Skylar Tibbits: Can we make things that make themselves?

Translator: Matej Sykora Reviewer: Basha Sykorova

Today I'd like to show you

Dnes by som vám rád ukázal budúcnosť toho,

the future of the way we make things.

akým spôsobom môžeme vyrábať veci.

I believe that soon our buildings and machines

Verím, že čoskoro

will be self-assembling,

sa naše budovy a stroje budú

replicating and repairing themselves.

vyrábať, replikovať a opravovať sami.

So I'm going to show you

Ukážem vám,

what I believe is the current state of manufacturing,

čo je podľa mňa súčasný stav výroby

and then compare that to some natural systems.

a ten potom porovnám k niektorým prírodným systémom.

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

Takže, v súčasnosti máme mrakodrapy:

two and a half years [of assembly time],

dva a pol roka,

500,000 to a million parts,

pol milióna až milión častí,

fairly complex,

pomerne komplexné,

new, exciting technologies in steel, concrete, glass.

nové a vzrušujúce technológie s oceľou, betónom a sklom.

We have exciting machines

Máme strhujúce stroje,

that can take us into space --

ktoré nás môžu zobrať do vesmíru

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

- päť rokov, 2,5 milióna častí.

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

Ale na druhej strane, ak sa pozriete na prírodné systémy,

we have proteins

máme proteíny,

that have two million types,

ktoré majú dva milióny druhov

can fold in 10,000 nanoseconds,

a môžu sa usporiadať za 10 000 nanosekúnd.

or DNA with three billion base pairs

Alebo DNA s tromi miliardami základných párov,

we can replicate in roughly an hour.

ktorá sa môže replikovať približne za hodinu.

So there's all of this complexity

V našich prírodných systémoch

in our natural systems,

je veľa takejto komplexnosti,

but they're extremely efficient,

ale tieto systémy sú mimoriadne efektívne

far more efficient than anything we can build,

- oveľa efektívnejšie a komplexnejšie ako čokoľvek,

far more complex than anything we can build.

čo sme schopní vytvoriť.

They're far more efficient in terms of energy.

Sú oveľa efektívnejšie čo sa týka energie.

They hardly ever make mistakes.

Takmer nikdy nerobia chyby.

And they can repair themselves for longevity.

A môžu sa sami opravovať k dlhovekosti.

So there's something super interesting about natural systems.

Toto je niečo veľmi zaujímavé o prírodných systémoch.

And if we can translate that

A ak to môžeme aplikovať

into our built environment,

do nášho vybudovaného prostredia,

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

potom je tu skvelý potenciál pre spôsob, akým vyrábame veci.

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

A myslím si, že kľúčom k tomu je spontánne usporiadanie.

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

Ak chceme využiť samovýrobu v našom fyzikálnom prostredí,

I think there's four key factors.

myslím, že sú tu štyri kľúčové faktory.

The first is that we need to decode

Po prvé, potrebujeme dekódovať

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

celú komplexitu toho, čo chceme vytvoriť

so our buildings and machines.

- teda našich budov a strojov.

And we need to decode that into simple sequences --

A potrebujeme ich dekódovať do jednoduchých sekvencií

basically the DNA of how our buildings work.

- v podstate do DNA toho, ako naše budovy pracujú.

Then we need programmable parts

Potom potrebujeme programovateľné časti,

that can take that sequence

ktoré môžu tú sekvenciu zobrať

and use that to fold up, or reconfigure.

a použiť ju na zloženie sa alebo rekonfiguráciu.

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

Potrebujeme energiu, ktorá nám to umožní aktivovať,

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

ktorá umožní častiam, aby sa boli schopné poskladať z programu.

And we need some type of error correction redundancy

A potrebujeme nejaký systém odstraňovania chýb,

to guarantee that we have successfully built what we want.

ktorý zaistí, že sme úspešne vytvorili to, čo sme zamýšľali.

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

Takže teraz vám ukážem niekoľko projektov,

that my colleagues and I at MIT are working on

na ktorých spolu s kolegami pracujeme na MIT,

to achieve this self-assembling future.

aby sme dosiahli túto samovytvárajúcu sa budúcnosť.

The first two are the MacroBot and DeciBot.

Prvé dva sú MacroBot a DeciBot.

So these projects are large-scale reconfigurable robots --

Tieto projekty sú rekonfigurovateľné roboty vo veľkom:

8 ft., 12 ft. long proteins.

8 stôp (cca 2,4m) a 12 stôp (cca 3,7m) dlhé proteíny.

They're embedded with mechanical electrical devices, sensors.

Sú vybavené mechanickými elektrickými zariadeniami, senzormi.

You decode what you want to fold up into,

Dekódujeme to, do čoho sa chceme poskladať,

into a sequence of angles --

do sekvencie uhlov

so negative 120, negative 120, 0, 0,

- takže negatívnych 120°, negatívnych 120°, 0°, 0°,

120, negative 120 -- something like that;

120°, negatívnych 120° - niečo také:

so a sequence of angles, or turns,

sekvencia uhlov alebo obrátok

and you send that sequence through the string.

a pošleme túto sekvenciu cez reťazec.

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

Každá jednotka si zoberie svoju správu - takže negatívnych 120°.

it rotates to that, checks if it got there

Otočí sa do toho uhlu, zistí, či sa tam dostala,

and then passes it to its neighbor.

a potom posunie tú správu susedovi.

So these are the brilliant scientists,

Toto sú vynikajúci vedci,

engineers, designers that worked on this project.

inžinieri, dizajnéri, ktorí pracovali na tomto projekte.

And I think it really brings to light:

A myslím, že to evokuje otázku:

Is this really scalable?

je toto skutočne rozšíriteľné?

I mean, thousands of dollars, lots of man hours

Myslím tým, že na výrobu tohto 2,4-metrového robota

made to make this eight-foot robot.

bolo vynaložených tisíce dolárov a veľa ľudskej práce.

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

Môžeme toto skutočne uplatniť vo veľkom? Môžeme skutotočne integrovať robotiku do každej časti?

The next one questions that

Ďalší projekt kladie takéto otázky

and looks at passive nature,

a zaoberá sa pasívnou prírodou

or passively trying to have reconfiguration programmability.

alebo pasívne skúša dosiahnuť programovateľnosť rekonfigurácie.

But it goes a step further,

Ale ide ešte o krok ďalej

and it tries to have actual computation.

a skúša dosiahnuť samotné výpočty.

It basically embeds the most fundamental building block of computing,

V podstate vkladá najzákladnejšiu časť počítačov,

the digital logic gate,

digitálnu logickú bránu,

directly into your parts.

priamo do našich častí.

So this is a NAND gate.

Takže toto je NAND brána.

You have one tetrahedron which is the gate

Máme jeden štvorsten, ktorý je bránou,

that's going to do your computing,

ktorá robí naše výpočty,

and you have two input tetrahedrons.

a máme dva vstupné štvorsteny.

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

Jeden z nich je vstup od užívateľov, keď staviame naše tehličky.

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

Ten druhý je z predchádzajúcej tehličky, ktorá bola umiestnená.

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

A toto nám potom dáva výstup v 3D priestore.

So what this means

Takže toto znamená,

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

že užívateľ môže začať vkladať informácie o tom, čo chce, aby tie časti robili.

It computes on what it was doing before

Vypočíta to, čo to robilo predtým,

and what you said you wanted it to do.

a čo sme povedali, že chceme, aby to spravilo.

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

A teraz sa to začína hýbať v trojrozmernom priestore -

so up or down.

hore alebo dole.

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

Na ľavej strane, vstup [1, 1] sa rovná výstupu 0, takže ide dole.

On the right-hand side,

Na pravej strane,

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

vstup [0, 0] je výstup 1, čo znamená, že ide hore.

And so what that really means

A toto v praxi znamená,

is that our structures now contain the blueprints

že naše štruktúry teraz obsahujú detailný plán toho,

of what we want to build.

čo chceme postaviť.

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

Majú v sebe vložené všetky informácie o tom, čo bolo skonštruované.

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

To znamená, že môžeme dosiahnuť nejakú formu samoreplikácie.

In this case I call it self-guided replication,

V tomto prípade to volám samosprevádzajúca sa replikácia,

because your structure contains the exact blueprints.

pretože naša štruktúra obsahuje presné plány.

If you have errors, you can replace a part.

Ak máme chyby, časť môžeme nahradiť.

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

Všetky lokálne informácie sú zabudované, aby nám povedali, ako chyby opraviť.

So you could have something that climbs along and reads it

Takže môžeme mať niečo, čo sa analyzuje a číta

and can output at one to one.

a môže mať individuálny výsledok.

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

Je to priamo vložené, nie sú tam žiadne externé inštrukcie.

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

Posledný projekt, ktorý vám ukážem, sa volá Biased Chains (Predpojaté reťaze),

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

a je to asi najvzrušujúcejší príklad pasívnych samovytvárajúcich sa systémov,

of passive self-assembly systems.

ktorý práve teraz máme.

So it takes the reconfigurability

Zahŕňa to schopnosť rekonfigurácie

and programmability

a programovania

and makes it a completely passive system.

a stáva sa z toho úplne pasívny systém.

So basically you have a chain of elements.

Takže v podstate máme reťaz elementov.

Each element is completely identical,

Každý element je úplne identický

and they're biased.

a predpojatý.

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

Každá reťaz alebo každý element chce zabočiť doprava alebo doľava.

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

Takže keď skladáme reťaz, v podstate ju programujeme.

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

Hovoríme každej jednotke, či má zabočiť doprava alebo doľava.

So when you shake the chain,

Takže keď tú reťaz zatrasieme,

it then folds up

poskladá sa

into any configuration that you've programmed in --

do akejkoľvek konfigurácie, ktorú sme naprogramovali

so in this case, a spiral,

- v tomto prípade do špirály,

or in this case,

alebo v tomto prípade

two cubes next to each other.

do dvoch kociek hneď pri sebe.

So you can basically program

Takže v podstate môžeme naprogramovať

any three-dimensional shape --

akýkoľvek trojrozmerný tvar

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

- alebo jednorozmerný alebo dvojrozmerný - do tejto reťaze úplne pasívne.

So what does this tell us about the future?

Čo nám to hovorí o budúcnosti?

I think that it's telling us

Myslím si, že nám to hovorí,

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

že v našich fyzických štruktúrach, budovách a strojoch

in our physical structures, our buildings, machines.

sú nové možnosti pre samovytváranie, replikovanie a opravy.

There's new programmability in these parts.

V týchto častiach je nová programovateľnosť.

And from that you have new possibilities for computing.

A z toho máme nové možnosti pre počítačové výpočty.

We'll have spatial computing.

Budeme mať priestorové výpočty.

Imagine if our buildings, our bridges, machines,

Predstavte si, že naše budovy, mosty, stroje,

all of our bricks could actually compute.

všetky naše stavebné časti, možu počítať.

That's amazing parallel and distributed computing power,

To je úžasná paralelná a rozložená výpočtová sila,

new design possibilities.

nové možnosti dizajnu.

So it's exciting potential for this.

Je v tom vzrušujúci potenciál.

So I think these projects I've showed here

Myslím, že tieto projekty, ktoré som vám ukázal,

are just a tiny step towards this future,

sú len malými krokmi k takejto budúcnosti,

if we implement these new technologies

ak implementujeme tieto nové technológie

for a new self-assembling world.

pre nový, samovytvárajúci sa svet.

Thank you.

Ďakujem!

(Applause)

(Aplauz.)