Today I'd like to show you the future of the way we make things. I believe that soon our buildings and machines will be self-assembling, replicating and repairing themselves. So I'm going to show you what I believe is the current state of manufacturing, and then compare that to some natural systems.
Sot do t'ju tregoj të ardhmën e mënyrës se si do të ndërtojmë objektet Unë besoj se së shpejti ndërtesat dhe makinat tona do të vetë-formohen, do te ripërsëriten dhe riparohen vetvetiu. Kështu unë do t'ju tregoj atë që besoj se është gjendja aktuale e prodhimit, dhe pastaj do e krahasoj me disa sisteme natyrore.
So in the current state of manufacturing, we have skyscrapers -- two and a half years [of assembly time], 500,000 to a million parts, fairly complex, new, exciting technologies in steel, concrete, glass. We have exciting machines that can take us into space -- five years [of assembly time], 2.5 million parts.
Pra, në gjendjen e tanishme të prodhimit, ne kemi shumekatesh - dy vjet e gjysmë, 500.000 deri ne një milion pjesë, mjaft komplekse, teknologji të reja dhe emocionuese në çelik, beton, qelq. Ne kemi makina te jashtzakonshme për të shkuar në hapësirë - pesë vjet, 2.5 milion pjesë.
But on the other side, if you look at the natural systems, we have proteins that have two million types, can fold in 10,000 nanoseconds, or DNA with three billion base pairs we can replicate in roughly an hour. So there's all of this complexity in our natural systems, but they're extremely efficient, far more efficient than anything we can build, far more complex than anything we can build. They're far more efficient in terms of energy. They hardly ever make mistakes. And they can repair themselves for longevity.
Por nga ana tjetër, nëse shikoni në sistemet natyrore, kemi proteinat që kanë dy milion lloje, mund te replikohen në 10.000 nanosekonda, ose ADN-së me tre miliardë cifte baze qe mund ta riprodhojme në rreth një orë. Pra, shohim gjithë këtë kompleksitet në sistemet natyrore, por ato jane shume eficiente, shume me eficiente se cdo gje qe mund te ndertojme, shume me komplekse se cdo gje qe mund te ndertojme, Ata jane shume me eficient ne termat e energjise. Ata zor se bejne gabime. Dhe, mund te riparojne veten ne kohegjatesi.
So there's something super interesting about natural systems. And if we can translate that into our built environment, then there's some exciting potential for the way that we build things. And I think the key to that is self-assembly.
Pra, ka diçka super interesante në lidhje me sistemet natyrore. Dhe nëse ne mund të përkthehet në mjedisin tonë të ndërtuar, ka nje potencial te jashtzakonshem për mënyrën se si ne ndërtojmë objektet. Dhe unë mendoj se çelësi i saj është vetë-formimi.
So if we want to utilize self-assembly in our physical environment, I think there's four key factors. The first is that we need to decode all of the complexity of what we want to build -- so our buildings and machines. And we need to decode that into simple sequences -- basically the DNA of how our buildings work. Then we need programmable parts that can take that sequence and use that to fold up, or reconfigure. We need some energy that's going to allow that to activate, allow our parts to be able to fold up from the program. And we need some type of error correction redundancy to guarantee that we have successfully built what we want.
Pra, nëse ne duam të shfrytëzojnë vetë-formimin, në mjedisin tonë fizik, mendoj se jane katër faktorë kryesorë. E para është se duhet të deshifrojme gjithë kompleksitetin e asaj që duam të ndërtojmë - pra, ndërtesat dhe makinat. Dhe, duhet t'i deshifrojme në sekuenca të thjeshta - parimi i ADN në menyren e funksionimit te ndërtesave . Me pas na duhen pjesë te programueshme që mund të vendosen ne atë sekuencë dhe të përdoren për t'u replikuar, ose rikonfiguruar. Na duhet energji e tille që te lejoje aktivizimin e tyre, te lejojë qe pjesët të replikohen sipas programit. Dhe na duhet te korrigjojme gabimet e tepricave për të garantuar që kemi ndërtuar me sukses atë që duam.
So I'm going to show you a number of projects that my colleagues and I at MIT are working on to achieve this self-assembling future. The first two are the MacroBot and DeciBot. So these projects are large-scale reconfigurable robots -- 8 ft., 12 ft. long proteins. They're embedded with mechanical electrical devices, sensors. You decode what you want to fold up into, into a sequence of angles -- so negative 120, negative 120, 0, 0, 120, negative 120 -- something like that; so a sequence of angles, or turns, and you send that sequence through the string. Each unit takes its message -- so negative 120 -- it rotates to that, checks if it got there and then passes it to its neighbor.
Kështu do t'ju tregoj një numër projektesh qe jemi duke punuar unë dhe kolegët e mi të MIT për të arritur këtë të ardhme të vetë-formimit. Dy të parët janë MacroBot dhe DeciBot. Pra, këto projekte janë robote te rikonfigurueshem në shkallë të larte - proteina 3m, 4m te gjata. Atyre i kanë ngulitur pajisje mekanike elektrike, sensorë. Ju deshifroni formën që doni të arrini, në një sekuencë këndesh - pra, minus 120, minus 120, 0, 0, 120, minus 120 - diçka e tillë; kështu një sekuencë këndesh, apo harqesh dhe e dërgoni atë sekuence nëpër zinxhir. Çdo njësi merr mesazhin e tij - pra minus 120. Ajo si rezultat rrotullohet, kontrollon nëse eshte ne rregull dhe më pas e kalon te fqinji i saj.
So these are the brilliant scientists, engineers, designers that worked on this project. And I think it really brings to light: Is this really scalable? I mean, thousands of dollars, lots of man hours made to make this eight-foot robot. Can we really scale this up? Can we really embed robotics into every part? The next one questions that and looks at passive nature, or passively trying to have reconfiguration programmability. But it goes a step further, and it tries to have actual computation. It basically embeds the most fundamental building block of computing, the digital logic gate, directly into your parts.
Keta janë këta shkencëtaret e shkëlqyer, inxhinierët, projektuesit që kane punuar në këtë projekt. Dhe mendoj se me të vërtetë kane nxjerre dicka ne drite: Është kjo vërtet e llogaritshme? Kam fjalën, mijëra dollarë, shumë orë njerezore për të bërë këtë robot tre metra? A mund ne të vërtete ta llogarisim këtë ide? A mund me të vërtetë te montojme robotë në çdo pjesë? Projekti tjeter investigon atë dhe egzaminon natyrën pasive, ose faktin e përpjekjes për një program të rikonfigurimit pasiv. Por ai shkon një hap më tej, dhe përpiqet që të bëje llogaritje reale. Ne thelb inkorporon elementet më themelore te llogaritjes, porten logjike digjitale direkt në komponentet.
So this is a NAND gate. You have one tetrahedron which is the gate that's going to do your computing, and you have two input tetrahedrons. One of them is the input from the user, as you're building your bricks. The other one is from the previous brick that was placed. And then it gives you an output in 3D space. So what this means is that the user can start plugging in what they want the bricks to do. It computes on what it was doing before and what you said you wanted it to do. And now it starts moving in three-dimensional space -- so up or down. So on the left-hand side, [1,1] input equals 0 output, which goes down. On the right-hand side, [0,0] input is a 1 output, which goes up. And so what that really means is that our structures now contain the blueprints of what we want to build.
Pra, kjo është një portë Nand. Ju keni një prizem i cili është porta që do të bëje gjithe llogaritjet, dhe keni dy prizma hyrjeje. Një prej tyre përmban të dhënat e përdoruesit, ndersa ju ndërtoni komponentet. Tjetri është nga komponenti i mëparshem që ishte aty. Kjo ju jep një rezultat në hapësirë 3D. Kjo tregon që përdoruesi mund të fillojë te programojë atë që do të bëjnë komponentet. Ajo llogarit atë që po bënte perpara dhe atë që i thatë që të bëjë. Dhe tani ajo fillon te zhvendoset në hapësirën tre-dimensionale nga lart poshtë. Pra, në anën e majtë, i japim [1,1] rezultati i barabartë me 0, që shkon poshtë. Në anën e djathtë, i japim [0,0] rezultati është një 1, që shkon lart. Pra kjo do të thotë ne fakt se strukturat tani e përmbajnë modelin e asaj që ne duam të ndërtojmë.
So they have all of the information embedded in them of what was constructed. So that means that we can have some form of self-replication. In this case I call it self-guided replication, because your structure contains the exact blueprints. If you have errors, you can replace a part. All the local information is embedded to tell you how to fix it. So you could have something that climbs along and reads it and can output at one to one. It's directly embedded; there's no external instructions.
Pra, ata kanë të trupezuar të gjithë informacionin e asaj që eshte ndërtuar. Pra kjo tregon se mund të arrijme disa forma të vetë-riprodhimit. Në këtë rast unë e quaj atë riprodhim te vetë-drejtuar, për shkak se struktura përmban modelin e saktë. Nëse ka gabime, mund të zëvendësoni pjesët. Të gjitha informatat lokale për të treguar si riparohet jane te trupezuara. Ju mund të keni pra diçka që i ngjitet dhe e lexon atë dhe jep rezultatin 1-1. Është e trupezuar direkt, nuk ka udhëzime të jashtme.
So the last project I'll show is called Biased Chains, and it's probably the most exciting example that we have right now of passive self-assembly systems. So it takes the reconfigurability and programmability and makes it a completely passive system. So basically you have a chain of elements. Each element is completely identical, and they're biased. So each chain, or each element, wants to turn right or left. So as you assemble the chain, you're basically programming it. You're telling each unit if it should turn right or left. So when you shake the chain, it then folds up into any configuration that you've programmed in -- so in this case, a spiral, or in this case, two cubes next to each other. So you can basically program any three-dimensional shape -- or one-dimensional, two-dimensional -- up into this chain completely passively.
Projektin e fundit qe do t'ju tregoj quhet Zinxhirët e Njëanshëm, dhe është ndoshta shembulli më emocionues që kemi tani të sistemeve te vetë-formimit pasive. Pra, ai merr rekonfigurimin dhe programueshmerine dhe bën një sistem tërësisht pasiv. Pra, në parim keni një zinxhir elementesh. Çdo element është plotësisht identik, dhe janë të njëanshëm. Pra çdo zinxhir, ose çdo element, do të kthehet djathtas ose majtas. Ndërsa ju e montoni zinxhirin, ne parim e programoni atë. Ju i thoni çdo njësie nëse duhet të kthehet djathtas ose majtas. Pra, kur ju shkundni zinxhirin, ai merr forme në çfarëdo konfigurimi që e keni programuar - në këtë rast, një spirale, ose në rastin tjeter, dy kube në ane te njëri-tjetrit. Pra ne parim mund te programoni çdo formë tre-dimensionale - ose një-dimensionale, dy-dimensionale - në mënyrë krejtësisht pasive ne zinxhir.
So what does this tell us about the future? I think that it's telling us that there's new possibilities for self-assembly, replication, repair in our physical structures, our buildings, machines. There's new programmability in these parts. And from that you have new possibilities for computing. We'll have spatial computing. Imagine if our buildings, our bridges, machines, all of our bricks could actually compute. That's amazing parallel and distributed computing power, new design possibilities. So it's exciting potential for this. So I think these projects I've showed here are just a tiny step towards this future, if we implement these new technologies for a new self-assembling world.
Pra, çfarë na thotë kjo për të ardhmen? Unë mendoj se na thotë se ka mundësi të reja për vetë-formimin, riprodhimin, riparimin, në strukturat tona fizike, ndërtesat tona, makinat. Ka programueshmeri të reja për këto pjesë. Dhe duke u nisur nga kjo ka mundësi të reja për të llogaritur. Do të kemi llogaritje hapësinore. Imagjinoni nëse ndërtesat, urat, makinat, të gjitha perberesit vërtet mund të llogariten. Kjo është fuqi llogaritese e jashtzakonshme paralele, e shpërndarë, mundësi të reja projektimi. Pra ka potencial interesant për këtë. Keshtu besoj se këto projekte qe ju tregova janë vetëm një hap i vogël drejt të ardhmes, nëse veme ne zbatim këto teknologji të reja për një botë krejtesisht të re që vetë-formohet.
Thank you.
Faleminderit.
(Applause)
(Duartrokitje)