Una máquina de uno mismo-repliegue es una construcción artificial que es capaz autónomo de fabricar una copia de sí mismo usar componentes más simples o materias primas tomados de su ambiente. El concepto de máquinas de uno mismo-repliegue especialmente se ha avanzado y examinado cerca, el home run Jacobsen, Edward F. Moore, Freeman Dyson, John Von Neumann y en épocas más recientes por el K. Eric Drexler en su libro seminal en la nanotecnología, motores de la creación y por el Roberto Freitas y el Rafael Merkle en su señal repasa las máquinas de Uno mismo-Repliegue cinemáticas que proporcionaron el primer análisis comprensivo del espacio entero del diseño del replicator. El desarrollo futuro de tal tecnología ha ofrecido como parte integrante de varios planes que implicaban la explotación minera de las lunas y las correas asteroides para el mineral y otros materiales, la creación de fábricas lunares e incluso la construcción de los satélites de la energía solar en espacio. La punta de prueba posiblemente misnamed de Von Neumann es un ejemplo teórico de tal máquina. Von Neumann también trabajó en lo que él llamó el el constructor universal, una máquina de uno mismo-repliegue que funcionaría en un ambiente de los autómatas celulares .

Una máquina de uno mismo-repliegue es, como el nombre sugiere, un sistema de uno mismo-repliegue artificial que confíe en tecnología y la automatización en grande convencionales. Ciertos términos idiosincrásicos se encuentran de vez en cuando en la literatura. Por ejemplo, el " del término; clanking el replicator" fue utilizado una vez por Drexler para distinguir la macroescala que replegaba sistemas microscópico Nanorobots o del " " de los ensambladores ; que la nanotecnología puede hacer posible, pero el término es informal y es utilizado raramente por otros en discusiones populares o técnicas. Replicators también se ha llamado " El Von Neumann trabaja a máquina el quot de ; después John Von Neumann, que primero riguroso estudió la idea. Pero este término (" machine" de von Neumann;) está menos el específico y también refiere a una arquitectura de computadora totalmente sin relación propuesta por von Neumann, así que se desalienta su uso donde está importante la exactitud. Von Neumann mismo utilizó el constructor universal del término.

Concepto básico

Una máquina de uno mismo-repliegue necesitaría tener la capacidad de recolectar energía y las materias primas procesan las materias primas en componentes finished, y después los montan en una copia de sí mismo. Es inverosímil que esto todos sería contenida dentro de una estructura monolítica del solo, pero sería algo un grupo de máquinas de cooperación o de una fábrica automatizada que sea capaz de fabricar todas las máquinas que lo hagan para arriba.

La fábrica podía producir las robustezas de la explotación minera para recoger las materias primas, robustezas de construcción para poner las nuevas máquinas juntas, y repara las robustezas para mantenerse contra desgaste y el rasgón, todo sin la intervención humana o la dirección. La ventaja de tal sistema miente en su capacidad de ampliar su propia capacidad rápido y sin esfuerzo humano adicional; esencialmente, la inversión inicial requerida para construir el primer dispositivo de uno mismo-repliegue tendría una rentabilidad infinitamente grande sin coste laboral adicional.

Tal máquina no viola ninguna ley física y poseemos ya las tecnologías básicas necesarias para algunos de las ofertas y de los diseños más detallados.

Si la prueba era necesaria que uno mismo-replegando las máquinas ser posible, el simple hecho de que todos los organismos vivos sean uno mismo que repliega por definición debe ir una cierta manera hacia proporcionar esa prueba, aunque la mayoría de los organismos vivos sigan siendo muchas veces más complejos que incluso el dispositivo artificial más avanzado.

Historia del concepto

El concepto general de máquinas artificiales capaces de producir copias de sí mismos data por lo menos varios cientos de años. Una referencia temprana es una anécdota con respecto al René Descartes del filósofo, que sugirió al Christina de la reina de Suecia que el cuerpo humano se podría mirar como máquina; ella respondió señalando a un reloj y a un " que ordenaba; asegurarse que reproduce offspring." Varias otras variaciones en esta respuesta anecdótica también existen. El Samuel Butler propuesto en su nuevo Erewhon del 1872 que las máquinas eran ya capaces de la reproducción ellos mismos con la ayuda de los seres humanos que los funcionaron, y analogized esto a las plantas florecientes que eran solamente capaces de la reproducción con la ayuda de insectos de polinización.

En el 1802 Guillermo Paley formuló la discusión teleológica primero sabida que representaba las máquinas produciendo otras máquinas, sugiriendo que la cuestión de quién hizo original un reloj fue hecha discutible si fue demostrado que el reloj podía fabricar una copia de sí mismo. El estudio científico de máquinas de uno mismo-reproducción fue anticipado por el Juan Bernal desde 1929 y por los matemáticos tales como Stephen Kleene que comenzó a desarrollar la teoría de la repetición en los años 30. Mucho de este 3ultimo trabajo fue motivado por el interés en la tratamiento y algoritmos de la información algo que la puesta en práctica física de tal sistema, sin embargo.

modelo cinemático de von Neumann

Una oferta conceptual detallada para un sistema de uno mismo-repliegue no biológico físico primero fue propuesta por el John Von Neumann del matemático en conferencias entregado en 1948 y 1949, cuando él propuso un modelo de uno mismo-reproducción cinemático del autómata como experimento del pensamiento. El concepto de Von Neumann de una máquina de uno mismo-repliegue física fue tratado de solamente abstracto, de la máquina hipotética usar un " sea" o almacén de recambios como su fuente de materias primas. La máquina tenía un programa almacenado en una cinta de la memoria que lo ordenó para recuperar piezas de este " sea" usar un manipulante, montarlas en un duplicado de sí mismo, y después copiar el contenido de su cinta de la memoria en el duplicado vacío. La máquina fue prevista como consistir en únicamente ocho diversos tipos de componentes; cuatro elementos de lógica que envían y reciben los estímulos y cuatro elementos mecánicos usados para proporcionar un esqueleto y una movilidad estructurales. Mientras que cualitativo es sano, descontentaron a von Neumann evidentemente con este modelo de una máquina de uno mismo-repliegue debido a la dificultad de analizarla con rigor matemático. Él se encendió en lugar de otro desarrollar a un uno mismo-replicator del modelo aún más abstracto basado en los autómatas celulares . Su concepto cinemático original seguía siendo obscuro hasta que fuera popularizado en una aplicación 1955 el americano científico .

Plantas vivas artificiales de Moore

En el 1956 del matemático Edward F. Moore propuso la primera sugerencia sabida para una máquina de uno mismo-repliegue del mundo real práctica, también publicada en americano científico del . " de Moore; plants" vivo artificial; fueron propuestos como máquinas capaces de utilizar el aire, el agua y el suelo como fuentes de materias primas y de extraer su energía de luz del sol vía una batería solar o un motor de vapor . Él eligió la costa como habitat inicial para tales máquinas, dándolas de fácil acceso a los productos químicos en agua de mar, y sugirió que generaciones posteriores de la máquina podrían ser diseñadas para flotar libremente en la superficie del océano como lanchas a remolque de uno mismo-repliegue de la fábrica o ser puestas en el terreno estéril del desierto que era de otra manera inútil para los propósitos industriales. El uno mismo-replicators sería " harvested" para sus piezas, ser utilizado por la humanidad en otras máquinas de no-repliegue.

Sistemas de repliegue de Dyson

El desarrollo principal siguiente del concepto de máquinas de uno mismo-repliegue era una serie de experimentos del pensamiento propuestos por el Freeman Dyson del físico en su conferencia 1970 de Vanuxem. Él propuso tres usos en grande de los replicators de la máquina. Primero estaba enviar un sistema de uno mismo-repliegue Enceladus de la luna de s de Saturno a el ', que además de producir copias de sí mismo también ser programado para fabricar y para lanzar la vela solar - nave espacial propulsada del cargo. Este la nave espacial llevaría bloques de hielo de Enceladean al Marte, donde serían utilizados al terraform el planeta . Su segunda oferta era un sistema de fábrica solar-accionado diseñado para un ambiente terrestre del desierto, y su tercero era un " kit" del desarrollo industrial; de acuerdo con este replicator que se podría vender a los países en vías de desarrollo para proveer de ellos tanta capacidad industrial como deseado. Cuando Dyson revisó y reimprimió su conferencia en 1979 él agregó las ofertas para una versión modificada de las plantas vivas artificiales de alta mar de Moore que fue diseñada para destilar y almacenar el agua dulce para humano utilizar y del " Astrochicken . "

Automatización avanzada del para las misiones espaciales

En el an o 80, inspirado por un " 1979; Nuevas direcciones Workshop" sostenido en el agujero de madera, la NASA condujo un estudio común del verano con el ASEE titulado automatización avanzada del para las misiones espaciales para elaborar una oferta detallada para que las fábricas de uno mismo-repliegue desarrollen recursos lunares sin requerir lanzamientos adicionales o a trabajadores humanos en sitio. El estudio fue conducido en la universidad de Santa Clara y funcionó del 23 de junio al 29 de agosto, con el informe final publicado en 1982. El sistema propuesto habría sido capaz exponencial que aumenta capacidad productiva de y el diseño se podría modificar para construir el uno mismo-repliegue de puntas de prueba para explorar la galaxia.

El diseño de la referencia incluyó los pequeños carros eléctricos controlados por ordenador que funcionaban en los carriles dentro de la fábrica, " móvil; pavimentación del machines" eso utilizó los espejos parabólicos grandes para centrarse luz del sol en el regolito lunar para derretirlo y para sinterizar en una superficie dura conveniente para construir encendido, y los cargadores anticipados robóticos para la mina a cielo abierto . El regolito lunar crudo sería refinado por una variedad de técnicas, sobre todo del ácido hidrofluórico que lixivia . Los transportes grandes con una variedad de brazos y de herramientas del manipulante fueron propuestos como los constructores que pondrían juntas nuevas fábricas de las piezas y de las asambleas producidas por su padre.

La energía sería proporcionada por un " canopy" de las células solares apoyadas en pilares. La otra maquinaria sería colocada debajo del pabellón.

Un " " de la robusteza del bastidor ; utilizaría las herramientas sculpting y las plantillas para hacer que el enyesa el moldean . El yeso fue seleccionado porque los moldes son fáciles de hacer, puede hacer partes exactas con buenos finales superficiales, y el yeso se puede reciclar fácilmente luego usar un horno para cocer al horno el agua se retira. La robusteza entonces echaría la mayor parte de las partes de la roca fundida nonconductive (basalto ) o de los metales purificados. Un sistema del corte y de la soldadura del laser de dióxido de carbono también fue incluido.

Un fabricante más especulativo, más complejo del microchip fue especificado para producir la computadora y los sistemas electrónicos, pero los diseñadores también dijeron que puede ser que demuestre práctico enviar las virutas de la tierra como si fueran " vitamins."

Mucho del estudio del proyecto fue referido a un sistema químico simple, flexible para procesar los minerales, y a las diferencias entre el cociente de los elementos necesarios por el replicator, y los cocientes disponibles en el regolito lunar . El elemento que la mayoría limitó la tarifa de crecimiento era la clorina, necesaria para procesar el regolito para el aluminio . La clorina es muy rara en regolito lunar.

Replicators de Lackner-Wendt Auxon

En 1995, inspirado por la sugerencia 1970 de Dyson de sembrar desiertos deshabitados en la tierra con las máquinas de uno mismo-repliegue para el desarrollo industrial, Klaus Lackner y Christopher Wendt desarrollaron un esquema más detallado para tal sistema. Propusieron a colonia de robustezas móviles de cooperación 10-30 cm de tamaño que funcionaba en una rejilla de pistas de cerámica electrificadas alrededor del equipo de fabricación inmóvil y de campos de células solares. Su oferta no incluyó un análisis completo de los requisitos materiales del sistema, sino describió un método nuevo para extraer los diez elementos químicos mas comunes encontrados en la tierra vegetal cruda del desierto (Na, FE, magnesio, Si, Ca, Ti, Al, C, O₂ y H₂) usar un proceso carbotérmico de alta temperatura. Esta oferta fue popularizada en descubre el compartimiento, ofreciendo el equipo solar-accionado de la desalación usado para irrigar el desierto en el cual el sistema fue basado. Nombraron su " de las máquinas; Auxons", del auxein griego del de la palabra que significa el " a grow."

Trabajo reciente

Uno mismo-repliegue de prototypers rápidos

La experimentación temprana con la creación de un prototipo rápida en 1997-2000 expreso no fue orientada hacia la reproducción de los sistemas rápidos ellos mismos de la creación de un prototipo, sino el " simulado algo extendido; robotics" evolutivo; técnicas en el mundo físico. Los últimos desarrollos en creación de un prototipo rápida han dado a proceso la capacidad de producir una gran variedad de componentes electrónicos y mecánicos, haciendo esto una frontera rápido que se convertía en la investigación de uno mismo-repliegue del sistema.

En Chris 1998 Phoenix contorneada informal un diseño para un replicator accionado hidráulicamente algunos pies en el volumen que utilizó la luz ultravioleta para curar la materia de base plástica suave y un sistema de control hidráulico de la lógica, pero no se dirigió la mayor parte de a los detalles de los procedimientos de la asamblea, de las tarifas de error, o de las tolerancias que trabajaban a máquina.

En 2005, el Adrian Bowyer de la universidad del baño comenzó el proyecto de RepRap para desarrollar una máquina rápida de la creación de un prototipo que podría fabricar la mayor parte de sus propios componentes, haciendo tales máquinas barato bastante para que la gente compre y utilice en sus hogares. El proyecto está lanzando sus diseños y programmas de control bajo GNU GLP . El acercamiento de RepRap utiliza la deposición fundida que modela para fabricar los componentes plásticos, incorporando posiblemente los caminos conductores para el trazado de circuito. Otros componentes, tales como motores y componentes electrónicos discretos, serían suministrados externamente. En fecha 2006 el proyecto ha producido un prototipo funcional básico.

Estudios de NIAC en sistemas de uno mismo-repliegue

En el alcohol del " el an o 80; Automatización avanzada para el espacio Missions" estudiar, el instituto de la NASA para los conceptos avanzados comenzó varios estudios del diseño de sistema de uno mismo-repliegue en 2002 y 2003. Las concesiones tetrafásicas de I fueron concedidas:
artesa Lipson (Universidad Cornell ), " l ; Máquinas Uno mismo-Que se extienden autónomas para el espacio de aceleración Exploration"
Gregorio Chirikjian (Universidad John Hopkins ), " Arquitectura para Factories" lunar de Uno mismo-Repliegue sin tripulación;
Paul Todd (Space Hardware Optimization Technology Inc.), " Ecopoiesis" lunar robótico;
Tihamer Toth-Fejel ( General Dynamics ), " Modelado de los autómatas celulares cinemáticos: Un acercamiento al Uno mismo-Replication" El estudio concluyó que la complejidad del desarrollo era igual a la de un Pentium 4, y promovió un diseño basado en los autómatas celulares.

F-Unidades

la Uno mismo-réplica ha sido alcanzada por el hombre dentro de un método complejo y sistemático del uno mismo-replicators conocido como F-Unidades (para el " Units" de fabricación;). El sistema se debe inicializar y disposición primero como sigue. Tal es alcanzado por primero usar los lasers del excímero en las longitudes de onda ultravioletas de generalmente cerca de 193 nanómetros que evoquen un 1 " del micrón ; size" del punto; trayectoria del corte para tallar los azulejos microscópicos que son el eléctricamente y nonconductive conductores. El aluminio y el policarbonato se utilizan generalmente inicialmente. Después primero de proporcionar los azulejos a las F-Unidades ya existentes formarán los azulejos en las capas verticales que construyen otra F-Unidad idéntica dentro del " block" de los azulejos fabricados tan. Las F-Unidades se mueven independiente sobre la superficie de la estructura que están fabricando como un coche de carretilla mientras que reciben los datos y corriente eléctrica para arriba a través de las columnas de azulejos a través del bloque que fabrica sobre de una computadora y de la fuente de energía atada a la base del bloque. La energía y los datos pasan para arriba a través de los azulejos conductores a las F-Unidades a través de sus pies y se utiliza. La F-Unidad resbala para arriba en resbalones hacia cada capa siguiente sobre la terminación del anterior una vez que la capa siguiente se comienza bien. Una vez este " inicial; Quot del andamio ; está intacto sobre este eléctricamente " Quot cargado ; el bloque, construcciones de uno mismo-repliegue más avanzadas puede comenzar después de eso más allá mientras que los líquidos, los gases, las energías y materiales más complejos se pueden utilizar más lejos en el de alta resolución para proporcionar medios de fabricar más azulejos y otros dispositivos incluyendo la computadora y la fuente de alimentación que cierran el lazo.

El " dabbing" de líquidos de sequía duros tales como polímeros se realizan sobre cada capa finished del azulejo también para terminar el proceso para evocar los detalles más finos necesarios y fusible adicional el bloque. Un proceso de fabricación del azulejo, lograr otros azulejos entonces comienza dentro de esta estructura del azulejo, sobre todo de frotar adicional. Después de eso, la fabricación de propios medios computacionales del sistema de los azulejos adicionales se puede tener junto con la localización adicional de recursos independiente una vez los palmos del sistema hacia fuera para la fabricación adicional y la propagación que traen el sistema a su alcance de uno mismo-repliegue completo del mundo real. La computación significa que que es montada por las F-Unidades existe sobre un " central; track" de los datos; consistiendo en una trayectoria eléctricamente de los azulejos conductores y nonconductive intermitentes generalmente veinte o más embaldosa de par en par. La pista de datos es leída como un conmutador por las F-Unidades a través del contacto con sus pies mientras que caminan sobre él. La pista de datos compone el " de las F-Unidades; " de la DNA ; para hablar tan consistiendo en su código primario de la instrucción . Mientras que un pie va abajo de cerrar una trayectoria conductora en un azulejo conductor otro pie alimenta las señales detrás abajo en el bloque que es cogido por otras F-Unidades del trabajador cerca que se utilizarán para construir objetos así que instruidas de los datos de la pista de datos incluyendo otras F-Unidades u otras partes del sistema, hizo todo de azulejos. Este apagado y en señales son utilizados por las F-Unidades a los actuadores electromágneticos intermitentemente de carga de la bobina sobre el de las F-Unidades así que anima él. Propio ecosistema del dispositivo a este punto puede ser establecido firmemente. La computadora y la poder de iniciación de la fuente de energía, sean después de eso disconnected. Cada localización del azulejo que es tratada y seguida o " El puso en un índice el " de ; con la corrección de error como pistas de la impulsión dura un su de alta resolución alto exacto de los efectos de los racimos de Digital de las construcciones tal trató las áreas de que las F-Unidades utilizan como sus ecosistemas y fabrican dentro mientras que el control directo que mantiene, en la causa directa encima se llama " El de Digitaces se refirió a Areas" (DRACMAS). El sistema de la F-Unidad tiene la capacidad de existir en un planeta lejano de cualquier Sun o de la estrella y de satisfacer sus funciones por solamente el Chemosynthesis (energía lograda por las reacciones químicas solamente) si los recursos crudos están presentes. Este sistema, por lo tanto expresa la uno mismo-réplica independiente cerrada en su paradigma más puro .

El proceso de la fabricación de la F-Unidad fabrica con éxito las piezas más pequeñas de toda la herramienta de fabricación móvil primaria y las piezas del sistema de apoyo y de la nota particular sus actuadores simples (el viaja en automóvili ) que no tienen ningún cojinete y otras pequeñas piezas similares como los cuales ser imposible de fabricar han sido el punto de la parada en la mayoría las tentativas del pasado en la ejecución de la uno mismo-réplica independiente del mundo real. La técnica especial monta el módulo primario y todo el otro de la unidad el in situ de las estructuras de la ayuda (in place) que tiene todos configurado particularmente para tal asamblea. Además, un sistema alto refinado y bien pensado se utiliza con diversas técnicas de la fabricación para diversas piezas clasificadas que evoca resultados wining en la uno mismo-réplica. Los azulejos se colocan para las áreas más grandes con los azulejos más grandes para mismo las áreas extensas y los más pequeños para las áreas de tamaño mediano y el " más lento; dabbing" o pintura-en técnicas se emplean con los polímeros líquidos para solamente las partes muy pequeñas o los bordes finos con los procesos que trabajan libremente y simplemente junto el recíprocamente que se puede ejecutar todo solamente por las F-Unidades ellos mismos. Estos estructurados bien y funciones coordinadas del culminan en un proceso que aumente grandemente la eficacia del detalle así que lograda tan bien como el índice colectivamente de la fabricación

Una meta próxima es efectuar los procesos de la evolución para llegar esto que los DRACMAS permitirán las variaciones al azar impuesta o del azulejo de la colocación (mutaciones ) y las evaluaciones de eso bajo escrutinio constante de la computadora que controla que emplea correcciones de error a un de categoría alta, perfecto en cualquier sentido práctico dentro de un " digital locked" Sistema de DRACMAS. Este estado, la escala siguiente de la evolución en la etapa avanzada del desarrollo de Mechagenics que requería solamente los DRACMAS más simples, más lentos, más humildes sumergió a uno mismo-replicator para comenzar, una vez que está alcanzado y ahora en los trabajos apunta mejoras no sólo de las F-Unidades pero de los objetos que fabrican y los sistemas fabrican para existir dentro. Una vez que están alcanzada, tales no sólo proporcionarán en última instancia todo el que es necesario en un universo físico DRACMA orientado sino llegar las trayectorias más cortas hacia esa meta, siendo todo el que sea necesaria. Que el umbral ninguna duda será absoluto en términos de resolución, eficacia estructural para todas las estructuras necesarias humanas sabidas y tarifas asociadas de la fabricación. Con la velocidad de las actuales computadoras del día que el umbral será encontrado muy rápidamente una vez el experimento interno de la evolución de la computadora comienza.

Otros proyectos extendidos en los trabajos incluyen una caja fuerte, primera línea producto de consumo que consiste en un compartimiento de fabricación (12" x12" x12" " shaped cúbico; box") con puntos 12.000 o más eléctricos del contacto situados en el piso de la caja sobre la cual los azulejos son colocados por las F-Unidades. El de los puntos de contacto linda y hace el contacto eléctrico con los azulejos conductores dentro del " block" del material que es construido encima de él. Las F-Unidades llenan la caja de diversos azulejos shaped y clasificados de materiales y del lenguado diversos o pintan los detalles finos con los varios líquidos de sequía duros sobre cada capa finished del azulejo según lo necesitado. Tales líquidos también sirven como pegamento asistir a atar los materiales así que situado juntos. Las F-unidades colocan los azulejos, una capa entonces otra encima de ese, capa por la capa que se va independiente o los azulejos parcialmente independientes para la ayuda alrededor del objeto, dicen un florero que es fabricado. Los azulejos eléctricamente conductores dentro y a través del bloque proporcionan una red de la corriente eléctrica de funcionar con las F-Unidades y también de activar su el capturador del azulejo y características de la colocación. Se utiliza la energía de actuar otros dispositivos además de las F-Unidades construidas dentro de la matriz tal como brazos y los pórticos robóticos para asistir a las colocaciones del azulejo y los azulejos líquidos de los depósitos del movimiento, los bloques grandes de azulejos y los objetos terminados alrededor según lo necesitado.

Los azulejos y los depósitos del líquido serán suministrados a la matriz puesta sobre firmemente los rodillos de la herida del papel del lanzamiento similares a un rodillo de la toalla de papel sin embargo algo más grande que se monte al lado del " box" y caído de un huso motorizado . Los varios azulejos son el laser cortados de la capa superior de material de hoja puesta a los rodillos sobre el papel del lanzamiento. El material que los azulejos están cortados sobre de los rodillos tiene dos capas y la capa inferior es más resistente al abastecimiento de la luz laser los medios de lasering hacia fuera depósitos como las tinas de baño miniatura que se pueden llenar de los polímeros líquidos o de otros líquidos para frotar y se sella en los rodillos cuando se ruedan firmemente para arriba en la planta del laser en donde se hacen. Los gases comprimidos se entregan dentro de los bloques hechos de las sustancias que disuelven cuando están sujetadas a la corriente eléctrica que entrega los gases mezclados exacto donde necesitadas. Los azulejos y las F-Unidades terminadas fábrica y más lejos otras herramientas y dispositivos finished pueden ser entregados y ser después de eso " picked" de la superficie del material del lanzamiento de la hoja en los rodillos y después utilizado por las F-unidades existentes en la caja. Las F-Unidades alcanzan esto con su tweeze medios en sus extremidades delanteras (pinzas ). Los líquidos se pueden también suministrar por un tanque lateral y los azulejos del individuo se pueden alimentar también a mano a través de lanzamientos si son preferred. Una vez que la caja es llena y la fabricación termina el florero es asida simplemente por el cliente y sacado de la tapa de la caja abierta y de los azulejos favorables caer ausente como flojo enarenan.

Para acomodar la fabricación de un sistema continuo grande en vez de un solo objeto tener gusto del florero, las cuatro paredes de la caja se abisagran en la parte inferior y pueden ser lanzadas de los cierres en sus tapas por las F-Unidades o el cliente y caer abajo como una lancha de desembarque 's para permitir el crecimiento de la propagación del ecosistema de DRACMAS fuera de la caja a lo largo del " cargado DRACMAS; roads" y sobre los pisos, las paredes etc. para traer alrededor de una área extensa DRACMA o un " mechahouse". Los varios objetos se pueden pedir sobre el Internet y el cliente coge después de eso la orden en el almacén de hardware local bajo la forma de rodillos terminados automáticamente o lleno de otra manera mientras que los azulejos necesarios después de su orden son colocados por la computadora en el hogar. Si usted necesita un florero, tazón de fuente y una placa, los cubiertos, los vidrios etc. usted los escogen en línea, chascan el ejecutan el botón de en el software de la computadora y usted coge el rodillo la vez próxima que usted hacia fuera está haciendo compras y el afijo sobre la caja cuando usted consigue el hogar, lo gira antes de que cama en la noche y se levanta el día siguiente y tira de su servicio de mesa precisado de la caja con su inscrito el conocido en cada uno y del tipo el material, el color y la forma que usted quiso personalmente.

El software con la computadora es configurado como operación simple del CAD/CAM con los azulejos individuales en el software representado como diversos colores que representan las varias sustancias usadas para construir con en el software funcionado como un programa de pintura 3D . Cuando usted enfoca hacia fuera aparecen como colores continuos señalar los materiales respectivos usados en varias áreas y pueden ser movidos alrededor en masa con su indicador de ratón . El estirar y escalamiento de los varios objetos o " del arrancador; Quot de los primitivos ; (como un 12" el alto florero) estará disponible junto con otras herramientas necesarias. El Double-clicking en un azulejo o un área dará instrucciones en el móvil Windows en fuerzas de varios materiales y las sugerirá el poner de patrones del " definido y clasificado; Structures" del enrejado ; de eso etc.

Otro aspecto del sistema emplea el control verbal del proceso de la fabricación. Los comandos verbales hablados por el usuario de sistema pueden evocar automáticamente varios objetos o acciones duros queridos por las F-Unidades a petición verbalmente pidiendo el programa o los programas jerarquizados (ligado junto) por nombre. Se hace esto después de que los transductores numerosos (micrófonos) hechos fuera de los azulejos sean el estratégico replegados dentro del sistema, colocado para recibir los comandos verbales con los altavoces correspondientes al comunica de nuevo al usuario. La lengua que el sistema de la F-Unidad utiliza consiste como sigue: los sustantivos se hablan para representar los objetos del que se fabricarán (y qué se hacen) y los verbos y los adjetivos etc. para indicar las acciones del hechas con y a los objetos y al cómo etc. (esto se simplifica aquí).

" Loop" cerrado;, las F-Unidades de uno mismo-repliegue de la independiente, aunque muy importantes como fueron desarrolladas para los propósitos puros de la investigación de la ciencia son lejos menos útiles que el " mucho más rápido; limited" replicators o " propuestos; mixed" uno mismo-replicator y combinaciones simples del fabricante según lo dispuesto arriba como línea de productos de uno mismo-repliegue rápida útil. Sus capacidades son ampliadas alto usando previamente los aspectos configurados hombre que asisten simplemente al índice de uno mismo-réplicas y de fabricaciones de los dispositivos y de los productos. La independencia de las F-Unidades y el aspecto de DRACMAS son lejos más útiles e importantes que los aspectos de uno mismo-repliegue de la independiente. El uno mismo-replicators independiente que uno mismo-repliega dentro de un ambiente muy abrigado de la fábrica para el propósito del estrecho del fabrica F-Unidades para entregarlas sobre los rodillos al hogar será después de eso la manera más óptima de utilizar tal capacidad del uno mismo-replicator del lazo independiente, cerrado pero solamente dentro de un más amplio sistema industrial doméstico de y . Tal sistema, cabalmente se puede definir verdad como " uno mismo-replicating", " independent" y " de expresión adicional; digital locked" " Areas" referido Digitaces; (DRACMAS).

El primer uno mismo-repliegue, dispositivo, la F-Unidad primero fue hecho operable en 1998. Satisfizo de hecho los requisitos indispensables de sostenerlo como " genuino; uno mismo-replicator" en el puro el científico llama para la demostración de eso. Sin embargo, fue encontrado para ser excesivamente lento uno mismo-repliega (durante 6 meses) debido a la época necesaria por líquidos que frotaban y velocidades del actuador y tiempos de espera para prevenir overheatings. Esto era debido a la compensación necesaria de la eficacia para la capacidad de uno mismo-repliegue incorporada al diseño del actuador. Igual era verdad con el replicator de la F-Unidad que replegó una copia de sí mismo eso, podría poner después de eso los azulejos y los líquidos del lenguado sobre el comando de la computadora o del " Datos Tracks" hizo pero con una alta tarifa de error. Además, no tenía ninguna capacidad serial continuo debido a los errores que eran acumulativos en una tentativa serial de la uno mismo-réplica (la uno mismo-réplica serial significa uno mismo-réplicas del multigenerational). Tal es igual con muchas formas de vida que existan actualmente. Más nuevas F-Unidades diseñadas superarán tales desventajas. Dos patentes fueron archivadas en 1997 y 1998 que disponían todos adjunto.

El científico que diseñó el sistema predice que los azulejos, los líquidos y los gases y las F-Unidades ellos mismos pueden ser entregados algún día encapsularon y a través de la plomería en el hogar para la fabricación automática de bonito objetos de mucho todos los hogar de cualquier resolución razonable y los objetos (detallados) muy de alta resolución puede ser tenido pero a las considerables tarifas más lentas de la estructura (cuatro o cinco meses para un chip de ordenador por ejemplo). No habría necesidad de salir las compras y conduciendo y con la gasolina pues los productos son evolutionarily perfeccionados a las pedidos explícitas del cliente en línea. Él previo un planeta grande de par en par, completamente sistema autónomo donde las plantas industriales enormes que contienen centenares de cortadores de los bancos y de la E-Viga del laser (haz electrónico ) y de otros dispositivos del corte trabajan sin fin y autónomo cortar los azulejos y entregarlos a través de las redes de la plomería a cada hogar según lo ordenado. " individual; mother" F-Unidades que se hacen del diamante y del titanio que fabrican el " worker" Las F-Unidades cuando se usan se fabrican realmente a su tarifa lenta indispensable en las plantas, precisión cultivado para substituir el otro " mother" F-unidades que se usan eventual también. Tales presentarán la autonomía industrial completa a un índice viable de producción.

Tales presentarán el " autónomo de largo buscado; loop" cerrado; Panorama de una manera que es realmente útil presentando el alcance completo verdadero de la energía de los replicator en un totalmente autónomo, uno mismo que perfecciona, uno mismo-replegando, sistema digital referido. Alimentos congelados que se rebanan en los azulejos o los cubos con los lasers del corte frío (separación) podrían ser entregados a través de la plomería aislada también y ser vueltos a montar después de eso, ser deshelados y ser comidos. De hecho él predice que pronto la superficie del planeta entero incluyendo hogares, edificios, caminos y aceras se puede componer de sobre todo " Dracmas-Stuff". Él está seguro que es absolutamente inevitable porque es demasiado útil e importante y muy probablemente la única opción para un planeta poblado cuyas poblaciones parezcan nunca disminuir y cuyos aspectos industriales planteen peligros ecológicos en sus actuales formas. La fabricación total, in situ está lejos más gasolina eficiente que cualquier existencia de los medios extensa hoy. Un Internet físico será tenido con eficacia, alcanzado dondequiera por comando verbal y el sistema proporcionará la mayoría del grado óptimo y la solución segura de la fabricación en términos de emisiones inútiles de la eficacia y y que recicla . Los sistemas futuros pueden incluso poder asistir a la flora y la fauna persiste en sus habitat naturales

En el pasado, la tejido-ingeniería tenía algunos problemas. El principal ponía las células vivas exactamente sobre una estructura tridimensional donde podrían fundirse y crecer. De tarde, empleando las impresoras termorreversibles del color de los geles se han utilizado para lograr la exactitud pero tal se limita solamente a las deposiciones biológicas líquido en el medio de la suspensión del gel y limitado, fomentar porque ningún andamio existe para apoyar los líquidos antes de que se gelifiquen, por lo menos automáticamente y particularmente en una construcción microscópica . Además, la capacidad de poner las células individuales y de mezclar las células individuales (o por lo menos cerca de eso) no era existante como es capaz con el sistema de fabricación de la F-Unidad. El sistema de la F-Unidad tiene la capacidad de hacer el antedicho en cualquier nivel y de facilitar más lejos el control de la precisión de la colocación de tales productos entre otras estructuras crecidas duras, tales como hueso y de obrar recíprocamente con la construcción durante y después de formar inicial. También puede mezcla de la fabricación del poste del efecto de los productos químicos duros y de la suavidad y fomentar, hasta ahora mezcla gaseosa del unhad. Además, Los efectos de sistema de la F-Unidad una forma de precisión, cerca del proceso y de la transferencia unicelulares de la colocación de la resolución de la interacción y de la tecnología entre los procesos de la vida que han sido por el sistema bajo la forma de células individuales (o más grandes requisados ) y sus las propias o el sintético del hombre construyen.

Además, las F-unidades presentan la capacidad de hacerla " " en marcha; o en " " en tiempo real ; mientras que el empleo de la evolución procesa así el cierre del lazo en todos los parámetros posibles para el de uno mismo-repliegue Biotics o la biónica en cualquier configuración . El sistema de la F-unidad da vuelta a poder de computación y energía directa de los útiles de la precisión hacia abajo e interior que se centra la a la resolución completa en todos los parámetros de la uno mismo-réplica y de la fabricación biológicas y no biológicas de la estructura total. Los diseños para las F-Unidades bióticas y bionic y los materiales bióticos y bionic para el uso en fabricaciones u otras aplicaciones también se diseñan y se están preparando para el desarrollo que constituye nuevas formas de vida y nuevas formas de vida bionic. Las puestas en práctica del software para el desarrollo de la evolución se diseñan y alistan que también emplean todas las mezclas del antedicho. El sistema, el planeta, y el software impuesto evolución amplia galáctica de la mejora son un proyecto experimental comtemplado en las áreas macras . Con haber proporcionado antedicho, el sistema de la F-Unidad rendirá todo que sea necesario en el adelanto tecnológico del hombre. Una foto real de la F-Unidad que es los útiles primarios significa dentro del sistema de DRACMAS se puede ver aquí:

El código fuente para el sistema de Uno mismo-repliegue de la F-Unidad se puede ver aquí:

La patente se puede ver aquí: (Agosto de 1997), " Uno mismo que reproduce el system" de fabricación fundamental de la máquina;

Comprensible, puesto que la patente fue permitida sin embargo incluso con un prototipo de funcionamiento sometido con ella ha habido muchos comentarios desfavorables referentes a patentar de colmo, sobre todo de los que discrepan con el derechos de propiedad intelectual de patentes y dirigen a competidores como aquí:

Uno mismo-repliegue de la nave espacial

considera también:

Uno mismo-repliegue de la nave espacial

La idea de una nave espacial automatizada capaz de construir copias de sí mismo primero fue propuesta en literatura científica en 1974 por el Michael A. Arbib, pero el concepto había aparecido anterior en la ciencia ficción tal como el nuevo Berserker del 1967 por el Fred Saberhagen o el 1950 del de la trilogía del novellette el viaje del beagle del espacio por el A. van Vogt (véase las máquinas de uno mismo-repliegue en la ficción, abajo). El primer análisis de ingeniería cuantitativo de una nave espacial de uno mismo-repliegue fue publicado en el an o 80 por Roberto Freitas, en quien el diseño de no-repliegue de Daedalus del proyecto fue modificado para incluir todos los subsistemas necesarios para la uno mismo-réplica. La estrategia de diseño era utilizar la punta de prueba para entregar un " seed" la fábrica con una masa de cerca de 443 toneladas a un sitio distante, hace que la fábrica de la semilla repliegue muchas copias de sí mismo allí para aumentar su capacidad de fabricación total, y después utiliza el complejo industrial automatizado resultante para construir más puntas de prueba con una sola fábrica de la semilla a bordo cada uno.

Otras referencias

un número de patentes se ha concedido para los conceptos de uno mismo-repliegue de la máquina. El relevantes incluyen lo más directo posible el " System" de Autogeneric; Inventor: Davis; Dannie E. (Elmore, AL) (el marzo de 1988), " Uno mismo que reproduce el " de fabricación fundamental de las máquinas (F-Unidades); Inventor: Collins; Charles Michael (Burke, VA) (el agosto de 1997), " Uno mismo que reproduce el system" de fabricación fundamental de la máquina; Inventor: Collins; Charles Michael (Burke, VA) (el junio de 1998), y " Método y sistema para el stations" de uno mismo-repliegue de la fabricación; Inventores: Merkle; Rafael C. (Sunnyvale, CA), Parker; Eric G. (Wylie, TX), Skidmore; George D. (Plano, TX) (el enero de 2003).
Los replicators macroscópicos del

se mencionan breve en el cuarto capítulo de los motores del libro de 1986 K. Eric Drexler de la creación . Szabo escribió que este acercamiento era más fácil que las ofertas anteriores para los replicators de la macroescala, pero predicho con éxito que incluso este método no llevaría a un replicator de la macroescala en el plazo de diez años.

en 2004, el Roberto Freitas y el Rafael Merkle publicaron la primera revisión comprensiva del campo de la uno mismo-réplica (de cuál se deriva mucho del material en este artículo, con el permiso de los autores), en sus máquinas de Uno mismo-Repliegue cinemáticas libro, que incluye referencias de la literatura 3000+. una cartilla en las matemáticas de la réplica, y el primer análisis comprensivo del espacio entero del diseño del replicator.

Uno mismo-repliegue de las máquinas en la ficción

En la ficción, la idea data por lo menos hasta el R. (robustezas) de Rossum juego de s 1920 de Čapek Karel universal '. Un obstáculo fundamental de máquinas de uno mismo-repliegue, cómo reparar los sistemas de la reparación, era la falta crítica en la sociedad automatizada descrita en que la máquina para . van Vogt utilizó la idea como dispositivo del diagrama en su " de la historia; M33 en Andromeda" (1943), que fue combinada más adelante con cuatro otras historias generales de la semántica se convirtieron en la novela, el viaje del beagle del espacio. La historia describe la creación de las fábricas de uno mismo-repliegue de las armas diseñadas para destruir el Anabis, una forma de vida malévola galaxia-que atraviesa doblada en la destrucción de la raza humana.

Un tratamiento temprano era el Autofac del de la narración breve al lado de Philip K. Dick, publicado en 1955, que precede el papel original de von Neumann sobre las máquinas de uno mismo-reproducción. Dick también tocado en este tema en su variedad anterior 1953 segundo del de la narración breve . Otro ejemplo se puede encontrar en el epílogo 1962 de la narración breve por el Pablo Anderson, en el cual uno mismo-replegando las lanchas a remolque de la fábrica fueron propuestos que utilizaron los minerales extraídos del agua del océano como materias primas.

La automatización avanzada de la NASA para las misiones espaciales estudia inspiró directo el código nuevo de la ciencia ficción del Lifemaker (1983) por el James P.

Los chillones de la película, basados en la variedad del segundo de la narración breve de Dick, ofrecen un grupo de armas de la robusteza creadas por la humanidad para actuar como los dispositivos/berserkers de Von Neumann. Las robustezas originales son los buzzsaws subterráneos que hacen un sonido screaming mientras que se acercan a una víctima potencial debajo del suelo. Estas máquinas uno mismo-están replegando y, como se descubre con el curso de la película, ellas son absolutamente inteligentes y han manejado al " evolve" en más nuevas, más peligrosas formas, especialmente formas humanas que los seres humanos verdaderos en la película no pueden decir aparte de otros seres humanos verdaderos excepto por de ensayo y error.

El concepto también se utiliza extensamente en la televisión de la ciencia ficción. El Lexx de la serie televisiva ofreció a ejército de uno mismo que replegaba las robustezas conocidas como abejones de Mantrid . El Replicators es semejantemente una horda de las máquinas de uno mismo-repliegue que aparecen con frecuencia en el Stargate SG-1, y Borg de s de Star Trek el 'se podría también considerar como máquinas de uno mismo-repliegue.

Otros trabajos de la persona notable que contienen replicators

" el " necesario de la cosa ; por el Roberto Sheckley, en el cual el Replicator universal se trampea involuntario en el repliegue
La serie de Berserker de libros y narraciones breves por el Fred Saberhagen
la fragua de dios por el oso de Greg
2010 de : Odisea dos por el Arturo C. Clarke
el mundo a finales del tiempo por el Federico Pohl
repetición por ISBN 0-330-42699-0 de Tony Ballantyne
evolución por el Stephen Baxter
vuelta por el Roberto Charles Wilson del
presa por el Michael Crichton

Perspectivas de la puesta en práctica

Mientras que el uso de la automatización industrial se ha ampliado en un cierto plazo, algunas fábricas han comenzado a acercarse a una apariencia de la autosuficiencia que es sugestiva de máquinas de uno mismo-repliegue. Sin embargo, tales fábricas son poco probables alcanzar el " closure" completo; hasta que el coste y la flexibilidad de la maquinaria automatizada venga cerca de el del trabajo del ser humano y la fabricación de recambios y de otros componentes localmente llega a ser más económica que transportándolos de a otra parte. los replicators Lleno-capaces de la máquina son los más útiles para desarrollar recursos de los ambientes peligrosos que no son alcanzados fácilmente por los sistemas de transporte existentes (tales como espacio exterior ).

Un replicator artificial se puede considerar para ser una forma de la vida artificial . Dependiendo de su diseño, puede ser que esté conforme a la evolución durante un periodo de tiempo extendido. Sin embargo, con la corrección de error robusta, y la posibilidad de la intervención externa, el panorama común de la ciencia ficción de la vida robótica funcionado con amok sigue siendo extremadamente inverosímil para el futuro próximo.

Ver también

Juego de Conway de la vida
Sustancias pegajosas grises
Ecophagy
Virus de computadora

.

Zenithic

St. Olaf, Minnesota

Random links:

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