לכל הדברים המדהימים ביותר שאי פעם דמיינו והבאנו לכדי מימוש: בניינים וגשרים, מכוניות ומכונות, מוצרים שונים ומכשירים ניידים – יש דבר אחד מובהק במשותף: הם אינם חיים.

זוהי תוצאתו של תהליך איטי, מתמשך ושאינו משתנה, אשר לוקה בחוסר של מאפייני החיים: המוצרים לא יכולים לחוש מה קורה מסביבם, לא מגיבים לגירויים חיצוניים, או משתפים פעולה זה עם זה על מנת להגיע לתוצאות טובות יותר. אבל, לא לדאוג - כל זה עומד להשתנות.

ההמצאה האנושית הראשונה – גרזן היד, נוצרה לפני 2.6 מיליון שנים, אי שם באפריקה. מאז ההמצאה פורצת הדרך הזו, אנשים סללו דרך שונה ומסועפת מזו של הטבע. הם יצרו מעין מציאות מקבילה, המואצת באופן קבוע על ידי הטכנולוגיה.

הטכנולוגיה אפשרה לאנשים לשרוד, לשגשג וליצור את העולם המודרני כפי שאנו מכירים אותו היום. אבל, מבעד לטכנולוגיה, בני האדם עובדים בצורה הפוכה מהמקום ממנו הגיעו - הטבע, ומבינים שהמטרות, השיטות וההשפעות של הטכנולוגיה, הן למעשה ׳מאונכות׳ לאלו של הטבע.

כיום, אנשים נוקטים בגישה טכנית, ממוקדת ואף כוחנית בכל הקשור לעיצוב, אך ניתן לראות כי אט אט, הפרספקטיבה שמביטה בעיצוב יותר כעל מערכת חיה, מתחילה להדהד.

הטבע ביסודו מעצב על ידי כך שהוא לוקח את הפתרונות הטובים ביותר הקיימים לבעיה בכל פעם מחדש. שלא כמו הטבע, אנשים לרוב מתחילים את הפרויקטים שלהם בכל פעם מאפס. הגישה הזו מובילה לכך שאנו מגיעים לאותם פתרונות ישנים והתוצאות אמנם משתפרות, אך באופן איטי והדרגתי, כאשר מה שאנחנו באמת מחפשים, אלו תוצאות מהפכניות.

השלב הבא של האינטליגנציה הממוחשבת

בכדי שמעצבים יחוו חוויה המקבילה לדרך ההתקדמות של הטבע, שנעה קדימה בלבד, הם צריכים לקחת בחשבון את אוסף הרעיונות והעיצובים הרלוונטיים שכבר קיימים כיום.

מה אם כמו בטבע, יכולנו לקבל גישה לכל עיצוב, שרטוט, או רעיון, שנוצר אי פעם, בכדי לתת מענה טוב יותר לאתגר עיצובי? אלגוריתמים בעלי יכולת למידה יכולים לזהות דפוסי התנהגות של דגמים, למיין וללמוד אותם ללא כל צורך בהתערבות אנושית.

המחשב לומד את כל האלמנטים והמרכיבים הקיימים, מקטלג אותם ומזהה כיצד הם מגיבים זה לזה – כמו גלגל שיניים שמסובב גלגל שיניים נוסף, ומהי השפעתם הסופית זה על זה. תהליך זה יכול לשרת עשרות אפשרויות עיצוב שונות, ולספק אותם כאלמנטים בעיצוב הבא שלך.

לדוגמה, אתה צריך לעצב מכשיר אשר אמון על העברת מומנט כוח מנקודה אחת לנקודה אחרת. המחשב בתגובה, מציע סט של פתרונות עיצוביים פוטנציאליים, כגון גלגלי שיניים, מפרקי חיבור שונים וגלגלות. אם גלגל שיניים הוא הפתרון המתאים ביותר על מנת לפתור את אתגר מומנט הכוח, המחשב יציג מספר תצורות אפשריות עבור גלגל השיניים המדובר.

עם מחשב שעובד לפי הרגלים אשר מדמים את הרגלי החיים על מנת לפתור בעיות, ניתן להתמקד במטרת העיצוב: מה שאתה רוצה להשיג, בזמן שהמחשב משתמש בכל הידע שלו על מנת לספק לך את הפתרונות הטובים ביותר.

עיצוב יצרני הוא אבולוציה

הטבע חקר את כל הפתרונות האפשריים שמשפרים את סביבת החיים הקיימת. אם בני אדם רוצים לראות גם את העיצובים שלהם מתפתחים, הם חייבים להפסיק לחשוב על מחשבים ככלים לרישום בלבד, ולהתחיל לחשוב עליהם כשערים לעולמות נפלאים אף יותר.

עיצוב יצרני מחקה את גישת הטבע, על ידי כך שהוא מתחיל בהגדרת המטרות וחוקר את כל השינויים האפשריים לבעיה ב"דורות" הבאים, עד שהפתרון הטוב ביותר נמצא.

עד לאחרונה, עיצוב יצרני היה מצוי בתחום מדעי המחשב בלבד, מכיוון שהתהליך נחשב ארוך מדי. כעת, כאשר טכנולוגיית הענן נותנת גישה לכל הידע הנדרש בגישה זו, ישנה היכולת לפתח מיליוני אופציות אינדיבידואליות במקביל. דבר זה האיץ את ההתפתחות – וכעת, ניתן לקבל את התוצאה הטובה ביותר בזמן שנדרש בעבר על מנת לקבל פשוט את התוצאה הראשונה.

בזיהוי פרמטר ספציפי אשר אותו אנו נדרשים לשפר – כמו משקל, שטח פנים או קשיחות, המחשב יחזיר את המידות האופטימליות. המעצב יכול לבחור את האפשרות האסתטית ביותר בעיניו, והמחשב ימשיך לבחור באופציה זו עד אשר תבקש ממנו לא לעשות כן. לבסוף, האופציה שתיבחר היא האופטימלית, שאינה רק יפה יותר אלא גם אפקטיבית יותר מקודמותיה.

בקיץ האחרון, מהנדסים מתאגיד Aurp השתמשו בכלי העיצוב היצרני בתוכנת WithinLab על מנת ליצור מפרקים עבור כבלים. כפי שהכוחות בין כל חיבור ייחודיים, כל עיצוב ממוחשב הותאם בצורה אופטימלית והותאם אישית. במקביל, חברת MoonExpress במרכז המחקר איימס של נאס"א, עובדת על התקנים אשר יחברו משקולות סלעים אל רכב הנחיתה. במקום להפחית את המשקל על ידי הסרת חומר מהמבנה הקיים, הם חוקרים דרכים להגדיל את המבנה באופן ממוחשב.

קהילה של דברים

התגובה הנוכחית לעולמנו המשתנה, היא התיישנות מתוכננת: כשהעולם משתנה והמוצרים שלנו אינם, צריך פשוט לזרוק החוצה את הישן ולהכניס פנימה את החדש. אבל מה אם עיצוב יכול לחיות מעבר לנקודת היצירה שלו? אם כך, הדברים שאנו מעצבים ונעשה בעתיד חייבים לכלול שלושה דברים: חישה, תגובה ושיתוף פעולה.

הצורה הבסיסית ביותר של עיצוב חי, היא אובייקט שיכול בפשטות לחוש את הסביבה שלו ולאסוף את המידע הנתון ממנה. דברים כמו בגדים חכמים, התקני כושר אישיים ואמצעים המשמשים בתעשייה, יכולים להיווצר על ידי הגידול הדרמטי בחיישנים זולים זמינים.

אבל איסוף מידע, אפילו מידע רב, אינו מספיק. אנחנו צריכים שהאובייקטים שלנו יגיבו וישתפו פעולה במידה מסוימת, בהתבסס על המידע שנאסף בחיישנים שלהם. דוגמה לכך היא ספוילר (משבש זרימה) עשוי סיבי פחמן המותקן על חלקו האחורי של הרכב, אשר "מתעקם" כלפי מעלה כאשר החיישנים קולטים לחות, מגבירים את הדחף האווירודינמי ומשפרים את יכולת ההנעה על מסלול חלקלק.

אנשים קוראים לתופעה זו "האינטרנט של הדברים"

זו בעיה, מכיוון שלא מדובר בדברים, ואפילו לא מדובר באינטרנט. מדובר במה שהטכנולוגיות הללו מסוגלות לעשות, במושגים של חוויה וערך. הדברים המשוכללים ביותר שאנו מעצבים, יהיו אלו שיהיו מסוגלים לשתף פעולה עם דברים נוספים על מנת ליצור עבורנו תועלת כפולה.

כשעיר שלמה תהיה רוויה במערכות שמסוגלות לחוש את סביבתן, להגיב ולשתף פעולה עם אובייקטים נוספים, היא תקום לתחייה. עיר כזאת יכולה לפתור את פקקי התנועה שלה על ידי שימוש בדפוסים מסוימים, לחזות שינויים עתידיים ולהחליט על תכנון מחדש של התשתיות שלה.

מכיוון שמושג "האינטרנט של הדברים" מייצר ציפייה שאיננה נכונה, מה שאנחנו באמת צריכים, זו "קהילה של דברים": אוסף ישויות אינדיבידואליות המעוצבות לפעול יחד באופן תכליתי עבור המטרה שלמענן נוצרו.

כשמסתכלים קדימה, הדברים המניעים את הטכנולוגיה והטבע, פועלים בדינמיקה הדדית אשר מועילה יותר ויותר האחד לשני.

ניקח לדוגמה את האופן שבו אנו מתמודדים עם אסון גרעיני: בבואנו לטפל באתר ההרס, אנחנו מגדרים אותו, עוקרים אותו ו"קוברים" אותו במקום אחר, או פשוט מבודדים את האזור ונותנים לו "להתנקות" לאט לאט במשך 10,000 שנה.

לטבע יש נקודת פתיחה שונה. לדוגמה, ישנה פטריה שנמצאה בצ'רנוביל, אשר התפתחה אבולציונית על מנת להתקיים בהצלחה בסביבה רדיואקטיבית. אחד מהחוקרים באוטודסק, האיץ את עבודתו של הטבע על ידי כך שהוא הנדס מחדש את הפטריה הרדיואקטיבית הזו כדי שיוכל ללכוד ולהמיר את החלקיקים הרדיואקטיביים, כך שהם יוכלו להתנקות בקלות ובבטחה.

חוקרים במעבדה הלאומית בליברמור, קליפורניה, מעצבים כיום ויוצרים מחדש חומרים חדשים. בהיסטוריה של הייצור, הוגבלנו ביצירת תופעות חדשות ושונות מאלו שהטבע אפשר לנו ובקומבינציות שיכולנו ליצור. כעת, אנחנו יכולים להעז אף יותר ולעשות דברים עם מאפיינים מפתיעים - דברים שמתרחבים כשאתה מותח אותם, מכווץ אותם או מחמם אותם.

זו רק ההתחלה. ישנן טריטוריות רבות לפנינו אליהן לא הגענו עדיין, מהן אנחנו יכולים לקחת את יתרונותיו של הטבע ולהתאים אותם לכוחה של הטכנולוגיה. כך נוכל ליצור דברים שיתעלו על הגבולות של שניהם (טבע וטכנולוגיה כאחד), ונחייה את העיצובים שלנו.

המאמר פורסם במקור באנגלית כאן.