vil særlig være nyttig i tilfelle katastrofe, når kjære roboter vil erstatte mennesker, men skal være klar til å tilpasse seg til uforutsette omstendigheter.

Mange futurists tenk deg muligheten til å lage små nanobots i stand til å skape noe fra råvarer. Men det er ikke nødvendig. Programmerbare saken som kan svare og reagere på miljøet, vil være nyttig i alle industrielle applikasjoner. Tenk deg et rør, som kan styrke eller svekke behovet for å enten endre retningen av flyten på kommando. Noe stoff som kan bli mer eller mindre tett, avhengig av forholdene.

Vi er fortsatt langt fra de dager da våre senger vil være i stand til å forvandle seg til sykler. Kanskje den tradisjonelle low-tech løsning, som ofte er tilfelle, vil det være mye mer praktisk og økonomisk. Men som man forsøker å dytte en brikke i hver uspiselig objekt, livløse objekter vil bli litt mer livlig med hvert år som går.