the future of the way we make things.

今日は皆さんに

I believe that soon our buildings and machines

物づくりの未来をお見せします

will be self-assembling,

私はやがて建物や機械が

replicating and repairing themselves.

自己組織化するようになり 自ら複製や

So I'm going to show you

修復をするようになると信じています

what I believe is the current state of manufacturing,

これから

and then compare that to some natural systems.

私が信じる 物づくりの現状と

So in the current state of manufacturing, we have skyscrapers --

それらに対する自然界のシステムを比較します

two and a half years [of assembly time],

物づくりの現状として 高層ビルが例に挙げられます

500,000 to a million parts,

建築期間は２年半

fairly complex,

部品数は50万から100万個

new, exciting technologies in steel, concrete, glass.

かなり複雑であり 鋼鉄やコンクリート

We have exciting machines

ガラスにおける最新の素晴らしい技術でできています

that can take us into space --

私たちが持つ宇宙に運ぶ

five years [of assembly time], 2.5 million parts.

素晴らしい機械は

But on the other side, if you look at the natural systems,

製造期間が５年 部品数は250万個です

we have proteins

一方で 自然界のシステムに目を向けると

that have two million types,

200万種類もの

can fold in 10,000 nanoseconds,

タンパク質が

or DNA with three billion base pairs

1万ナノ秒のうちに折り畳んだり

we can replicate in roughly an hour.

30億塩基対のDNAが

So there's all of this complexity

およそ１時間以内に複製が出来たりします

in our natural systems,

このように自然界のシステムには

but they're extremely efficient,

こんなに多くの複雑性が存在していますが

far more efficient than anything we can build,

これらは極めて効率が良く

far more complex than anything we can build.

私たちがつくるものよりもはるかに

They're far more efficient in terms of energy.

効率的で複雑なのです

They hardly ever make mistakes.

エネルギーの観点からもずっと効率的です

And they can repair themselves for longevity.

これらは滅多にミスをしません

So there's something super interesting about natural systems.

そして状態を保つ為に自己修復が可能です

And if we can translate that

このように自然界のシステムには大変興味深い点があります

into our built environment,

そしてこれらを

then there's some exciting potential for the way that we build things.

私たちの構築した環境に取り入れられれば

And I think the key to that is self-assembly.

物づくりに面白い可能性が備わります

So if we want to utilize self-assembly in our physical environment,

そしてその鍵となるのは自己組織化です

I think there's four key factors.

物理環境において自己組織化を活用する場合

The first is that we need to decode

４つの要素があると考えます

all of the complexity of what we want to build --

１つは 建物や機械などといった

so our buildings and machines.

私たちが作りたいあらゆる複雑なものを

And we need to decode that into simple sequences --

復元する必要があります

basically the DNA of how our buildings work.

そして簡単な配列に復元する必要があります

Then we need programmable parts

つまり建物がどのように機能するかといったDNAです

that can take that sequence

次にそれらの配列を用いて

and use that to fold up, or reconfigure.

折り畳んだり 再構成するための

We need some energy that's going to allow that to activate,

プログラム可能な部品が必要です

allow our parts to be able to fold up from the program.

それらを稼働させ 部品をプログラムによって

And we need some type of error correction redundancy

折り畳めるようにするためのエネルギーが必要です

to guarantee that we have successfully built what we want.

そして 一種の冗長なエラー修正機能によって

So I'm going to show you a number of projects

望んだ物がうまく組み立てられたか保証するものが必要です

that my colleagues and I at MIT are working on

それでは 私と私のMITの同僚たちが

to achieve this self-assembling future.

この自己組織化した未来を実現するために

The first two are the MacroBot and DeciBot.

取り組んでいるプロジェクトを紹介します

So these projects are large-scale reconfigurable robots --

始めの２つはMacroBotとDeciBotです

8 ft., 12 ft. long proteins.

これらは大型の再構成可能ロボットで

They're embedded with mechanical electrical devices, sensors.

縦幅2.5メートル 横幅3.5メートルもの物体で構成されています

You decode what you want to fold up into,

機械電子機器やセンサーが内蔵されており

into a sequence of angles --

実現したい折り畳み方法を

so negative 120, negative 120, 0, 0,

角度を表す配列で復元します

120, negative 120 -- something like that;

マイナス120度 マイナス120度 0度 0度

so a sequence of angles, or turns,

120度 マイナス120度 といった感じです

and you send that sequence through the string.

このような角度を表す配列に

Each unit takes its message -- so negative 120 --

配線を通してこの配列を送信します

it rotates to that, checks if it got there

それぞれのユニットがこのメッセージを受信し マイナス120度なら

and then passes it to its neighbor.

このように回転し 到達したか確認後

So these are the brilliant scientists,

次のユニットの入力待ちとなります

engineers, designers that worked on this project.

彼らがこのプロジェクトに参加している

And I think it really brings to light:

素晴らしい科学者やエンジニア そしてデザイナーです

Is this really scalable?

私は本当に実現すると考えています

I mean, thousands of dollars, lots of man hours

これは本当に拡張性があるでしょうか？

made to make this eight-foot robot.

この2.5メートルものロボットの製作に

Can we really scale this up? Can we really embed robotics into every part?

膨大なお金と 手間がかかりました

The next one questions that

本当にこれが拡張し 全ての部品にロボット工学を組み込めるでしょうか？

and looks at passive nature,

次のロボットでは それを命題に

or passively trying to have reconfiguration programmability.

受動的な性質 もしくは

But it goes a step further,

受動的に再構成プログラミング能力を獲得させようとしています

and it tries to have actual computation.

さらに一歩進んで

It basically embeds the most fundamental building block of computing,

実際に演算能力を持たせようとしています

the digital logic gate,

これにコンピューティングの最も基本的な

directly into your parts.

要素であるデジタルロジックゲートを

So this is a NAND gate.

部品の中に直接組み込んでいます

You have one tetrahedron which is the gate

これがNANDゲートです

that's going to do your computing,

コンピューティングを行うゲートである

and you have two input tetrahedrons.

四面体が１つあり

One of them is the input from the user, as you're building your bricks.

２つ入力用の四面体があります

The other one is from the previous brick that was placed.

一方が部品を組み立てるユーザーの入力用に使われ

And then it gives you an output in 3D space.

もう一方が前に設置された部品の入力用です

So what this means

そして３次元空間上に出力を行います

is that the user can start plugging in what they want the bricks to do.

これが何を意味するかというと

It computes on what it was doing before

ユーザーが部品の動作を指示することができるということです

and what you said you wanted it to do.

これは前に行ったことと

And now it starts moving in three-dimensional space --

ユーザーの指示を演算します

so up or down.

そしてこのように３次元空間を

So on the left-hand side, [1,1] input equals 0 output, which goes down.

上下に動き始めます

On the right-hand side,

左側では 入力[１,１]は 出力０のため 下に向き

[0,0] input is a 1 output, which goes up.

右側では

And so what that really means

入力[０,０]は 出力１のため 上に向かいます

is that our structures now contain the blueprints

これが本当に意味するのは

of what we want to build.

この構造物には 今や私たちが作りたい物の

So they have all of the information embedded in them of what was constructed.

設計図が含まれているということです

So that means that we can have some form of self-replication.

作り上げられるべき物の全ての情報が組み込まれているのです

In this case I call it self-guided replication,

これはつまり 自己複製のようなことが行えることを意味します

because your structure contains the exact blueprints.

このようなものを私は 自己誘導複製と呼んでいます

If you have errors, you can replace a part.

これに完全な設計図が含まれているからです

All the local information is embedded to tell you how to fix it.

エラーがあれば 一部を取り替えることができます

So you could have something that climbs along and reads it

全ての局所情報は修復用に組み込まれています

and can output at one to one.

従って例えば 平行して動作し データを読み込み

It's directly embedded; there's no external instructions.

出力を行うようなことができるでしょう

So the last project I'll show is called Biased Chains,

情報は直接組み込まれており 外部命令に依存しません

and it's probably the most exciting example that we have right now

最後にお見せするプロジェクトは Biased Chainsと呼びます

of passive self-assembly systems.

これは おそらく受動的自己組織化システムにおける

So it takes the reconfigurability

最も面白い例であるといえます

and programmability

再構築機能を持ち

and makes it a completely passive system.

プログラミング要素があり

So basically you have a chain of elements.

完全に受動的なシステムです

Each element is completely identical,

物体の鎖があるとします

and they're biased.

それぞれの物体は全く同一であり

So each chain, or each element, wants to turn right or left.

それらは偏っています

So as you assemble the chain, you're basically programming it.

それぞれの鎖 もしくは物体は 左右に動こうとします

You're telling each unit if it should turn right or left.

鎖の組み立ては 基本的にはプログラミングに相当します

So when you shake the chain,

それぞれのユニットに左に曲がるか 右に曲がるか伝えているのです

it then folds up

そして鎖を振ると

into any configuration that you've programmed in --

プログラムした

so in this case, a spiral,

あらゆる構造に折り畳まれます

or in this case,

この場合は 螺旋ですし

two cubes next to each other.

この場合では

So you can basically program

２つの正四面体が重なっています

any three-dimensional shape --

このようにあらゆる

or one-dimensional, two-dimensional -- up into this chain completely passively.

３次元形状 もしくは１次元 ２次元のものを

So what does this tell us about the future?

この鎖で受動的にプログラムすることができます

I think that it's telling us

では これが示す未来とは何でしょうか？

that there's new possibilities for self-assembly, replication, repair

私が思うに これによって

in our physical structures, our buildings, machines.

物理的構造や建築 機械に対し自己組織化や

There's new programmability in these parts.

複製 修復といった新たな可能性をもたらすと考えます

And from that you have new possibilities for computing.

これらに新しくプログラミング要素が付与され

We'll have spatial computing.

コンピューティングの新しい可能性が生まれるのです

Imagine if our buildings, our bridges, machines,

空間コンピューティングが可能です

all of our bricks could actually compute.

建築や橋 機械などあらゆる部品が

That's amazing parallel and distributed computing power,

演算能力を持つことを想像してください

new design possibilities.

並列で分散的な驚くべき演算能力であり

So it's exciting potential for this.

新しいデザインの可能性が広がります

So I think these projects I've showed here

このようにこれは素晴らしい潜在能力を持っています

are just a tiny step towards this future,

ご紹介したこれらのプロジェクトは

if we implement these new technologies

そんな未来に向けてのほんの小さな一歩です

for a new self-assembling world.

これらの新しい技術を新たな自己組織化世界に

Thank you.

向けて導入できればと考えます

(Applause)

ありがとうございました