Na konci 40. let 20. století se setkáváte na konci dlouhého dne v bytě. Odvedli jste dobrou práci a rozhodli jste se přestávku. "Filmový čas!" Domů reaguje na vaše požadavky. Stůl se rozdělí na stovky malých kousků, které se plazí pod vámi a mají tvar židle. Obrazovka počítače, na které jste pracovali, se rozprostírá po zdi a promění se v plochou projekci. Odpočíváte v křesle a během několika sekund již sledujete film ve svém domácím kině, to vše ve stejných čtyřech stěnách. Kdo potřebuje více než jednu místnost?
To je sen těch, kteří pracují na „programovatelné záležitosti“.
Max Tegmark ve své poslední knize o umělé inteligenci rozlišuje mezi třemi úrovněmi výpočetní složitosti pro organismy. Život 1.0 jsou jednobuněčné organismy jako bakterie; pro ni je hardware nerozeznatelný od softwaru. Chování bakterií je zakódováno v DNA; nemůže se naučit nic nového.
Život 2.0 je život lidí ve spektru. Jsme svým způsobem vybavení, ale můžeme změnit svůj vlastní program a rozhodovat se v procesu učení. Například se můžeme učit španělsky místo italsky. Podobně jako správa vesmíru na smartphonu, hardware mozku vám umožní stáhnout specifickou sadu „kapes“, ale teoreticky se můžete naučit nové chování, aniž byste změnili základní genetický kód.
Život 3.0 se od toho vzdálí: bytosti mohou pomocí zpětné vazby změnit jak hardwarové, tak softwarové skořápky. Tegmark to považuje za skutečnou umělou inteligenci - jakmile se naučí změnit svůj základní kód, dojde k explozi inteligence. Snad díky CRISPR a dalším technikám genové editace můžeme použít náš vlastní „software“k úpravě vlastního „hardwaru“.
Programovatelná hmota nese tuto analogii k objektům našeho světa: co kdyby se vaše pohovka „naučila“, jak se stát stolem? Co kdybyste namísto armády švýcarských nožů s desítkami nástrojů měli jediný nástroj, který „věděl“, jak se stát jakýmkoli jiným nástrojem pro vaše potřeby, pod vaším velením? V přeplněných městech budoucnosti mohly být domy nahrazeny byty s jednou místností. To by ušetřilo prostor a prostředky.
Mimochodem, to jsou sny.
Protože je tak obtížné navrhnout a vyrobit jednotlivá zařízení, není těžké si představit, že výše popsané věci, které se mohou proměnit v mnoho různých objektů, budou extrémně složité. Profesor Skylar Tibbits z MIT to nazývá 4D tisk. Jeho výzkumný tým identifikoval klíčové ingredience pro vlastní sestavení jako jednoduchou sadu citlivých stavebních bloků, energií a interakcí, z nichž lze obnovit téměř jakýkoli materiál a proces. Vlastní montáž slibuje průlom v mnoha průmyslových odvětvích, od biologie po vědu o materiálech, informatiku, robotiku, výrobu, dopravu, infrastrukturu, stavebnictví, umění a další. I při vaření a průzkumu vesmíru.
Propagační video:
Tyto projekty jsou stále ještě v plenkách, ale Tibbitsova laboratoř pro vlastní montáž a další již připravují základy pro svůj rozvoj.
Například existuje projekt pro vlastní montáž mobilních telefonů. Strašidelné továrny přicházejí na mysl, kde nezávisle sestavují mobilní telefony z 3D tištěných částí po celý den, aniž by vyžadovaly lidské nebo robotické zásahy. Tyto telefony pravděpodobně nebudou létat z polic jako horké koláče, ale výrobní náklady na takový projekt budou zanedbatelné. Toto je důkaz konceptu.
Jednou z hlavních překážek, které je třeba překonat při vytváření programovatelné látky, je výběr správných základních bloků. Zůstatek záleží. Chcete-li vytvořit malé detaily, nemusíte příliš velké "cihly", jinak bude konečný design vypadat hrudkovitě. Z tohoto důvodu mohou být stavební bloky pro některé aplikace zbytečné - například když potřebujete vytvořit nástroje pro jemnou manipulaci. U velkých kusů může být obtížné modelovat řadu textur. Na druhou stranu, pokud jsou součásti příliš malé, mohou nastat jiné problémy.
Představte si nastavení, ve kterém každý detail představuje malý robot. Robot musí mít napájení a mozek nebo alespoň nějaký generátor signálu a signálový procesor, vše v jedné kompaktní jednotce. Dokážete si představit, že lze modelovat řadu textur a napětí změnou síly „pouta“mezi jednotlivými jednotkami - stůl by měl být o něco těžší než vaše postel.
První kroky tímto směrem byly učiněny těmi, kteří vyvíjejí modulární roboty. Na tom pracuje mnoho skupin vědců, včetně MIT, Lausanne a University of Brussels.
V nejnovější konfiguraci funguje jeden robot jako centrální rozhodovací oddělení (můžete to nazvat mozkem) a další roboti se mohou podle potřeby připojit k tomuto ústřednímu oddělení, pokud je třeba změnit tvar a strukturu celého systému. V současné době je v systému pouze deset samostatných jednotek, ale opět je to důkaz koncepce, že je možné řídit modulární robotický systém; snad v budoucnu budou malé verze stejného systému tvořit základ komponent pro materiál 3.0.
Je snadné si představit, jak se tyto roje robotů naučí překonávat překážky a reagovat na měnící se prostředí snadněji a rychleji než jediný robot pomocí algoritmů strojového učení. Například robotický systém by mohl rychle přestavět tak, aby střela prošla bez poškození, a tak vytvořila nezranitelný systém.
Když už mluvíme o robotice, tvar ideálního robota byl předmětem velké debaty. Jeden z posledních hlavních robotických soutěží pořádaných DARPA, Robotics Challenge, byl vyhrán robotem, který se dokáže přizpůsobit. Porazil slavného humanoida Boston Dynamics ATLAS pouhým přidáním kola, které mu umožnilo jezdit.
Místo budování robotů ve formě lidí (i když je to někdy užitečné), můžete jim dovolit vyvíjet se, vyvíjet se a hledat perfektní tvar úkolu. To bude zvláště užitečné v případě katastrofy, kdy drahé roboty mohou nahradit lidi, ale musí být připraveny přizpůsobit se nepředvídatelným okolnostem.
Mnoho futuristů předpokládá možnost vytvoření malých nanobotů, které mohou ze surovin vytvořit cokoli. Ale to je volitelné. Programovatelná záležitost, která dokáže reagovat a reagovat na životní prostředí, bude užitečná v jakékoli průmyslové aplikaci. Představte si potrubí, které lze podle potřeby zesílit nebo oslabit nebo změnit směr toku na povel. Nebo tkanina, která se v závislosti na podmínkách může stát více či méně hustou.
Stále jsme daleko od dnů, kdy se naše postele mohou proměnit v jízdní kola. Možná bude tradiční netechnologické řešení, jak je tomu často, mnohem praktičtější a ekonomičtější. Ale jak se člověk snaží strčit čip do každého nepoživatelného objektu, neživé objekty se každý rok trochu oživí.
Ilya Khel