Skylar Tibbits: Can we make things that make themselves?

Skylar Tibbits: Können wir Dinge erschaffen, die sich selbst herstellen?

Übersetzung: Jessica K. Lektorat: Karin Friedli

Today I'd like to show you

Ich möchte Ihnen heute zeigen,

the future of the way we make things.

wie wir in Zukunft Dinge herstellen werden.

I believe that soon our buildings and machines

Ich glaube, dass unsere Gebäude und Maschinen

will be self-assembling,

sich bald selbst zusammenbauen,

replicating and repairing themselves.

vervielfältigen und reparieren werden.

So I'm going to show you

Ich werde Ihnen zeigen,

what I believe is the current state of manufacturing,

was ich für die heutigen Produktionsmethoden halte,

and then compare that to some natural systems.

und diese dann mit einigen natürlichen Systemen vergleichen.

So in the current state of manufacturing, we have skyscrapers --

In der gegenwärtigen Fertigungsindustrie haben wir Wolkenkratzer –

two and a half years [of assembly time],

zweieinhalb Jahre [Bauzeit],

500,000 to a million parts,

eine halbe bis eine Million Teile,

fairly complex,

ziemlich komplex,

new, exciting technologies in steel, concrete, glass.

neue und aufregende Technologien aus Stahl, Beton, Glas.

We have exciting machines

Wir haben aufregende Maschinen,

that can take us into space --

die uns in den Weltraum bringen –

five years [of assembly time], 2.5 million parts.

fünf Jahre [Bauzeit], zweieinhalb Millionen Teile.

But on the other side, if you look at the natural systems,

Wenn man auf der anderen Seite natürliche Systeme betrachtet,

we have proteins

findet man Proteine,

that have two million types,

die zwei Millionen Typen besitzen

can fold in 10,000 nanoseconds,

und sich in zehn Mikrosekunden falten können,

or DNA with three billion base pairs

oder DNA mit drei Milliarden Basenpaaren,

we can replicate in roughly an hour.

die sich in etwa einer Stunde kopieren lassen.

So there's all of this complexity

Da gibt es also diese ganze Komplexität

in our natural systems,

in unseren natürlichen Systemen,

but they're extremely efficient,

aber sie sind extrem effizient,

far more efficient than anything we can build,

viel effizienter als alles, was wir herstellen können,

far more complex than anything we can build.

weit komplexer als alles, was wir bauen können.

They're far more efficient in terms of energy.

Sie sind viel energieeffizienter.

They hardly ever make mistakes.

Sie machen fast nie Fehler.

And they can repair themselves for longevity.

Und sie sind langlebig, da sie sich selbst reparieren können.

So there's something super interesting about natural systems.

Es gibt bei natürlichen Systemen also viel Interessantes zu entdecken.

And if we can translate that

Und wenn wir es schaffen,

into our built environment,

das in unsere gebaute Umgebung einfließen zu lassen,

then there's some exciting potential for the way that we build things.

dann haben wir ein aufregendes Potential für neue Bauweisen.

And I think the key to that is self-assembly.

Und ich glaube, dass der Schlüssel in Selbstmontage besteht.

So if we want to utilize self-assembly in our physical environment,

Wenn wir Selbstmontage in unserer physischen Umwelt nutzen wollen,

I think there's four key factors.

gibt es meiner Meinung nach vier zentrale Faktoren.

The first is that we need to decode

Der erste ist, das wir die ganze Komplexität

all of the complexity of what we want to build --

der Dinge, die wir bauen wollen, entschlüsseln müssen –

so our buildings and machines.

also unsere Gebäude und Maschinen.

And we need to decode that into simple sequences --

Und wir müssen das in einfache Sequenzen übersetzen –

basically the DNA of how our buildings work.

quasi die DNA davon, wie unsere Gebäude funktionieren.

Then we need programmable parts

Dann brauchen wir programmierbare Teile,

that can take that sequence

die diese Sequenz heranziehen

and use that to fold up, or reconfigure.

und zum Zusammenfalten oder Rekonfigurieren verwenden können.

We need some energy that's going to allow that to activate,

Wir brauchen Aktivierungsenergie, damit unsere Teile

allow our parts to be able to fold up from the program.

aus dem Programm hochklappen können.

And we need some type of error correction redundancy

Und wir brauchen eine Art Redundanz zur Fehlerkorrektur,

to guarantee that we have successfully built what we want.

damit auch wirklich das entsteht, was wir bauen wollen.

So I'm going to show you a number of projects

Ich zeige Ihnen einige Projekte, an denen

that my colleagues and I at MIT are working on

meine Kollegen und ich am MIT arbeiten,

to achieve this self-assembling future.

damit Selbstmontage in Zukunft realisiert werden kann.

The first two are the MacroBot and DeciBot.

Die ersten beiden sind MacroBot und DeciBot.

So these projects are large-scale reconfigurable robots --

Diese Projekte sind großangelegte, rekonfigurierbare Roboter –

8 ft., 12 ft. long proteins.

zweieinhalb bis vier Meter lange Proteine.

They're embedded with mechanical electrical devices, sensors.

Sie sind mit elektromechanischen Geräten ausgestattet, Sensoren.

You decode what you want to fold up into,

Man dekodiert das, was man zusammenfalten will,

into a sequence of angles --

in eine Sequenz von Winkeln –

so negative 120, negative 120, 0, 0,

also minus 120, minus 120, 0, 0,

120, negative 120 -- something like that;

120, minus 120 – etwas in der Art;

so a sequence of angles, or turns,

eine Sequenz von Winkeln, oder Drehungen,

and you send that sequence through the string.

und man sendet diese Sequenz durch die Kette.

Each unit takes its message -- so negative 120 --

Jede Einheit greift ihre Nachricht auf – also minus 120 –

it rotates to that, checks if it got there

sie rotiert entsprechend, prüft, ob sie angekommen ist,

and then passes it to its neighbor.

und leitet sie an die benachbarte Einheit weiter.

So these are the brilliant scientists,

Dies hier sind die brillanten Wissenschaftler,

engineers, designers that worked on this project.

Ingenieure und Designer, die an diesem Projekt gearbeitet haben.

And I think it really brings to light:

Und ich denke, es macht eines wirklich klar:

Is this really scalable?

Ist dies wirklich skalierbar?

I mean, thousands of dollars, lots of man hours

Ich meine, Tausende von Dollar, viele Arbeitsstunden,

made to make this eight-foot robot.

um diesen zweieinhalb Meter hohen Roboter zu schaffen.

Can we really scale this up? Can we really embed robotics into every part?

Können wir das wirklich hochskalieren? Können wir Robotik wirklich in jedes Teil einbetten?

The next one questions that

Das nächste Projekt stellt das in Frage

and looks at passive nature,

und betrachtet die passive Natur

or passively trying to have reconfiguration programmability.

oder den passiven Versuch, Rekonfiguration programmierbar zu machen.

But it goes a step further,

Aber es geht einen Schritt weiter

and it tries to have actual computation.

und versucht, tatsächliche Berechnungen möglich zu machen.

It basically embeds the most fundamental building block of computing,

Es integriert im Grunde den fundamentalsten Bestandteil von EDV,

the digital logic gate,

das digitale Logikgatter,

directly into your parts.

direkt in die Teile.

So this is a NAND gate.

Dies ist ein NAND-Gatter.

You have one tetrahedron which is the gate

Man hat ein Tetraeder, welches das Gatter darstellt,

that's going to do your computing,

das die Berechnungen durchführen wird,

and you have two input tetrahedrons.

und man hat zwei Input-Tetraeder.

One of them is the input from the user, as you're building your bricks.

Eines stellt die Eingabe des Benutzers dar, während man die Bausteine herstellt.

The other one is from the previous brick that was placed.

Das andere stammt von dem vorangegangenen Bauteil, das angeordnet wurde.

And then it gives you an output in 3D space.

Und dann liefert es einen Output im dreidimensionalen Raum.

So what this means

Das bedeutet,

is that the user can start plugging in what they want the bricks to do.

dass der Benutzer eingeben kann, was die Bauteile tun sollen.

It computes on what it was doing before

Es führt Berechnungen durch auf Grundlage dessen, was es vorher getan hat,

and what you said you wanted it to do.

und was der Benutzer von ihm verlangt.

And now it starts moving in three-dimensional space --

Und nun beginnt es, sich im dreidimensionalen Raum zu bewegen –

so up or down.

hoch und runter.

So on the left-hand side, [1,1] input equals 0 output, which goes down.

Auf der linken Seite entspricht der Input [1,1] dem Output 0, der hinunter geht.

On the right-hand side,

Auf der rechten Seite

[0,0] input is a 1 output, which goes up.

entspricht der Input [0,0] dem Output 1, der hoch geht.

And so what that really means

Was das wirklich bedeutet, ist,

is that our structures now contain the blueprints

dass unsere Strukturen nun die Pläne dessen enthalten,

of what we want to build.

was wir bauen wollen.

So they have all of the information embedded in them of what was constructed.

Sie besitzen also sämtliche Informationen darüber, was gebaut worden ist.

So that means that we can have some form of self-replication.

Das bedeutet, wir können eine Form von Selbstreplikation erreichen.

In this case I call it self-guided replication,

In diesem Fall nenne ich es selbstgeleitete Replikation,

because your structure contains the exact blueprints.

weil die Struktur die genauen Baupläne enthält.

If you have errors, you can replace a part.

Tauchen Fehler auf, kann man einen Teil austauschen.

All the local information is embedded to tell you how to fix it.

Die ganzen lokalen Informationen sind integriert, um zu zeigen, wie man sie beheben kann.

So you could have something that climbs along and reads it

Man könnte also etwas haben, das mitklettert und abliest

and can output at one to one.

und einen Output von eins zu eins liefert.

It's directly embedded; there's no external instructions.

Es ist direkt integriert; es gibt keine Anweisungen von außen.

So the last project I'll show is called Biased Chains,

Das letzte Projekt, was ich zeigen werde, nennt sich Biased Chains,

and it's probably the most exciting example that we have right now

und es stellt das wohl aufregendste Beispiel selbstmontierender Systeme dar,

of passive self-assembly systems.

das wir im Moment haben.

So it takes the reconfigurability

Es greift die Fähigkeit zur Rekonfiguration

and programmability

und zur Programmierung auf

and makes it a completely passive system.

und schafft ein komplett passives System.

So basically you have a chain of elements.

Im Grunde hat man eine Kette von Elementen.

Each element is completely identical,

Jedes Element ist vollkommen identisch

and they're biased.

und sie sind polarisiert.

So each chain, or each element, wants to turn right or left.

Jede Kette, oder jedes Element, will sich nach rechts oder nach links drehen.

So as you assemble the chain, you're basically programming it.

Während man also die Kette zusammensetzt, programmiert man sie im Grunde.

You're telling each unit if it should turn right or left.

Man sagt jeder Einheit, ob sie sich nach rechts oder nach links drehen soll.

So when you shake the chain,

Wenn man die Kette schüttelt,

it then folds up

faltet sie sich zusammen

into any configuration that you've programmed in --

zu einer Konfiguration, die man einprogrammiert hat –

so in this case, a spiral,

in diesem Fall eine Spirale

or in this case,

oder in diesem Fall

two cubes next to each other.

zwei nebeneinander liegende Quadrate.

So you can basically program

Man kann also im Grund jede mögliche

any three-dimensional shape --

dreidimensionale Form –

or one-dimensional, two-dimensional -- up into this chain completely passively.

oder eindimensional, zweidimensional – völlig passiv in diese Kette einprogrammieren.

So what does this tell us about the future?

Was sagt uns das über die Zukunft?

I think that it's telling us

Ich denke, dass es uns sagt,

that there's new possibilities for self-assembly, replication, repair

dass es Möglichkeiten der Selbstmontage, Replikation und Reparatur

in our physical structures, our buildings, machines.

in unseren physischen Strukturen, unseren Gebäuden und Maschinen gibt.

There's new programmability in these parts.

Es gibt neue Möglichkeiten zur Programmierung in diesen Teilen.

And from that you have new possibilities for computing.

Und daraus entstehen neue Möglichkeiten für die EDV.

We'll have spatial computing.

Wir werden räumliches Programmieren haben.

Imagine if our buildings, our bridges, machines,

Stellen Sie sich vor, unsere Gebäude, Brücken, Maschinen,

all of our bricks could actually compute.

all unsere Bauteile könnten Berechnungen durchführen.

That's amazing parallel and distributed computing power,

Das würde parallele und verteilte Rechenleistung,

new design possibilities.

neue Designmöglichkeiten bedeuten.

So it's exciting potential for this.

Es gibt also ein aufregendes Potential dafür.

So I think these projects I've showed here

Ich denke, dass diese Projekte, die ich hier gezeigt habe,

are just a tiny step towards this future,

nur ein winziger Schritt in Richtung dieser Zukunft sind,

if we implement these new technologies

wenn wir diese neuen Technologien

for a new self-assembling world.

für eine neue, sich selbst erschaffende Welt implementieren.

Thank you.

Vielen Dank.

(Applause)

(Applaus)