Skylar Tibbits: Can we make things that make themselves?

Tradutor: Nuno Miranda Ribeiro Revisora: Miguel Cabral de Pinho

Today I'd like to show you

Hoje gostaria de vos mostrar

the future of the way we make things.

o futuro da forma como construímos coisas.

I believe that soon our buildings and machines

Acredito que em breve os nossos edifícios e máquinas

will be self-assembling,

serão capazes de se auto-montar,

replicating and repairing themselves.

de se replicarem e de se repararem a si mesmos.

So I'm going to show you

Por isso vou mostrar-vos

what I believe is the current state of manufacturing,

o que eu penso ser o estado actual dos processos de fabrico,

and then compare that to some natural systems.

e depois compará-los a alguns sistemas naturais.

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

Então, no estado actual dos processos de fabrico, temos arranha-céus --

two and a half years [of assembly time],

dois anos e meio,

500,000 to a million parts,

com 500.000 a 1 milhão de peças,

fairly complex,

bastante complexo,

new, exciting technologies in steel, concrete, glass.

novas e entusiasmantes tecnologias no aço, betão, vidro.

We have exciting machines

Temos máquinas entusiasmantes

that can take us into space --

que nos podem levar para o espaço --

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

cinco anos, 2,5 milhões de peças.

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

Mas por outro lado, se olharmos para os sistemas naturais,

we have proteins

temos proteínas

that have two million types,

que têm dois milhões de tipos,

can fold in 10,000 nanoseconds,

podem-se dobrar em 10.000 nanossegundos,

or DNA with three billion base pairs

ou o ADN com três mil milhões de pares base

we can replicate in roughly an hour.

que podemos replicar em cerca de uma hora.

So there's all of this complexity

Então, existe toda esta complexidade

in our natural systems,

nos nossos sistemas naturais,

but they're extremely efficient,

mas eles são extremamente eficientes,

far more efficient than anything we can build,

bem mais eficientes do que qualquer coisa que podemos construir,

far more complex than anything we can build.

bem mais complexos do que qualquer coisa que podemos construir.

They're far more efficient in terms of energy.

São bem mais eficientes em termos de energia.

They hardly ever make mistakes.

Raramente cometem erros.

And they can repair themselves for longevity.

E conseguem regenerar-se para ter longevidade.

So there's something super interesting about natural systems.

Então, há algo de super interessante acerca dos sistemas naturais.

And if we can translate that

E se conseguirmos traduzir isso

into our built environment,

no nosso ambiente construído,

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

então há algum potencial entusiasmante para a forma como construímos coisas.

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

E eu penso que a chave para isso é a automontagem.

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

Então, se queremos utilizar a automontagem no nosso meio físico,

I think there's four key factors.

penso que há quatro factores chave.

The first is that we need to decode

O primeiro é que precisamos de descodificar

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

toda a complexidade daquilo que queremos construir --

so our buildings and machines.

os nossos edifícios e máquinas.

And we need to decode that into simple sequences --

E precisamos de descodificá-los em sequências simples --

basically the DNA of how our buildings work.

basicamente o ADN de como os nossos edifícios funcionam.

Then we need programmable parts

Depois precisamos de componentes programáveis

that can take that sequence

que possam pegar naquela sequência

and use that to fold up, or reconfigure.

e usá-la para se dobrarem ou reconfigurarem.

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

Precisamos de alguma energia que possa activá-lo,

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

permitir que os componentes sejam capazes de se configurar a partir do programa.

And we need some type of error correction redundancy

E precisamos de algum tipo de redundância que corrija erros

to guarantee that we have successfully built what we want.

para garantir que construímos com sucesso o que queremos.

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

Vou então mostrar-vos uma série de projectos

that my colleagues and I at MIT are working on

em que eu e os meus colegas estamos a trabalhar no MIT

to achieve this self-assembling future.

para alcançar este futuro de automontagem.

The first two are the MacroBot and DeciBot.

Os primeiros dois são o MacroBot e o DeciBot.

So these projects are large-scale reconfigurable robots --

Estes projectos são robôs reconfiguráveis de grande escala --

8 ft., 12 ft. long proteins.

proteínas de 2,5 - 3,5 metros.

They're embedded with mechanical electrical devices, sensors.

Têm dispositivos, sensores electromecânicos embutidos.

You decode what you want to fold up into,

Descodifica-se o que se quer ver dobrar,

into a sequence of angles --

numa sequência de ângulos --

so negative 120, negative 120, 0, 0,

então menos 120, menos 120, 0, 0,

120, negative 120 -- something like that;

120, menos 120 -- algo assim;

so a sequence of angles, or turns,

uma sequência de ângulos, ou curvas,

and you send that sequence through the string.

e envia-se essa sequência ao longo do fio.

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

Cada unidade recebe a sua mensagem -- então, menos 120.

it rotates to that, checks if it got there

roda esse valor, verifica se chegou lá

and then passes it to its neighbor.

e depois passa-o ao seu vizinho.

So these are the brilliant scientists,

São estes, então, os cientistas,

engineers, designers that worked on this project.

engenheiros e designers brilhantes que trabalharam neste projecto.

And I think it really brings to light:

E penso que isto realmente traz à luz o seguinte:

Is this really scalable?

Isto é realmente escalável?

I mean, thousands of dollars, lots of man hours

Quer dizer, milhares de euros, muitas Homem-hora

made to make this eight-foot robot.

para conseguir construir este robô de 2,5 metros.

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

Será que conseguimos mesmo aumentar a escala? Conseguimos mesmo embutir robótica em cada componente?

The next one questions that

O próximo questiona isso

and looks at passive nature,

e olha para a natureza passiva,

or passively trying to have reconfiguration programmability.

ou tenta passivamente obter a programabilidade da reconfiguração.

But it goes a step further,

Mas vai um passo mais longe,

and it tries to have actual computation.

e tenta ter verdadeira computação.

It basically embeds the most fundamental building block of computing,

Basicamente embute o alicerce mais fundamental da computação,

the digital logic gate,

a porta lógica digital,

directly into your parts.

directamente nos seus componentes.

So this is a NAND gate.

Isto é uma porta NAND.

You have one tetrahedron which is the gate

Temos um tetraedro que é a porta

that's going to do your computing,

que vai fazer a nossa computação,

and you have two input tetrahedrons.

e temos dois tetraedros que recebem dados.

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

Um deles recebe dados do utilizador, à medida que se constroem os tijolos.

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

O outro recebe-os do último tijolo que foi colocado.

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

E depois dá-nos um resultado em espaço tridimensional.

So what this means

Então, o que isto significa

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

é que o utilizador pode começar a ligar o que ele quer que os tijolos façam.

It computes on what it was doing before

O que estava a ser feito antes é integrado no sistema

and what you said you wanted it to do.

bem como o que dissemos que queríamos que fosse feito.

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

E agora começa a mover-se em espaço tridimensional --

so up or down.

para cima ou para baixo.

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

Então, do lado esquerdo, [1,1] traduz-se em 0, ou seja, para baixo.

On the right-hand side,

Do lado direito,

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

[0,0] é equivalente a 1, ou seja, para cima.

And so what that really means

E o que isso realmente significa

is that our structures now contain the blueprints

é que as nossas estruturas agora contêm os diagramas

of what we want to build.

do que queremos construir.

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

Têm embutida toda a informação sobre o que foi construído.

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

Isso significa que podemos ter alguma forma de auto-replicação.

In this case I call it self-guided replication,

Neste caso eu chamo-lhe replicação autoguiada,

because your structure contains the exact blueprints.

porque a nossa estrutura contém os diagramas exactos.

If you have errors, you can replace a part.

Se houver erros, pode-se substituir um componente.

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

Toda a informação local está embutida para nos dizer como reparar.

So you could have something that climbs along and reads it

Por isso, poderíamos ter algo que subisse e lesse

and can output at one to one.

e pudesse devolver valores, um a um.

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

Está embutido directamente; não há instruções externas.

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

O último projecto que vou mostrar chama-se Biased Chains (cadeias tendenciosas),

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

e é provavelmente o exemplo mais entusiasmante que temos de momento

of passive self-assembly systems.

de sistemas passivos de automontagem.

So it takes the reconfigurability

Ele pega na reconfigurabilidade

and programmability

e na programabilidade

and makes it a completely passive system.

e transforma-as num sistema completamente passivo.

So basically you have a chain of elements.

Basicamente, temos uma cadeia de elementos.

Each element is completely identical,

Cada elemento é completamente idêntico,

and they're biased.

e são tendenciosos.

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

Cada cadeia, ou cada elemento, quer virar para a esquerda ou para a direita.

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

Então, à medida que montamos a cadeia, estamos, basicamente, a programá-la.

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

Estamos a dizer a cada unidade se deve virar à direita ou à esquerda.

So when you shake the chain,

E quando se sacode a cadeia,

it then folds up

ela dobra-se

into any configuration that you've programmed in --

em qualquer configuração que tenhamos programado --

so in this case, a spiral,

neste caso, uma espiral,

or in this case,

ou neste caso,

two cubes next to each other.

dois cubos, lado a lado.

So you can basically program

Podemos basicamente programar

any three-dimensional shape --

qualquer forma tridimensional --

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

ou unidimensional, bidimensional -- nesta cadeia completamente passiva.

So what does this tell us about the future?

Então, o que nos diz isto sobre o futuro?

I think that it's telling us

Penso que nos diz que

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

existem novas possibilidades para a automontagem, a replicação, a reparação

in our physical structures, our buildings, machines.

nas nossas estruturas físicas, nos nossos edifícios, máquinas.

There's new programmability in these parts.

Há nova programabilidade nestes componentes.

And from that you have new possibilities for computing.

E a partir daí temos novas possibilidades para a computação.

We'll have spatial computing.

Teremos computação espacial.

Imagine if our buildings, our bridges, machines,

Imaginem se os nossos edifícios, pontes, máquinas,

all of our bricks could actually compute.

todos os nossos tijolos pudessem realmente computar.

That's amazing parallel and distributed computing power,

Isso é um espantoso poder computacional paralelo e distribuído,

new design possibilities.

novas possibilidades de design.

So it's exciting potential for this.

Há um potencial entusiasmante nisto.

So I think these projects I've showed here

Por isso, penso que estes projectos que vos mostrei

are just a tiny step towards this future,

são apenas um minúsculo passo na direcção deste futuro,

if we implement these new technologies

se implementarmos estas novas tecnologias

for a new self-assembling world.

para um novo mundo automontado.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)