Skylar Tibbits: Can we make things that make themselves?

75,686 views ・ 2011-09-01

TED


Vă rugăm să faceți dublu clic pe subtitrările în limba engleză de mai jos pentru a reda videoclipul.

Traducător: Antoniu Gugu Corector: Ariana Bleau Lugo
00:15
Today I'd like to show you
0
15260
2000
Astăzi aș vrea să vă prezint
00:17
the future of the way we make things.
1
17260
2000
viitorul modului în care facem lucruri.
00:19
I believe that soon our buildings and machines
2
19260
2000
Cred că în curând clădirile și mașinile noastre
00:21
will be self-assembling,
3
21260
2000
se vor asambla,
00:23
replicating and repairing themselves.
4
23260
2000
replica și repara singure.
00:25
So I'm going to show you
5
25260
2000
Voi prezenta
00:27
what I believe is the current state of manufacturing,
6
27260
2000
în ce constă starea actuală a manufacturării
00:29
and then compare that to some natural systems.
7
29260
3000
și apoi o voi compara cu câteva sisteme naturale.
00:32
So in the current state of manufacturing, we have skyscrapers --
8
32260
3000
Conform modalității actuale de executare construim zgârie-nori
00:35
two and a half years [of assembly time],
9
35260
2000
în doi ani și jumătate
00:37
500,000 to a million parts,
10
37260
2000
din 500.000 până la un milion de componente,
00:39
fairly complex,
11
39260
2000
cu tehnologii noi destul de complexe
00:41
new, exciting technologies in steel, concrete, glass.
12
41260
3000
folosind oțel, beton, sticlă.
00:44
We have exciting machines
13
44260
2000
Facem mașinării fascinante
00:46
that can take us into space --
14
46260
2000
care ne duc în cosmos --
00:48
five years [of assembly time], 2.5 million parts.
15
48260
3000
cinci ani, 2,5 milioane de componente.
00:51
But on the other side, if you look at the natural systems,
16
51260
3000
Dar, pe de altă parte, dacă te uiți la sistemele naturale,
00:54
we have proteins
17
54260
2000
avem proteine
00:56
that have two million types,
18
56260
2000
de două milioane de tipuri,
00:58
can fold in 10,000 nanoseconds,
19
58260
2000
care se asamblează în 10.000 de nanosecunde,
01:00
or DNA with three billion base pairs
20
60260
2000
sau ADN-ul cu 3 miliarde de perechi de baze
01:02
we can replicate in roughly an hour.
21
62260
3000
care se copiază în aproximativ o oră.
01:05
So there's all of this complexity
22
65260
2000
Deci există toată această complexitate
01:07
in our natural systems,
23
67260
2000
în sistemele naturale
01:09
but they're extremely efficient,
24
69260
2000
dar extrem de eficiente,
01:11
far more efficient than anything we can build,
25
71260
2000
cu mult mai eficiente decât orice construim noi,
01:13
far more complex than anything we can build.
26
73260
2000
cu mult mai complexe decât orice construim noi.
01:15
They're far more efficient in terms of energy.
27
75260
2000
Sunt mult mai eficiente în folosirea energiei.
01:17
They hardly ever make mistakes.
28
77260
3000
Foarte rar dau greș
01:20
And they can repair themselves for longevity.
29
80260
2000
și se pot repara singure pentru longevitate.
01:22
So there's something super interesting about natural systems.
30
82260
3000
Așa că există ceva foarte interesant în sistemele naturale.
01:25
And if we can translate that
31
85260
2000
Și dacă putem transpune acel sistem
01:27
into our built environment,
32
87260
2000
în mediul conceput de noi,
01:29
then there's some exciting potential for the way that we build things.
33
89260
2000
apare un potențial entuziasmant pentru felul în care construim.
01:31
And I think the key to that is self-assembly.
34
91260
3000
Cred că soluţia pentru asta e auto-asamblarea.
01:34
So if we want to utilize self-assembly in our physical environment,
35
94260
3000
Dacă vrem să folosim auto-asamblarea în mediul nostru fizic
01:37
I think there's four key factors.
36
97260
2000
cred că există patru factori-cheie.
01:39
The first is that we need to decode
37
99260
2000
În primul rând trebuie să decodăm
01:41
all of the complexity of what we want to build --
38
101260
2000
întreaga complexitate a ceea ce vrem să construim --
01:43
so our buildings and machines.
39
103260
2000
clădirile și mașinăriile.
01:45
And we need to decode that into simple sequences --
40
105260
2000
Trebuie să le descompunem în secvențe simple --
01:47
basically the DNA of how our buildings work.
41
107260
2000
practic, ADN-ul funcționalității construcțiilor noastre.
01:49
Then we need programmable parts
42
109260
2000
Apoi ne trebuie bucăți programabile
01:51
that can take that sequence
43
111260
2000
care pot interpreta și folosi acea secvență
01:53
and use that to fold up, or reconfigure.
44
113260
3000
pentru a se asambla sau reconfigura.
01:56
We need some energy that's going to allow that to activate,
45
116260
3000
Avem nevoie de energie care să permită activarea procesului,
01:59
allow our parts to be able to fold up from the program.
46
119260
3000
să permită componentelor să se plieze conform programului.
02:02
And we need some type of error correction redundancy
47
122260
2000
Și mai avem nevoie de un soi de redundanţă în corectarea erorilor
02:04
to guarantee that we have successfully built what we want.
48
124260
3000
pentru a garanta că am construit cu succes ceea ce doream.
02:07
So I'm going to show you a number of projects
49
127260
2000
Vă voi arăta o serie de proiecte
02:09
that my colleagues and I at MIT are working on
50
129260
2000
la care lucrez împreună cu colegii mei de la MIT
02:11
to achieve this self-assembling future.
51
131260
2000
pentru a realiza acest viitor auto-asamblant.
02:13
The first two are the MacroBot and DeciBot.
52
133260
3000
Primele două sunt MacroBot și DeciBot.
02:16
So these projects are large-scale reconfigurable robots --
53
136260
4000
Aceste proiecte concep roboți reconfigurabili de scară mare --
02:20
8 ft., 12 ft. long proteins.
54
140260
3000
proteine lungi de 2 - 3 m.
02:23
They're embedded with mechanical electrical devices, sensors.
55
143260
3000
Ele sunt încorporate cu dispozitive electromecanice, senzori.
02:26
You decode what you want to fold up into,
56
146260
2000
Descifrezi ceea ce dorești să creezi
02:28
into a sequence of angles --
57
148260
2000
într-o secvență de unghiuri --
02:30
so negative 120, negative 120, 0, 0,
58
150260
2000
adică negativ 120, negativ 120, 0, 0,
02:32
120, negative 120 -- something like that;
59
152260
3000
120, negativ 120 -- sau ceva asemănător;
02:35
so a sequence of angles, or turns,
60
155260
2000
deci o secvență de unghiuri sau răsuciri
02:37
and you send that sequence through the string.
61
157260
3000
și trimiți acea secvență prin șir.
02:40
Each unit takes its message -- so negative 120 --
62
160260
3000
Fiecare unitate își primește mesajul -- adică 120 negativ.
02:43
it rotates to that, checks if it got there
63
163260
2000
Se rotește, verifică dacă a ajuns unde trebuie
02:45
and then passes it to its neighbor.
64
165260
3000
și apoi transmite mesajul unității adiacente.
02:48
So these are the brilliant scientists,
65
168260
2000
Aceștia sunt cercetătorii eminenți,
02:50
engineers, designers that worked on this project.
66
170260
2000
inginerii, designerii care au lucrat la acest proiect.
02:52
And I think it really brings to light:
67
172260
2000
Se ridică următoarea întrebare:
02:54
Is this really scalable?
68
174260
2000
Este acest lucru chiar realizabil?
02:56
I mean, thousands of dollars, lots of man hours
69
176260
2000
Vreau să spun, mii de dolari, o mulțime de ore de muncă
02:58
made to make this eight-foot robot.
70
178260
3000
investiți pentru a crea acest robot de 2,4 m.
03:01
Can we really scale this up? Can we really embed robotics into every part?
71
181260
3000
Putem oare extinde scara? Chiar putem implementa robotica în fiecare componentă?
03:04
The next one questions that
72
184260
2000
Următorul pas pune această întrebare
03:06
and looks at passive nature,
73
186260
2000
și examinează natura pasivă,
03:08
or passively trying to have reconfiguration programmability.
74
188260
3000
încearcă pasiv să obțină o programabilitate a reconfigurării.
03:11
But it goes a step further,
75
191260
2000
Merge însă un pas mai departe
03:13
and it tries to have actual computation.
76
193260
2000
și încearcă să aibă computație.
03:15
It basically embeds the most fundamental building block of computing,
77
195260
2000
Încorporează elementul fundamental al computației,
03:17
the digital logic gate,
78
197260
2000
poarta digitală logică,
03:19
directly into your parts.
79
199260
2000
direct în componente.
03:21
So this is a NAND gate.
80
201260
2000
Aceasta este o poartă NAND.
03:23
You have one tetrahedron which is the gate
81
203260
2000
Avem un tetraedru ce constituie poarta
03:25
that's going to do your computing,
82
205260
2000
care va face computația
03:27
and you have two input tetrahedrons.
83
207260
2000
și mai avem doi tetraedrii de intrare.
03:29
One of them is the input from the user, as you're building your bricks.
84
209260
3000
Primul e un input de la utilizator în timp ce construiești modulele.
03:32
The other one is from the previous brick that was placed.
85
212260
3000
Celălalt este de la modulul asamblat anterior.
03:35
And then it gives you an output in 3D space.
86
215260
3000
Astfel se obține un output în spațiu tridimensional.
03:38
So what this means
87
218260
2000
Asta presupune că
03:40
is that the user can start plugging in what they want the bricks to do.
88
220260
3000
utilizatorul poate introduce input pentru ceea ce dorește să execute modulul.
03:43
It computes on what it was doing before
89
223260
2000
Acesta analizează atât ceea ce făcea înainte
03:45
and what you said you wanted it to do.
90
225260
2000
cât și ce i-ați spus că doriți să facă.
03:47
And now it starts moving in three-dimensional space --
91
227260
2000
Iar acum începe să se miște în spațiu tridimensional --
03:49
so up or down.
92
229260
2000
deci în jos sau în sus.
03:51
So on the left-hand side, [1,1] input equals 0 output, which goes down.
93
231260
3000
Aşadar în stânga, input [1,1] generează output 0, care merge în jos.
03:54
On the right-hand side,
94
234260
2000
În partea dreaptă,
03:56
[0,0] input is a 1 output, which goes up.
95
236260
3000
input [0,0] iese ca output 1, care merge în sus.
03:59
And so what that really means
96
239260
2000
Asta probează că într-adevăr
04:01
is that our structures now contain the blueprints
97
241260
2000
structura noastră conține planurile
04:03
of what we want to build.
98
243260
2000
a ceea ce vrem să construim.
04:05
So they have all of the information embedded in them of what was constructed.
99
245260
3000
Deci au integrată în ele toată informaţia a ceea ce s-a construit.
04:08
So that means that we can have some form of self-replication.
100
248260
3000
Asta înseamnă că putem avea o formă de auto-replicare.
04:11
In this case I call it self-guided replication,
101
251260
3000
În acest caz eu o numesc replicare auto-ghidată
04:14
because your structure contains the exact blueprints.
102
254260
2000
deoarece structura însăși conține planurile exacte.
04:16
If you have errors, you can replace a part.
103
256260
2000
Dacă apar erori, poți înlocui o componentă.
04:18
All the local information is embedded to tell you how to fix it.
104
258260
3000
Toată informația locală e încorporată pentru a-ți spune cum s-o repari.
04:21
So you could have something that climbs along and reads it
105
261260
2000
Aşadar puteţi avea ceva care urcă pas cu pas şi o citeşte
04:23
and can output at one to one.
106
263260
2000
şi poate da un output specific pentru fiecare în parte.
04:25
It's directly embedded; there's no external instructions.
107
265260
2000
E încorporată local; nu există instrucţiuni exterioare.
04:27
So the last project I'll show is called Biased Chains,
108
267260
3000
Ultimul proiect pe care vi-l voi arăta se numește Biased Chains
04:30
and it's probably the most exciting example that we have right now
109
270260
3000
și e probabil cel mai interesant exemplu de sistem pasiv auto-asamblant
04:33
of passive self-assembly systems.
110
273260
2000
pe care-l avem în acest moment.
04:35
So it takes the reconfigurability
111
275260
2000
Deci preia reconfigurabilitatea
04:37
and programmability
112
277260
2000
şi programabilitatea
04:39
and makes it a completely passive system.
113
279260
3000
şi realizează un sistem complet pasiv.
04:43
So basically you have a chain of elements.
114
283260
2000
În principiu avem un lanț de elemente.
04:45
Each element is completely identical,
115
285260
2000
Toate elementele sunt identice
04:47
and they're biased.
116
287260
2000
și direcționate.
04:49
So each chain, or each element, wants to turn right or left.
117
289260
3000
Astfel fiecare lanț sau fiecare element vrea să se întoarcă spre dreapta sau spre stânga.
04:52
So as you assemble the chain, you're basically programming it.
118
292260
3000
Deci în timp ce asamblezi lanțul, practic îl programezi.
04:55
You're telling each unit if it should turn right or left.
119
295260
3000
Îi spui fiecărei unități dacă ar trebui să se învârtă în dreapta sau în stânga.
04:58
So when you shake the chain,
120
298260
3000
Așa că, atunci când scuturi lanțul,
05:01
it then folds up
121
301260
2000
el se pliază
05:03
into any configuration that you've programmed in --
122
303260
3000
în orice configuraţie în care l-ai programat --
05:06
so in this case, a spiral,
123
306260
2000
în acest caz, o spirală,
05:08
or in this case,
124
308260
3000
sau în acest caz,
05:11
two cubes next to each other.
125
311260
3000
două cuburi unul lângă altul.
05:14
So you can basically program
126
314260
2000
Aşadar puteţi programa
05:16
any three-dimensional shape --
127
316260
2000
orice formă tridimensională --
05:18
or one-dimensional, two-dimensional -- up into this chain completely passively.
128
318260
3000
sau unidimensională, bidimensională -- în acest lanţ într-un mod complet pasiv.
05:21
So what does this tell us about the future?
129
321260
2000
Aşadar ce ne spune asta despre viitor?
05:23
I think that it's telling us
130
323260
2000
Cred că ne spune
05:25
that there's new possibilities for self-assembly, replication, repair
131
325260
3000
că există noi posibilităţi de auto-asamblare, replicare, reparare
05:28
in our physical structures, our buildings, machines.
132
328260
3000
a structurilor fizice, clădirilor şi maşinilor noastre.
05:31
There's new programmability in these parts.
133
331260
2000
Acestea pot fi programate într-un mod nou.
05:33
And from that you have new possibilities for computing.
134
333260
2000
Şi de aici apar noi posibilităţi privind computaţia.
05:35
We'll have spatial computing.
135
335260
2000
Vom avea computaţie spaţială.
05:37
Imagine if our buildings, our bridges, machines,
136
337260
2000
Imaginaţi-vă clădirile noastre, podurile, maşinile,
05:39
all of our bricks could actually compute.
137
339260
2000
toate cărămizile, dacă ar fi capabile de computaţie.
05:41
That's amazing parallel and distributed computing power,
138
341260
2000
Asta are o uimitoare putere de computaţie paralelă şi distribuită,
05:43
new design possibilities.
139
343260
2000
noi posibilităţi de design.
05:45
So it's exciting potential for this.
140
345260
2000
Există un potenţial impresionant în direcția asta.
05:47
So I think these projects I've showed here
141
347260
2000
Cred că proiectele pe care vi le-am arătat
05:49
are just a tiny step towards this future,
142
349260
2000
sunt doar un pas minuscul către viitor,
05:51
if we implement these new technologies
143
351260
2000
în cazul în care implementăm aceste noi tehnologii
05:53
for a new self-assembling world.
144
353260
2000
pentru o lume nouă, auto-asamblabilă.
05:55
Thank you.
145
355260
2000
Vă mulțumesc.
05:57
(Applause)
146
357260
2000
(Aplauze)
Despre acest site

Acest site vă va prezenta videoclipuri de pe YouTube care sunt utile pentru a învăța limba engleză. Veți vedea lecții de engleză predate de profesori de top din întreaga lume. Faceți dublu clic pe subtitrările în limba engleză afișate pe fiecare pagină video pentru a reda videoclipul de acolo. Subtitrările se derulează în sincron cu redarea videoclipului. Dacă aveți comentarii sau solicitări, vă rugăm să ne contactați folosind acest formular de contact.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7