Elowan: augalo ir roboto hibridas
Mažai ką pasako apie technologijų ateitį. Skraidantys automobiliai, kurie kadaise buvo laikomi XX amžiaus tikrumu, vos pakilo nuo žemės. „Facebook“, kadaise buvęs kolegų kolegų vertinimo įrankis, tapo viena didžiausių grėsmių demokratijai. Ir kas, jei ne Jeffas Bezosas, būtų pagalvojęs, kad knygų pardavimas internetu gali virsti 150 mlrd.
Taigi, tai neskamba taip beprotiškai, kai Masačusetso technologijos instituto žiniasklaidos laboratorijos dizainerė Harpreet Sareen sako, kad mūsų miestai kada nors gali būti vešlūs augalų ir robotų hibridais. Kaip šiuolaikinis daktaras Frankenšteinas – arba, ai, Plantenšteinas? — jo vizija – suteikti augalams naujos rūšies gyvybę.
Įeikite Elowanas, kibernetinis augalas, kurį šį mėnesį pristatė Sareenas ir jo komanda. Pririštas keliais laidais ir sidabriniais elektrodais, augalo ir roboto hibridas juda reaguodamas į augalo šviesos poreikius. Kai šviesa apšviečia jo lapus, augalas skleidžia bioelektrocheminius signalus, kuriuos elektrodai aptinka ir perduoda apačioje esančiam robotui. Tada robotas juda šviesos link.
Elowan yra daugiau nei tik augalas ant ratų. Sareenas ir jo kolegos tvirtina, kad jų projektas yra iš dalies organinių, iš dalies dirbtinių objektų, kurie ateityje gali tapti dažnesni, pavyzdys. Daugelis funkcijų, kurias randame elektronikoje, pavyzdžiui, gebėjimas jausti aplinką ir rodyti duomenis, pirmiausia egzistavo gamtoje. Be to, jie dažnai yra veiksmingesni ir atsparesni gamtoje, mažiau linkę nusidėvėti, plyšti ir daryti žalą aplinkai. Nustatydami ir aiškindami augalų funkcionavimą, mokslininkai tikisi paversti juos biohibridais, kurie maitina, stebi ir susilieja su jų technologine aplinka.
Tai ne pirmoji augalų ir robotų partnerystė, su kuria susidūrėme. Vincross generalinis direktorius Sun Tianqi sukūrė robotas, kuriam pavesta išlaikyti sukulentą gyvą stebėdamas jo aplinką. Tačiau Elowanas gali būti įdomiausias. Tai žengia dar vieną žingsnį į partnerystę, tiesiogiai sujungiant gamyklą su mašina.
Kalbėjomės su Sareen apie jo projektą ir kibernetinių augalų pasaulio viziją. Šis interviu buvo suredaguotas ir sutrumpintas siekiant aiškumo.
Skaitmeninės tendencijos: kas pirmiausia paskatino jus pastatyti kiborgo gamyklą?
Harpreet Sareen: Mane domino du gamtos tyrimų aspektai. Vienas iš jų yra tai, kaip mes tiriame galimybes gamtoje, kad galėtume paleisti būsimus naujus sąveikos įrenginius. Šiuo metu mes viską kuriame iš dirbtinio pasaulio. Tai labai pramoninis mąstymo būdas. Viską projektuojame dirbtinai nuo pagrindų.
„Norėjau parodyti, kaip būtų, jei augalai galėtų vaikščioti kaip žmogus.
Atlikdamas tyrimą radau daug galimybių, kurias galime panaudoti gamtoje. Pavyzdžiui, augalai iš tikrųjų turi savo viduje elektrinius signalus, panašius į dirbtines grandines. Tai paskatino mane galvoti apie naujas galimybes. Taigi, norėjau parodyti, kaip būtų, jei augalas būtų mobilus arba galėtų vaikščioti kaip žmogus, bet galėtų būti maitinamas paties augalo.
Kaip jūs galite paversti augalo elektrinius signalus į judėjimą?
Augalai reaguoja į daugybę aplinkos veiksnių. Pavyzdžiui, ryte augalai stengiasi orientuotis į saulę į rytus. Saulei judant visą dieną, jie labiau persiorientuoja, kad gautų kuo daugiau saulės šviesos. Taigi jie reaguoja į tokius dalykus kaip šviesos sąlygos, gravitacijos pokyčiai, dirvožemio priemaišos ir vabzdžiai, bandantys valgyti jų lapus. Kai taip nutinka, augalas viduje bando bendrauti su kitais savo organais. Tas ryšys yra elektrinis signalas. Iš tikrųjų tai yra bioelektrocheminis signalas.
Su Elowan aš įrengiau grandines, kad nuskaitytų tuos signalus, ir galėjau juos nuskaityti tiesiog paliesdamas augalą arba pakeisdamas jo aplinką. Sužinojau, kad jo signalai buvo tikrai aiškūs, kai pakeičiau jo apšvietimo sąlygas. Šiam robotui turiu bet kuria kryptimi įtaisytas lempas, kurias įjungiu ir išjungiu. Perėjimo metu sukuriamas signalas ir tas signalas keliauja į robotą, kad paskatintų robotą judėti į kairę ir į dešinę.
Tada jūsų idėja yra panaudoti augalo integruotą fiziologiją kaip natūralią grandinės sistemą. O dirbtines grandines norisi pakeisti natūraliomis.
Platesniu lygmeniu aš tai ir bandžiau čia perteikti. Tačiau, kaip sąveikos dizaineris, aš sutelkiu dėmesį į tai, kaip šiuo metu veikia [tarp žmonių ir mašinų] sąveika.
„Augalai gali būti geriausia elektronikos rūšis, kurią jau turime aplinkoje, ką galime stengtis sukurti tik dirbtinai.
Kai naudojame skaitmeninius įrenginius, nutinka du dalykai – jutimas ir rodymas. Kai sėdime priešais kompiuterį, kompiuteris beveik bando nujausti, ką aš noriu daryti, ir bando tuo remdamasis pateikti išvestį. Tada yra ekranas, kuris pasirodo kaip sąsajos, kurias matome skaitmeniniame pasaulyje. Kuriame šiuos dirbtinius elektroninius prietaisus, kad juos pajustų ir rodytume, tačiau augalai jau turi tokias galimybes.
Augalai yra savarankiški, atsinaujina ir patys gamina. Jie juda ir keičia spalvą. Lapai atsidaro, užsidaro ir auga. Jie gali būti įkvėpimo šaltinis mūsų elektronikai. Augalai gali būti geriausia elektronikos rūšis, kurią jau turime aplinkoje, ką galime stengtis sukurti tik dirbtinai. Kadangi mums nepavyko jų atkurti, kodėl tiesiog nesuderinus dizaino su gamta? Manau, kad sąveikos dizaino ateitis sukurs sąsajas pačioje gamtoje.
Kokius akivaizdžius pranašumus matote turėdami hibridinį įrenginį, o ne tik sintetinį?
Na, šis hibridizacijos su gamta procesas būtų paradigmos pokytis, kuris paskatintų mus galvoti apie tai, kaip kursime būsimus įrenginius. Pavyzdžiui, augalai nuolat sugeria vandenį, kaip maži varikliai aplinkoje. Augalai atsidaro ir užsidaro, veikdami kaip ekranas. Jei pažvelgsime į šias galimybes, galime pradėti naudoti kai kurias iš jų ir pritaikyti jas elektroninėms funkcijoms, todėl mums nereikės kurti dalykų nuo pat pradžių.
Antrasis pranašumas yra tas, kad IOT ir išmaniosios aplinkos laikais mes linkę įdėti jutiklius visur, bet nebus įmanoma visko efektyviai sukurti tokiu mastu, apie kurį galvojame ateitis. Ir jei viską suprojektuotume dirbtinai, į aplinką įdėtume daiktus, kurie taip pat naikina aplinką, nes jie visi pagaminti iš silicio arba iš psichikos. Taigi, kaip padidinti mastelį? Augalai gali mums padėti atsakyti į šį klausimą.
Kaip aš matau, jei susiderinsime su šiomis natūraliomis galimybėmis, galime pabandyti suartėti su gamta. Aš tai vadinu konvergentiniu dizainu. Šiuo metu mūsų aplinkosaugos iniciatyvos visada yra ant nugaros. Mes sakome: „Gerai, dabar, kai sunaikinome šią aplinkos dalį, kaip dabar ją sutvarkyti? Hibriduodami su gamta ir kurdami kiborgus, mes nebūsime pasyvūs. Galime būti aktyvūs ir savo technologinį vystymąsi derinti su pačia gamta.
Kokius įrenginius ir infrastruktūros dizainą įsivaizduojate šiai hibridizuotai ateičiai?
Mano dabartinis projektas vadinasi „Cyborg Botany“. Šiuo metu augalus daugiausia naudojame kaip maistinius augalus, tačiau kai kuriose Azijos kultūrose augalai taip pat naudojami kaip tiltai. Jie eina iš vienos upės pusės į kitą ir yra naudojami kaip savaime augantis tiltas. Tai viena programa, kurioje galite galvoti apie architektūros kūrimą iš medžio. Arba pagalvokite apie mano paminėtą natūralų variklį. Augalai galėtų tapti stebėjimo platformomis, kuriose galėtų stebėti vandens kokybę, toksiškumą ar taršą, ir tada mums nereikės diegti dirbtinių jutiklių.
„Augalai galėtų tapti stebėjimo platformomis, kuriose galėtų stebėti vandens kokybę, toksiškumą ar taršą, o tada mes neturime dirbtinių jutiklių.
Kitos programos galėtų prisijungti prie skaitmeninio pasaulio. Šiuo metu dirbu su augalu, kurį galima valdyti programine įranga, todėl spustelite augalo lapus ir lapai užsidaro. Tai tampa tam tikru dvikrypčiu ryšiu tarp gamyklos ir kompiuterio. Lapas veikia kaip ekranas.
Kaip gyvi organizmai, augalai turi savo interesus ir ne visada laikosi jiems nustatytų taisyklių. Pavyzdžiui, medžių šaknys auga per betoną arba krūmai auga latakuose. Taigi, jais iš tikrųjų gali būti sunkiau rūpintis nei žmogaus sukurtais prietaisais. Su kokiais iššūkiais susiduriate su kiborgų augalais, kurių nesusidurtų su sintetiniais įrenginiais?
Šiame projekte vadovaujuosi dviem principais, dėl kurių viskas gali būti sudėtinga. Viena yra tai, kad augalas neturėtų būti pažeistas, o kitas - aplinkai. Pavyzdžiui, jei aš ką nors auginu augalo viduje arba ką nors darau aplinkoje, tai neturėtų pakenkti gyvūnui, kuris gali jį suėsti.
Taip pat gali būti sudėtinga studijuoti gebėjimus ir suprasti, ką jie reiškia. Kai klausau augalo elektros signalų, turiu žinoti, kad vienas signalas įvyko dėl to, kad įsijungė šviesa, o kitas signalas įvyko dėl to, kad kažką įdėjau į dirvą. Remdamasis tais diskretiškais aiškinimais, aš galiu iš tikrųjų ištirti augalų sistemą ir išsiaiškinti, ar tai yra tinkama sistema, kurią galiu naudoti mano pritaikymui.
Jūs akivaizdžiai vertinate augalus. Man įdomu, ar, jūsų manymu, augalai turi veiksmų laisvę ir ar jie gali jausti malonumą ir skausmą?
Labai svarbu paminėti, kad augalai neturi nervų, kuriuos turi žmonės. Augalai neturi emocijų, bet turi evoliucinius signalus. Tai tam tikru lygiu sistemos. Bandau interpretuoti tuos evoliucinius signalus, bet tai nėra emociniai signalai. Jie tėra atsakas į aplinką. Bet galų gale jie vis dar yra gyvos sistemos. Per Elowan sustiprinu tai, ko augalas jau nori padaryti.
Redaktorių rekomendacijos
- Susipažinkite su MIT menininku, kuris stato su grybais ir piešia su būriais dronų
- „Climeworks“ nori išvalyti atmosferą naudodama pastato dydžio dulkių siurblių parką
- Ar gyvename simuliacijoje? Šis MIT mokslininkas sako, kad tai labiau tikėtina nei ne
