ელოუანი: მცენარე-რობოტის ჰიბრიდი
ცოტაა იმის თქმა, თუ რა ელის მომავალში ტექნოლოგიას. მფრინავი მანქანები, რომლებიც ოდესღაც ითვლებოდა, რომ მე-20 საუკუნის დანამდვილებით იყო მიჩნეული, ძლივს დაძლიეს მიწიდან. ფეისბუქი, რომელიც ოდესღაც კოლეჯების რეიტინგის ინსტრუმენტი იყო, დემოკრატიის ერთ-ერთ უდიდეს საფრთხედ იქცა. ჯეფ ბეზოსის გარდა ვინ იფიქრებდა, რომ ონლაინ წიგნების გაყიდვა შეიძლება 150 მილიარდ დოლარად გადაიზარდოს?
ასე რომ, არც ისე გიჟურად ჟღერს, როდესაც ჰარპრიტ სარინი, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის მედია ლაბორატორიის დიზაინერი, ამბობს, რომ ჩვენი ქალაქები შეიძლება ოდესმე იყოს აყვავებული მცენარე-რობოტების ჰიბრიდებით. თანამედროვე დოქტორი ფრანკენშტეინის მსგავსად - ან, უჰ, პლანტენშტეინი? - მისი ხედვაა მცენარეებს ახალი სახის სიცოცხლე მისცეს.
შედი ელოუანი, კიბერნეტიკური ქარხანა, რომელიც ამ თვეში წარადგინეს სარინმა და მისმა გუნდმა. რამდენიმე მავთულითა და ვერცხლის ელექტროდებით მიბმული მცენარე-რობოტი ჰიბრიდი მოძრაობს მცენარის სინათლის მოთხოვნების საპასუხოდ. როდესაც სინათლე ანათებს მის ფოთლებს, მცენარე გამოიმუშავებს ბიოელექტროქიმიურ სიგნალებს, რომლებსაც ელექტროდები აღმოაჩენენ და გადასცემენ ქვემოთ ბორბლიან რობოტს. შემდეგ რობოტი მოძრაობს სინათლისკენ.
Elowan უფრო მეტია, ვიდრე უბრალოდ მცენარე ბორბლებზე. სარინი და მისი კოლეგები ამტკიცებენ, რომ მათი პროექტი ნაწილობრივ ორგანული, ნაწილობრივ ხელოვნური ერთეულების მაგალითია, რომელიც მომავალში შესაძლოა უფრო გავრცელებული გახდეს. ბევრი ფუნქცია, რომელსაც ჩვენ ვპოულობთ ელექტრონიკაში - მაგალითად, გარემოს შეგრძნებისა და მონაცემების ჩვენების უნარი - პირველად არსებობდა ბუნებაში. და ისინი ხშირად უფრო ეფექტურები და ელასტიურები არიან ბუნებრივ სამყაროში, ნაკლებად მიდრეკილნი არიან აცვიათ, ცვეთისა და გარემოს დაზიანებისკენ. მცენარეების ფუნქციონირების იდენტიფიცირებით და ინტერპრეტაციით, მკვლევარები იმედოვნებენ, რომ ისინი გადააქცევენ ბიოჰიბრიდებს, რომლებიც აძლიერებენ, აკონტროლებენ და ემთხვევა მათ ტექნოლოგიურ გარემოს.
ეს არ არის პირველი მცენარე-რობოტის პარტნიორობა, რომელსაც ჩვენ შევხვდით. Vincross-ის აღმასრულებელმა დირექტორმა Sun Tianqi-მ შექმნა რობოტი, რომელსაც დავალებული აქვს სუკულენტის ცოცხლად შენარჩუნება მისი გარემომცველი მონიტორინგით. მაგრამ Elowan შეიძლება იყოს ყველაზე საინტერესო. ეს პარტნიორობას კიდევ ერთი ნაბიჯით აშორებს ქარხნის მანქანასთან უშუალო დაკავშირებით.
ჩვენ ვესაუბრეთ სარინს მის პროექტზე და მის ხედვაზე კიბერნეტიკური მცენარეების სამყაროზე. ეს ინტერვიუ რედაქტირებულია და შეკუმშულია სიცხადისთვის.
ციფრული ტენდენციები: პირველმა რამ გაგაჩინათ კიბორგის ქარხანა?
ჰარპრიტ სარინი: მე მაინტერესებდა ბუნების კვლევის ორი ასპექტი. ერთი არის ის, თუ როგორ ვსწავლობთ ბუნებაში არსებულ შესაძლებლობებს ჩვენი მომავალი ახალი ურთიერთქმედების მოწყობილობების გასაძლიერებლად. ახლა ჩვენ ვაშენებთ ყველაფერს ხელოვნური სამყაროსგან. ეს ძალიან ინდუსტრიული აზროვნებაა. ყველაფერს ხელოვნურად ვქმნით თავიდან.
„მინდოდა მეჩვენებინა, როგორი იქნებოდა მცენარეებს რომ შეეძლოთ ადამიანივით სიარული“.
ჩემს კვლევაში აღმოვაჩინე ბევრი შესაძლებლობა, რომელიც შეგვიძლია გამოვიყენოთ ბუნებრივ სამყაროში. მაგალითად, მცენარეებს რეალურად აქვთ ელექტრული სიგნალები მათ შიგნით, რომლებიც მსგავსია ხელოვნური სქემების. ამან შთამაგონა ახალი შესაძლებლობების მოფიქრება. ასე რომ, მე მინდოდა მეჩვენებინა, როგორი იქნებოდა მცენარეს რომ ჰქონოდა მობილურობა ან შეეძლო ადამიანის მსგავსად სიარული, მაგრამ თავად მცენარით იკვებებოდა.
როგორ ახერხებთ მცენარის ელექტრული სიგნალების მოძრაობაში გადაყვანას?
მცენარეები რეაგირებენ უამრავ გარემო ფაქტორზე. მაგალითად, დილით მცენარეები ცდილობენ მზისკენ აღმოსავლეთისკენ მიმართონ. იმის გამო, რომ მზე მოძრაობს მთელი დღის განმავლობაში, ისინი უფრო მეტად იცვლიან საკუთარ თავს, რომ მიიღონ მაქსიმალური მზის შუქი. ასე რომ, ისინი რეაგირებენ ისეთ საკითხებზე, როგორიცაა სინათლის პირობები, გრავიტაციის ცვლილებები, ნიადაგის მინარევები და მწერები, რომლებიც ცდილობენ მათი ფოთლების ჭამას. როდესაც ეს მოხდება, მცენარე შინაგანად ცდილობს დაუკავშირდეს თავის სხვა ორგანოებს. ეს კომუნიკაცია არის ელექტრული სიგნალი. სინამდვილეში ეს არის ბიოელექტროქიმიური სიგნალი.
Elowan-ით მე დავაყენე სქემები მცენარეზე ამ სიგნალების წასაკითხად და შემეძლო მათი წაკითხვა მხოლოდ მცენარეზე შეხებით ან მისი გარემოს შეცვლით. მე აღმოვაჩინე, რომ მისი სიგნალები ნამდვილად ნათელი იყო, როდესაც შევცვალე მისი განათების პირობები. ამ რობოტისთვის მე მაქვს დაყენებული ნათურები ორივე მიმართულებით, რომელსაც ვრთავ და გამოვრთე. გადასვლის დროს, სიგნალი იწარმოება და ეს სიგნალი მიემართება რობოტამდე, რათა რობოტი მარცხნივ და მარჯვნივ გადაადგილდეს.
მაშინ თქვენი იდეაა გამოიყენოთ მცენარის ჩაშენებული ფიზიოლოგია, როგორც ერთგვარი ბუნებრივი წრედის სისტემა. და თქვენ გსურთ შეცვალოთ ხელოვნური სქემები ბუნებრივით.
უფრო ფართო დონეზე, ეს არის ის, რაც მე შევეცადე აქ კომუნიკაცია. მაგრამ, როგორც ინტერაქციის დიზაინერი, მე ორიენტირებული ვარ იმაზე, თუ როგორ მუშაობს [ადამიანებსა და მანქანებს შორის] ურთიერთქმედება ახლა.
„მცენარეები შესაძლოა იყოს ელექტრონიკის საუკეთესო სახეობა, რაც უკვე გვაქვს გარემოში, რაც შეგვიძლია მხოლოდ ხელოვნურად შევქმნათ“.
ორი რამ ხდება, როდესაც ჩვენ ვიყენებთ ციფრულ მოწყობილობებს - ზონდირება და ჩვენება. როდესაც ჩვენ ვსხედვართ კომპიუტერის წინ, კომპიუტერი თითქმის ცდილობს გაიგოს, რისი გაკეთება მინდა, და ის ცდილობს გამომავალი მისაცემად ამის საფუძველზე. შემდეგ არის ჩვენება, რომელიც გამოდის როგორც ინტერფეისი, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ ციფრულ სამყაროში. ჩვენ ვქმნით ამ ხელოვნურ ელექტრონულ მოწყობილობებს, რომ იგრძნონ და გამოსახონ, მაგრამ მცენარეებს უკვე აქვთ ასეთი შესაძლებლობები.
მცენარეები იკვებება, თვითრეგენერირებადი და თვითწარმომქმნელი. ისინი მოძრაობენ და იცვლიან ფერს. ფოთლები ღია და დახურულია და იზრდება. ისინი შეიძლება გახდეს შთაგონება ჩვენი ელექტრონიკისთვის. მცენარეები შესაძლოა იყოს ელექტრონიკის საუკეთესო სახეობა, რაც უკვე გვაქვს გარემოში, რაც შეგვიძლია მხოლოდ ხელოვნურად შევქმნათ. იმის გამო, რომ ჩვენ ვერ შევძელით მათი ხელახლა შექმნა, რატომ არ შევათანხმოთ დიზაინები ბუნებასთან? ვფიქრობ, ურთიერთქმედების დიზაინის მომავალი ინტერფეისებს თავად ბუნებაში დააყენებს.
რა არის ზოგიერთი აშკარა უპირატესობა, რომელსაც ხედავთ ჰიბრიდული მოწყობილობის და არა ექსკლუზიურად სინთეზური მოწყობილობების ქონაში?
ბუნებასთან ჰიბრიდიზაციის ეს პროცესი იქნება პარადიგმის ცვლილება, რომელიც გვაფიქრებინებს იმაზე, თუ როგორ შევქმნათ მომავალი მოწყობილობები. მაგალითად, მცენარეები განუწყვეტლივ შთანთქავენ წყალს, როგორც პატარა ძრავები გარემოში. მცენარეები იხსნება და იხურება, მოქმედებენ როგორც ჩვენება. თუ გადავხედავთ ამ შესაძლებლობებს, ჩვენ შეგვიძლია დავიწყოთ ზოგიერთი მათგანის გამოყენება და მათი შეცვლა ელექტრონული ფუნქციებით, ასე რომ, ჩვენ არ მოგვიწევს საგნების თავიდან აცილება.
მეორე სარგებელი არის ის, რომ IOT და ჭკვიანი გარემოს ეპოქაში, ჩვენ ვცდილობთ სენსორების დაყენებას ყველგან, მაგრამ შეუძლებელი იქნება ყველაფრის ეფექტურად აგება იმ მასშტაბით, რაზეც ჩვენ ვფიქრობთ მომავალი. და თუ ყველაფერს ხელოვნურად დავაპროექტებთ, შესაძლოა გარემოში ჩავდოთ საგნები, რომლებიც ასევე ანადგურებს გარემოს, რადგან ისინი ყველა სილიკონისგან ან გონებრივისგან შედგება. მაშ, როგორ გავზარდოთ? მცენარეები დაგვეხმარება ამ კითხვაზე პასუხის გაცემაში.
როგორც მე ამას ვხედავ, თუ ამ ბუნებრივ შესაძლებლობებს მივუდგებით, შეგვიძლია შევეცადოთ ბუნებასთან კონვერგენენტი ვიყოთ. მე ამას კონვერგენციულ დიზაინს ვუწოდებ. ამჟამად, ჩვენი გარემოსდაცვითი ინიციატივები ყოველთვის უკანა მხარესაა. ჩვენ ვამბობთ: "კარგი, ახლა, როდესაც ჩვენ გავანადგურეთ გარემოს ეს ნაწილი, როგორ გამოვასწოროთ ეს?" ბუნებასთან ჰიბრიდიზაციისა და კიბორგების შექმნით ჩვენ არ ვიქნებით პასიურები ჩვენს ძალისხმევაში. ჩვენ შეგვიძლია ვიყოთ აქტიური და გავაერთიანოთ ჩვენი ტექნოლოგიური განვითარება თავად ბუნებასთან.
რა სახის მოწყობილობებს და ინფრასტრუქტურის დიზაინს წარმოგიდგენიათ ამ ჰიბრიდირებული მომავლისთვის?
ჩემს ამჟამინდელ პროექტს კიბორგის ბოტანიკა ჰქვია. ამჟამად, ჩვენ ვიყენებთ მცენარეებს ძირითადად საკვებ კულტურებად, მაგრამ ზოგიერთ აზიურ კულტურაში მცენარეები ასევე გამოიყენება როგორც ხიდები. ისინი მდინარის ერთი ნაპირიდან მეორე მხარეს გადადიან და თვითმზარდ ხიდად იყენებენ. ეს არის ერთი აპლიკაცია, სადაც შეგიძლიათ იფიქროთ ხისგან არქიტექტურის შექმნაზე. ან იფიქრეთ ბუნებრივ ძრავზე, რომელიც მე აღვნიშნე. მცენარეები შეიძლება გახდნენ მონიტორინგის პლატფორმები, სადაც მათ შეეძლოთ წყლის ხარისხის, ტოქსიკურობის ან დაბინძურების მონიტორინგი და შემდეგ ჩვენ არ მოგვიწევს ხელოვნური სენსორების განლაგება.
„მცენარეები შეიძლება გახდნენ მონიტორინგის პლატფორმები, სადაც მათ შეეძლოთ წყლის ხარისხის, ტოქსიკურობის ან დაბინძურების მონიტორინგი, შემდეგ კი ჩვენ არ გვექნება ხელოვნური სენსორების განლაგება“.
სხვა აპლიკაციებს შეუძლიათ ციფრულ სამყაროსთან დაკავშირება. ამჟამად ვმუშაობ მცენარეზე, რომლის კონტროლიც შესაძლებელია პროგრამული უზრუნველყოფით, ასე რომ თქვენ დააწკაპუნეთ მცენარის ფოთლებზე და ფოთლები იხურება. ეს ხდება ერთგვარი ორმხრივი კომუნიკაცია მცენარესა და კომპიუტერს შორის. ფოთოლი მოქმედებს როგორც ჩვენება.
როგორც ცოცხალ ორგანიზმებს, მცენარეებს აქვთ საკუთარი პირადი ინტერესები და ყოველთვის არ იცავენ იმ წესებს, რომლებიც ჩვენ მათთვის დავსახეთ. მაგალითად, ხის ფესვები იზრდება ბეტონის მეშვეობით ან ბუჩქები იზრდება ღარში. ასე რომ, მათზე ზრუნვა შესაძლოა უფრო რთული იყოს, ვიდრე ადამიანის მიერ შექმნილი მოწყობილობები. რა სახის გამოწვევების წინაშე დგახართ კიბორგის მცენარეებთან მიმართებაში, რომლებიც არ იქნება სინთეზური მოწყობილობებით?
ამ პროექტში ორი პრინციპი მაქვს, რამაც შეიძლება საქმე გაართულოს. ერთი ის არის, რომ მცენარე არ უნდა დაზიანდეს და მეორე, რომ არ დაზარალდეს გარემო. მაგალითად, თუ მცენარის შიგნით რაღაცას ვზრდი ან გარემოში რაღაცას ვაკეთებ, ეს არ უნდა დააზარალებს ცხოველს, რომელიც შეიძლება შემოვიდეს და შეჭამოს.
ასევე შეიძლება რთული იყოს შესაძლებლობების შესწავლა და მათი მნიშვნელობა. როცა მცენარის ელექტრულ სიგნალებს ვუსმენ, უნდა შევძლო იმის თქმა, რომ ერთი სიგნალი მოხდა იმის გამო, რომ შუქი აანთეს და მეორე სიგნალი იმიტომ მოხდა, რომ რაღაც ჩავდე მიწაში. ამ გონივრული ინტერპრეტაციებიდან გამომდინარე, მე შემიძლია რეალურად შევისწავლო მცენარეთა სისტემა და გავარკვიო, არის თუ არა ეს სწორი სისტემა ჩემი განაცხადისთვის გამოსაყენებლად.
აშკარად აფასებ მცენარეებს. მაინტერესებს, როგორ ფიქრობთ, აქვთ თუ არა მცენარეებს უფლებამოსილება და შეუძლიათ თუ არა მათ სიამოვნების და ტკივილის გრძნობა?
ძალიან მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ მცენარეებს არ აქვთ ნერვები, როგორც ადამიანებს. მცენარეებს არ აქვთ ემოციები, მაგრამ მათ აქვთ ევოლუციური სიგნალები. ისინი რაღაც დონეზე სისტემებია. მე ვცდილობ ამ ევოლუციური სიგნალების ინტერპრეტაცია გავაკეთო, მაგრამ ეს არ არის ემოციური სიგნალები. ისინი მხოლოდ რეაგირებაა გარემოზე. მაგრამ დღის ბოლოს ისინი ჯერ კიდევ ცოცხალი სისტემები არიან. Elowan-ის მეშვეობით ვაძლიერებ იმას, რასაც მცენარე უკვე სურს გააკეთოს.
რედაქტორების რეკომენდაციები
- გაიცანით MIT მხატვარი, რომელიც აშენებს სოკოს და ხატავს დრონების გუნდებით
- Climeworks-ს სურს ატმოსფეროს გაწმენდა შენობის ზომის მტვერსასრუტების ფლოტით
- ჩვენ ვცხოვრობთ სიმულაციაში? MIT-ის ეს მეცნიერი ამბობს, რომ ეს უფრო სავარაუდოა, ვიდრე არა
