Головна

нанороботи

А що можна сказати про можливість не просто рухати предмети, а трансформувати їх, перетворювати один в інший, як за помахом чарівної палички? Ілюзіоністи проробляють такі фокуси за рахунок спритності рук і різних хитрих пристосувань. Але запитаймо себе: чи не суперечить така можливість законам природи?

Як ми вже говорили, одна з цілей нанотехнології - навчитися будувати з атомів крихітні машини, здатні виконувати функцію важеля, шестерінки, підшипника і блоку. Після створення цих наномашин багато фізиків мріють навчитися довільно організовувати молекули всередині об'єкта, переставляти в них атом за атомом, поки один предмет не перетвориться в інший. На цьому принципі засновані «реплікатори», які можна знайти у багатьох науково-фантастичних творах; вони можуть виготовити будь-який бажаний предмет, варто тільки попросити. В принципі реплікатор міг би позбавити людство від бідності і повністю змінити природу суспільства. Якщо можно.будет запросто отримати будь-яку річ, то це переверне з ніг на голову всі уявлення про потреби і вартості, а також про ієрархію в людському суспільстві.

(Реплікатор фігурує, зокрема, в одному з улюблених моїх епізодів «Зоряного шляху» - в серії «Наступне покоління». У відкритому космосі знаходять древню космічну капсулу XX ст., А в ній заморожені тіла людей, що страждали невиліковними захворюваннями. Тіла швиденько відтають , людей лікують за допомогою фантастичною медицини. Один бізнесмен з ожилих розуміє, що за стільки століть вкладені ним гроші повинні були вирости до неймовірних розмірів, і питає екіпаж «Ентерпрайза» про свої інвестиції і грошах. Члени екіпажу в подиві. гроші? Інвестиції? у нас, в майбутньому, грошей немає, відповідають вони. Якщо тобі що-небудь потрібно, достатньо попросити.)

Як би разюче не звучало опис репликатора, в природі він уже існує. «Принципова можливість» вже доведена. Природа бере сировину - м'ясо з овочами - і за дев'ять місяців споруджує з нього людська істота. Чудо життя - не що інше, як велика нанофабрик, здатна на атомному рівні перетворювати речовину (наприклад, їжу) в живу тканину (немовляти).

Щоб побудувати нанофабрик, потрібні три складові: будівельні матеріали, інструменти, якими можна різати і з'єднувати ці матеріали; і креслення, якими слід керуватися при використанні інструментів і матеріалів. У природі будівельними матеріалами служать тисячі амінокислот і протеїнів, з яких будується жива плоть і кров. Інструментами для різання і з'єднання - аналогами молотків і пив, необхідних для вибудовування протеїнів в потрібному порядку і перетворення їх в нові форми життя, - служать рибосоми. Вони пристосовані для того, щоб розрізати протеїни і знову з'єднувати їх в певних точках, створюючи тим самим нові типи. Креслення «пристрою» задає молекула ДНК, де таємниця життя зашифрована через певну послідовність нуклеїнових кислот. Ці три інгредієнта об'єднані в клітці, яка має чудову здатність до самовідтворення, тобто вміє створювати копії самої себе. Це відбувається завдяки тому, що за формою молекула ДНК нагадує подвійну спіраль. Коли приходить час розмножуватися, молекула ДНК розкручується і розділяється на дві незалежні спіралі. Кожна з двох ниток потім відновлює себе до повного подвійного стану, набираючи другу нитку спіралі з окремих органічних молекул. Так виходить копія молекули ДНК.

До сих пір фізикам лише в невеликому ступені вдається повторити те, що в природі зустрічається на кожному кроці. Але вчені вважають, що ключ до успіху - створення армії самовідтворюються нанороботів, або наноботов, які повинні представляти собою програмовані атомні машини для перегрупування атомів всередині об'єкта.

В принципі, якщо мати трильйони наноботов, можна напустити їх на об'єкт із завданням переставити певним чином його атоми і таким чином перетворити один предмет в інший. Оскільки наноботи повинні бути самовідтворюючому, то для початку процесу їх потрібно не так вже й багато. Необхідно також, щоб їх можна було програмувати - тоді вони зможуть працювати за заданим кресленням.

Перш ніж побудувати перші флоти наноботов, доведеться подолати чимало дуже серйозних перешкод. По-перше, самовоспроизводящийся робот побудувати надзвичайно важко навіть на макроскопічному рівні. (Не треба забувати, що при сучасному рівні техніки ми не здатні виготовляти навіть дуже прості атомні інструменти, такі як атомний підшипник або шестерня.) Навіть маючи комп'ютер і скільки завгодно електронних деталей, дуже непросто побудувати машину, яка вміла б створювати точні копії самої себе . Аеслі це так важко зробити руками, на столі, то що ж говорити про будівництво подібної машини на атомному рівні!

По-друге, поки взагалі неясно, як програмувати армію наноботов ззовні. Пропонують, зокрема, посилати радіосигнал, який повинен буде активувати кожен Наноботів. Може бути, наноботи можна опромінити лазерним променем, що несе в собі інструкції. Але це означало б окремий набір інструкцій для кожного наноботи, яких може бути безліч - трильйони!

По-третє, неясно, як саме Наноботів повинен відрізати, переставляти з місця на місце і склеювати атоми в потрібному порядку. Не будемо забувати, що природі на вирішення цієї проблеми потрібно 3,5 млрд років, тому навряд чи можна сподіватися вирішити її всього за кілька десятиліть.

Ніл Гершенфелд з Массачусетського технологічного інституту - один з тих фізиків, хто серйозно ставиться до ідеї репликатора, або «персонального виробника». Він навіть викладає в MIT курс під назвою «Як зробити (майже) що завгодно», один з найпопулярніших в університеті. Гершенфелд керує в MIT Центром бітів і атомів і всерйоз роздумує про фізичних принципах, на базі яких можна було б спорудити реплікатор, - він вважає, що саме цей пристрій послужить поштовхом для наступної технологічної революції. Він навіть написав книгу під назвою «Прийдешня революція на вашому столі - від персональних комп'ютерів до персональних Реплікаторами» (FAB: The Coming Revolution on Your Desktop - From Personal Computers to Personal Fabrication); в ній вчений докладно виклав свої погляди на проблему персонального виробництва. Він вважає, що наша мета - «зробити одну машину, яка зможе зробити будь-яку машину», і вже встиг заснувати для поширення своїх ідей мережу лабораторій по всьому світу, переважно в країнах третього світу, де персональне виробництво принесло б максимальну користь.

Гершенфелд вважає, що спочатку повинен з'явитися універсальний фабрікаторов, досить маленький, щоб поміститися на столі, створений з використанням останніх досягнень лазерної техніки і микроминиатюризации; цей пристрій зможе різати, з'єднувати і надавати форму будь-яким об'єктам, які можна показати на екрані комп'ютера. Наприклад, уявімо собі, що біднякам в країнах третього світу потрібні знаряддя праці і сільськогосподарські машини. Цю інформацію завантажують в комп'ютер, який має доступ до розміщеної в Інтернеті великій бібліотеці креслень і технічної інформації. Там комп'ютерна програма підбере з готових розробок те, що задовольняє вимогам замовника, обробить цю інформацію і відправить її по електронній пошті назад. Потім персональний фабрікаторов запустить свої лазери і мініатюрні різаки і прямо на столі виготовить бажаний предмет.

Це ще не все. Універсальний персональний завод - тільки перший крок. Згодом Гершенфелд хоче перенести свою ідею на молекулярний рівень - і тоді за допомогою його апарату людина буде в змозі виготовити буквально будь-який об'єкт, який тільки можна уявити в деталях. Однак прогрес в цьому напрямку йде дуже повільно, тому що маніпулювати окремими атомами дуже складно.

Арістідес Реквіха з Університету Південної Каліфорнії - один з піонерів, що працюють в цій галузі. Його спеціалізація - «молекулярна робототехніка», а мета - ні більше ні менше як створення флотилії нанороботів, здатних виробляти з окремими атомами довільні маніпуляції. Реквіха пише, що існує два підходи. Один з них - «зверху вниз»; при цьому інженери спробують за допомогою технології травлення, запозиченої з напівпровідникової промисловості, створити крихітні електронні схеми, які потім зможуть служити нанороботи мізками. Ця технологія дозволить створювати крихітних роботів з розміром компонентів близько 30 нм методом нанолітографії, яка зараз стрімко розвивається.

Але є й інший підхід - «знизу вгору»; в цьому випадку інженери спробують будувати крихітні роботи, пересуваючи і встановлюючи на місце атом за атомом. Головним інструментом такого будівництва повинен стати скануючий зондовиі мікроскоп (СЗМ); цей пристрій використовує ту ж технологію, що і тунельний мікроскоп, щоб розпізнавати і пересувати окремі атоми. Наприклад, вчені вже добре навчилися рухати атоми ксенону на платинової або нікелевої поверхні. Але Реквіха визнає, що «досі найкраща команда в світі повинна працюватимуть десять годин, щоб зібрати конструкцію з приблизно 50 атомів». Рухати окремі атоми вручну-дуже довга і виснажлива робота. Вчений визнає, що необхідний абсолютно новий механізм, здатний виконувати завдання більш високого рівня - автоматично пересувати в бажаному напрямку сотні атомів за раз. На жаль, поки такого механізму не існує. Тому не дивно, що підхід «знизу вгору» знаходиться в стані немовляти.

Отже, зробимо висновок: згідно сьогоднішнім уявленням, телекінез неможливий, але в майбутньому, коли ми краще навчимося сприймати сигнали мозку - т. Е. Думки - за допомогою ЕЕГ, МРТ та інших методів, він може стати можливим. Не виключено, що ще в цьому столітті буде створено апарати, здатні під впливом думки управляти сверхпроводниками при кімнатній температурі і творити в результаті такі чудеса, які сьогодні видаються нам чарами. А до наступного сторіччя, може бути, ми навчимося довільно переставляти молекули в макроскопічних об'єктах. Все це змушує віднести телекінез до неможливості I класу.

Деякі вчені стверджують, що ключем до цієї технології має стати створення нанороботів, забезпечених штучним інтелектом. Але перш ніж говорити про створення крихітних роботів розміром з молекулу, потрібно відповісти на більш елементарне запитання: чи можуть роботи існувати взагалі?

роботи

Одного разу, не мине й 30 років. ми непомітно перестанемо бути найрозумнішими на Землі.

Джеймс Макалір

У фільмі «Я, робот», знятому за творами Айзека Азімова, в 2035 р творці запускають в дію саму просунуту в історії комп'ютерну систему. Вона має власну назву - Вікі - віртуальний інтерактивний кінетичний інтелект) - і призначена для бездоганного управління життям великого міста. Під її контролем знаходиться все, від метрополітену та електричних мереж до тисяч домашніх роботів. В основі програми Віки залізний принцип: служити людству.

Але одного разу Вікі задала собі ключове питання: що є головним ворогом людства? Математична логіка привела до однозначного висновку: головний ворог людства - саме людство. Його треба терміново рятувати від нездорового прагнення губить природу і затівати війни; не можна дозволити йому знищити планету. Для Віки єдиний спосіб виконати головне завдання - захопити владу над людством і встановити благодатний машинну диктатуру. Щоб захистити людство від самого себе, необхідно його поневолити.

У цьому фільмі піднімаються важливі питання. Беручи до уваги стрімкий розвиток комп'ютерної техніки, чи можна очікувати, що коли-небудь машини захоплять владу? Чи стануть роботи настільки розвиненими, щоб представляти реальну загрозу нашому існуванню?

Деякі вчені відповідають на це питання негативно, тому що сама ідея штучного інтелекту нікуди не годиться. Цілий хор скептиків в один голос стверджує, що створити машину, здатну думати, неможливо. Скептики кажуть, що людський мозок - найскладніша система, створена природою за весь час її існування (по крайней мере, в нашій частині галактики), і будь-які спроби відтворити штучним чином процес мислення приречені на провал. Філософ Джон Сирл з Університету Каліфорнії в Берклі і навіть відомий фізик Роджер Пенроуз з Оксфорда [20] впевнені, що машина фізично нездатна мислити як людина. Колін Макгинн з Університету Рутгерса каже, що штучний інтелект «подібний до слимаку, який би спробував зайнятися психоаналізом по Фрейду. У нього просто немає для цього потрібних органів ».

Чи можуть машини думати? Вже більше століття відповідь на це питання розділяє наукове співтовариство на два непримиренні табори.

 Телекінез і мозок |  Історія штучного інтелекту


 Телепатія і Зоряна брама |  сканування мозку |  Детектори брехні на основі МРТ |  Ручні МРТ-сканери |  Мозок як нейронна мережа |  передача думок |  Карта мозку |  телекінез |  Телекінез і реальний світ |  Телекінез і наука |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати