Skylar Tibbits: Can we make things that make themselves?

Скайлар Тиббитс: можем ли мы делать вещи, которые создают сами себя?

Переводчик: Elena Vaneyeva Редактор: Mihail Stoychev

Today I'd like to show you

Сегодня я хотел бы вам показать

the future of the way we make things.

как в будущем мы будем делать разные вещи.

I believe that soon our buildings and machines

Я верю, что скоро наши здания и машины

will be self-assembling,

будут самособирающимися,

replicating and repairing themselves.

будут воспроизводить и чинить сами себя.

So I'm going to show you

Итак, я собираюсь вам показать

what I believe is the current state of manufacturing,

что я считаю текущей стадией промышленного развития,

and then compare that to some natural systems.

а затем сравнить это с некоторыми природными системами.

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

Итак, на текущей стадии промышленного развития у нас есть небоскребы -

two and a half years [of assembly time],

2,5 года,

500,000 to a million parts,

от 500 000 до миллиона частей,

fairly complex,

достаточно сложные,

new, exciting technologies in steel, concrete, glass.

новые потрясающие технологии в стали, бетоне и стекле.

We have exciting machines

У нас есть восхитительные машины

that can take us into space --

которые могут доставить нас в космос -

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

5 лет, 2,5 миллиона частей.

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

Но с другой стороны, если посмотреть на природные системы,

we have proteins

мы видим белки

that have two million types,

двух миллионов видов,

can fold in 10,000 nanoseconds,

которые могут собираться за 10 000 наносекунд,

or DNA with three billion base pairs

или цепочку ДНК с тремя миллиардами основных пар,

we can replicate in roughly an hour.

которую мы можем скопировать где-то за час.

So there's all of this complexity

Итак, природные системы

in our natural systems,

при всей их сложности

but they're extremely efficient,

чрезвычайно эффективны,

far more efficient than anything we can build,

куда более эффективны, чем все, что мы можем построить,

far more complex than anything we can build.

куда более сложные, чем все, что мы можем построить.

They're far more efficient in terms of energy.

Они гораздо более эффективны с точки зрения энергии.

They hardly ever make mistakes.

Они почти никогда не ошибаются.

And they can repair themselves for longevity.

И они могут восстанавливать себя в течение долгой жизни.

So there's something super interesting about natural systems.

Итак, в природных системах есть кое-что очень интересное.

And if we can translate that

И если мы сможем перенести это

into our built environment,

в нашу рукотворную среду,

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

у нашего способа создавать вещи появится потрясающий потенциал.

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

И я думаю, что ключ - это самосборка.

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

Итак, если мы хотим использовать самосборку в нашей физической среде,

I think there's four key factors.

я думаю, нужно учесть четыре ключевых фактора.

The first is that we need to decode

Первый: нужно расшифровать

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

всю сложность того, что мы хотим построить -

so our buildings and machines.

наших зданий и машин.

And we need to decode that into simple sequences --

И нужно разложить их в простую последовательность -

basically the DNA of how our buildings work.

базовую ДНК процессов строительства.

Then we need programmable parts

Затем нам потребуются програмируемые части,

that can take that sequence

которые смогут понять эту последовательность

and use that to fold up, or reconfigure.

и использовать ее, чтобы свернуться или пересобраться.

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

Нам понадобится какое-то количество энергии, которое позволит все это активировать,

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

сделает части способными собираться по программе.

And we need some type of error correction redundancy

И нам нужна какая-то резервная система исправления ошибок,

to guarantee that we have successfully built what we want.

чтобы гарантировать успешную постройку того, что мы хотим.

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

Я собираюсь показать вам несколько проектов,

that my colleagues and I at MIT are working on

над которыми мы с коллегами из ЭмАйТи работаем,

to achieve this self-assembling future.

чтобы достичь этого самособирающегося будущего.

The first two are the MacroBot and DeciBot.

Первые два - МакроБот и ДециБот.

So these projects are large-scale reconfigurable robots --

Это проекты - крупномасштабные реконфигурируемые роботы -

8 ft., 12 ft. long proteins.

2,5 и 3,5 метровые белки.

They're embedded with mechanical electrical devices, sensors.

В них встроены механические электрические устройства, сенсоры.

You decode what you want to fold up into,

Ты расписываешь то, во что нужно свернуться,

into a sequence of angles --

в последовательность углов -

so negative 120, negative 120, 0, 0,

минус 120, минус 120, 0, 0,

120, negative 120 -- something like that;

120, минус 120 - что-то вроде этого;

so a sequence of angles, or turns,

последовательность углов или поворотов,

and you send that sequence through the string.

и ты посылаешь эту последовательность по шнуру.

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

Каждый блок получает свое сообщение - минус 120.

it rotates to that, checks if it got there

Он поворачивается на этот угол, проверяет, все ли правильно

and then passes it to its neighbor.

и передает информацию соседу.

So these are the brilliant scientists,

А это блестящие ученые,

engineers, designers that worked on this project.

инженеры, дизайнеры, которые работали над этим проектом.

And I think it really brings to light:

И я думаю, это на самом деле выявляет вопрос:

Is this really scalable?

возможны ли здесь другие масштабы?

I mean, thousands of dollars, lots of man hours

Я имею ввиду, тысячи долларов, множество человеко-часов

made to make this eight-foot robot.

для того, чтобы сделать этого 2,5 метрового робота.

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

Сможем ли мы на самом деле увеличить масштаб? Сможем ли в действительности встроить робототехнику в каждую часть?

The next one questions that

Следующий проект решает этот вопрос,

and looks at passive nature,

рассматривает пассивный характер

or passively trying to have reconfiguration programmability.

или пытается получить модификационную програмируемость пассивно.

But it goes a step further,

Но он идет на шаг дальше

and it tries to have actual computation.

и пытается получить настоящее вычисление.

It basically embeds the most fundamental building block of computing,

В основе своей он имеет самый фундаментальный строительный блок вычислений,

the digital logic gate,

логический элемент цифровой интегральной схемы

directly into your parts.

напрямую в каждой части.

So this is a NAND gate.

Это элемент «И-НЕ».

You have one tetrahedron which is the gate

У вас есть один тетраэдр - элемент,

that's going to do your computing,

который будет делать все вычисления,

and you have two input tetrahedrons.

и два тетраэдра для ввода.

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

Один для ввода информации пользователем, это так , как вы кладете кирпичи.

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

Другой для информации от предыдущего уложенного кирпича.

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

И затем он выводит информацию в трёхмерном пространстве.

So what this means

Итак, это значит,

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

что пользователь может начать запуск перемещения кирпичей в нужном направлении.

It computes on what it was doing before

Его вычисления строятся на том, что было сделано ранее

and what you said you wanted it to do.

и на том, что вы ему сказали сделать.

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

А теперь он начинает двигаться в трехмерном пространстве -

so up or down.

вверх или вниз.

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

С левой стороны, [1,1] ввод равняется 0 на выходе, перемещение вниз.

On the right-hand side,

С правой стороны,

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

[0,0] ввод это 1 на выходе, что означает движение вверх.

And so what that really means

И что действительно важно,

is that our structures now contain the blueprints

наши структуры теперь содержат чертежи

of what we want to build.

того, что мы хотим построить.

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

В них встроена вся информация о том, что было построено.

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

Итак, это означает, что у нас есть некая форма самовоспроизводства.

In this case I call it self-guided replication,

В данном случае я называю это самоуправляемым воспроизводством,

because your structure contains the exact blueprints.

потому что структуры содержат четкие чертежи.

If you have errors, you can replace a part.

Если появляются ошибки, вы можете заменить часть.

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

Вся местная информация сохраняется, чтобы вы знали, как ее исправить.

So you could have something that climbs along and reads it

Таким образом, у вас может быть что-то, что перемещается и считывает информацию

and can output at one to one.

и может передавать ее от одной части к другой.

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

Оно встроено напрямую внутрь, без внешнего управления.

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

Последний проект, который я вам покажу называется Смещенные Цепи,

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

и это возможно самый захватывающий пример того, что у нас есть сейчас

of passive self-assembly systems.

из пассивных самособирающихся систем.

So it takes the reconfigurability

Он сочетает в себе возможность реконфигурации

and programmability

и програмирования

and makes it a completely passive system.

и создает полностью пассивную систему.

So basically you have a chain of elements.

В основе мы имеем цепь элементов.

Each element is completely identical,

Все элементы полностью идентичны,

and they're biased.

и смещены.

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

Таким образом, каждая цепь или каждый элемент хочет повернуться направо или налево.

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

И когда вы собираете цепь, вы по сути програмируете ее.

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

Вы говорите каждому блоку куда он должен повернуться: направо или налево.

So when you shake the chain,

Поэтому когда вы трясете цепь,

it then folds up

он сворачивается

into any configuration that you've programmed in --

в ту конфигурацию, которую вы запрограммировали -

so in this case, a spiral,

в этом случае в спираль,

or in this case,

или в этом -

two cubes next to each other.

два куба рядом друг с другом.

So you can basically program

Так в общем вы можете программировать

any three-dimensional shape --

любую трёхмерную форму -

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

или одномерную, двухмерную - из этих абсолютно пассивных цепей.

So what does this tell us about the future?

Итак, что это говорит нам о будущем?

I think that it's telling us

Я думаю, это говорит нам,

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

что для самосборки, репликации, ремонта

in our physical structures, our buildings, machines.

в наших физических структурах, зданиях, машинах, есть новые возможности.

There's new programmability in these parts.

В этих частях возможна новая программность.

And from that you have new possibilities for computing.

И отсюда, у вас появляются новые возможности в вычислениях.

We'll have spatial computing.

У нас будут пространственные компьютеры.

Imagine if our buildings, our bridges, machines,

Представьте, что наши здания, мосты, машины,

all of our bricks could actually compute.

все наши кирпичи могли бы производить вычисления.

That's amazing parallel and distributed computing power,

Это удивительная параллель и распределенная сила вычиления,

new design possibilities.

новые возможности дизайна.

So it's exciting potential for this.

Это невероятный потенциал.

So I think these projects I've showed here

Я думаю, что проекты, которые я вам показал,

are just a tiny step towards this future,

лишь небольшой шаг к будущему,

if we implement these new technologies

если мы внедрим эти новые технологии,

for a new self-assembling world.

к новому самособирающемуся будущему.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)