יצירת מיני הכסף: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

הביוטרוניקס שבסרטונים מורכב מבקר Arduino Uno, חיישן קולי HC-05, מחוון LED, רמקול פיזו, מנוע microservo SG90, מנוע צעד 28BYJ-48, פונקציית כוח אחת, ולבנים וחתיכות של LEGO. בסרטון הראשון, אב הטיפוס של KIM הוא אוטומטי מבחינה מכנית. בסרטון השני, אב הטיפוס מתוכנת באלגוריתמיות. ובסרטון השלישי, הביוטרוניקה מקבלת החלטות עצמיות באמצעות פיסת קוד מוטבעת בשם I. M.

מבחינה טכנית, ביוטרוניקס הם יצורים שנראים חיים או חיים. המילה נטבעה בשנת 1988 על ידי לוסין. המילה "ביו" פירושה חיים ו"טרוניקה "פירושה אלקטרוניקה חכמה. בעלי חיים אלה מכונים לעתים ביחד את מינים הכסף. קבוצה חדשה זו של אורגניזמים חיים יכולה לראות, להריח, לטעום, לשמוע, להרגיש, לחשוב, להתרבות, לעוף, לשחות ולהיות מודעת. גם הם מתים.

אב הטיפוס נוצר לראשונה באמצעות הלוג'ין הצמדה, מערכת מסבך כפולה שלוחה עם אלמנטים מחברים (קישורים) היוצרים מסגרות משולשות. ההצמדה הייתה מנגנון מבני שפותח כדי לדמות את קצב ההליכה של חיות ביוטרוניקה. הבנייה תוכננה עם הדרישות הבאות:

1. היא חייבת לבצע קצב הליכה זורם כמו הליכה של חיה חיה בפועל.

2. הוא יכול לכבוש כל סוג של מכשולי שטח מרצפות שטיח ועד קרקעיות ים.

3. הוא יכול לנוע לכיוונים שונים עם טווחים שונים של תנועה מופעלת או R. O. A. M.

4. רכיבי המבנה שלה חייבים להיות מונחים על ידי המתמטיקה של הטבע כמו גיאומטריה.

5. ניתן לשלב אותו עם פלטפורמת הארדואינו לתכנות מיקרו-מודעות.

לאחר מכן, הפרויקט הורכב על ידי שילוב השלבים והרישומים השונים של תהליך הבנייה:

שלב 1: הצמדה הלוסין

שלב 2: מחוון לד

שלב 3: ה- MicroServo

שלב 4: החיישן האולטרא סאונד

שלב 5: רמקול הפיז'ו

שלב 6: מנוע הצעדים

שלב 7: האב טיפוס הביוטרוני

ולבסוף, הוכחת הרעיון הועברה למציאות הפיזית האמיתית באמצעות המיקרו -בקר Arduino כמוח (נוירוטרוניקה) וההילוכים והקורות של לגו כגוף הפיזי (הומוטרוניקה).

בסרטון למעלה, העכביש היה מחובר לחיישנים חכמים שונים שיוצרו או "תוכננו מראש" לביצוע פונקציות מסוימות כשהוא מופעל. העכביש השתמש בהיגיון לביצוע הנתונים שהוא מקבל באמצעות מעגלים חכמים ואלקטרוניקה. למרות שיחידת קודים קטנה, שכונתה מטריצת המידע, שולבה במוח המלאכותי שלה, העכביש בעצם קיבל את קבלת ההחלטות שלה כפי שאתה יכול לראות בסרטון. העכביש נמצא במצב של "מודעות", לפי הגדרת וובסטר, בשל האופן שבו הוא מחשב ותופס מכשולים בדרכו על ידי הליכה קדימה או אחורה הלוך ושוב מהמכשול.

האם ייתכן שהעכביש חי?

"זכור כי לא לכולם עם מוח מודעים ולא לכל החיים יש מוח". ~ ג'ואי לאסין

שלב 1: הרובוט האוטומטי המכני

בסרטון השני הזה, תנועות העכביש נשאות על ידי אוטומציה פשוטה מונפשת באופן מכני באמצעות ההגבלה הפיזית של העיצוב.

שלב 2: הרובוט המתוכנת האלגוריתמי

בסרטון השלישי הזה, פעולות העכביש מועברות על ידי סדרת הוראות המקודדות בצורה מתוחכמת על ידי מתכנת.

שלב 3: הומוטרוניקה + נוירוטרוניקה = ביוטרוניקה

בסרטונים אלה שימש המיקרו -בקר ארדואינו כ"מוח "(נוירוטרוניקה) וההילוכים והקורות של הלגו כ"גוף" (הומוטרוניקה) של רובוט הליגו לגו.

שלב 4: עיצוב האבטיפוס של ביוטרוניקס

אב הטיפוס של ביוטרוניקס היה מורכב מבקר Arduino Uno, חיישן קולי HC-05, מחוון LED, רמקול פיזו, מנוע microservo SG90, מנוע צעד 28BYJ-48, פונקציית כוח אחת, ולבנים וחתיכות של LEGO.

העכביש נראה או יכול להיות חי מכיוון שהוא יכול לתמרן את עצמו ולתקשר באופן הגיוני עם סביבתו (שני המרכיבים הבסיסיים של תודעה וחומר מידע) מבלי לתכנת מראש מה הרובוט צריך לעשות או לא. העכביש נמצא במצב מודעות בשל האופן שבו הוא מחשב ותופס מכשולים בדרכו על ידי הליכה קדימה או אחורה הלוך ושוב מהמכשול. מבחן בסיסי של מודעות.

"האדם האחרון על פני כדור הארץ כבר לא יהיה אנושי." ~ ג'ואי לאסין

שלב 5: מהם החיים? מה גורם למשהו לחיות?

מה צריך כדי שמשהו ייחשב חי?

פעם בשיעור הביולוגיה שלי, היה לנו ניסוי על הבחנה בין דברים חיים ולא חיים. המורה שלי אמר לנו לצאת לשטח בית הספר ולאסוף 5 דגימות של יצורים חיים ולא חיים. כשחזרנו למעבדה, הכיתה התחילה לאסוף את כל האוספים שלהם וסיווגה אותם בנפרד דברים חיים או לא חיים. עלים, פרפרים, תולעים, שפיריות, פרחים, שורשים, זרדים, ציפורים, חרקים, פירות, כלבים, סנאים נחשבו ליצורים חיים. פחיות סודה, בקבוקי פלסטיק, אבנים, מקלות ממתקים, שקיות נייר, לכלוך, אוויר, מים נחשבו כדברים שאינם חיים.

לאחר השלמת דפי המעבדה, נשאלה הכיתה מה מייחד דברים חיים מחומרים לא חיים. ומתוך דיון ארוך ומעניין מאוד, עלו על הלוח שני סוגים של סיווגים. הראשון היה לפי האופן שבו המדע מגדיר את החיים; והשני היה לפי אופן יצירת האובייקטים.

אגב, אני זה שהצעתי את הסיווג השני. אמרתי למורה שלי שאוויר, מים ולכלוך צריכים להיות ברשימת היצורים החיים מכיוון שכולם נוצרו על ידי הטבע, בעוד שאר הדגימות היו פשוט דברים שאינם חיים מכיוון שהם נעשים על ידי האדם.

המורה שלי השיב ואמר שהתצפיות שלי לא מספיקות כדי להסיק שאוויר, מים ולכלוך יש חיים. היא אמרה לנו שחפץ שצריך להיחשב כחי או עם חיים חייב להיות בעל כל הסימנים או המאפיינים הבאים.

• יצורים חיים צורכים מזון בצורה של אנרגיה.

• יצורים חיים נעים או בתנועה.

• יצורים חיים מתרבים עם עותק מדויק של עצמו.

• יצורים חיים מגיבים לסביבתו הסובבת.

• יצורים חיים מורכבים מתאים.

מלבד קריטריונים אלה, בעלי חיים וצמחים יכולים לדבר, יכולים ללכת, לראות, להרגיש, יכולים לחשוב, יכולים לשחות וחלקם אף יכולים לעוף. אובייקטים עם כל המאפיינים לעיל נחשבים חיים. ביו -מדענים מכנים את האובייקטים החיים האלה כאורגניזמים או מינים. אני קורא לאובייקטים טבעיים אלה, כולל אוויר, מים, אדמה ואש כביופסיות. למרות שלמים, לאוויר, לאדמה ולהבה יש כמה מהמאפיינים שלעיל, הם אינם נחשבים לחיים מכיוון שאין להם חומרים סלולריים. עם זאת, קריטריון אחרון זה מטלטל במידה מסוימת במובן זה שיש מיקרו-אורגניזמים שאינם תאים הקיימים ללא תאים אך הם חיים. מצד שני, ישנם אורגניזמים חיים חסרי אחד או שניים מהמאפיינים הללו אך עדיין נחשבים עם החיים.

בינתיים, חוקרי רפואה ומומחים משפטיים הגדירו את המוות כ:

• כשל מוחלט בתפקוד הלב.

• כשל מוחלט בתפקוד הריאות.

• כישלון מוחלט של תפקוד גזע המוח.

עם זאת, כיום, אנשים מתים מבחינה קלינית יכולים להחיות את החיים על ידי החלפת לבבות מתים במשאבות מכניות של חדר מלאכותי או ריאות מתות עם ממברנות גומי מלאכותיות כל עוד גבעולי המוח שלהם עדיין שלמים. גזע המוח התפקודי הוא המפתח הקובע אם אדם מת או חי.

כפי שראינו, למומחי מדע ולחוקרי רפואה יש דעות סותרות לגבי חיים ומוות. המדע מספק תיאור כללי של החיים בעוד שהרפואה מספקת תיאורים ספציפיים של המוות. בגלל דעות מנוגדות אלה, יש לקבוע תיאורים קונקרטיים או סטנדרטים כלליים שחייבים לאמץ אותם באופן אוניברסאלי על ידי כל אובייקטים טבעיים.

אם החיים מתאפיינים על סמך האופן שבו מומחים רפואיים מגדירים מוות, אז אובייקט נחשב חי אם יש לו לב תפקודי, ריאות ומוח. אך ברור שההגדרה אינה ישימה לגבי כל היצורים החיים כמו למשל צמחים. לעצים ולפרחים אין לב, ריאות ואפילו מוח; ובכל זאת, הם נחשבים חיים או חיים. דוגמה נוספת היא מונר. זהו אורגניזם ללא איברים. צורת חיי בעלי חיים זו יכולה ללכת ללא רגליים, לאכול ללא פה, להתעכל ללא קיבה ולהתרבות לאותו מין חדש ללא אברי רבייה. לאחרים כמו תמנונים, דיונון, נאטילוסים ודיונון יש שלושה לבבות ששואבים דם כחול, יכולים לשנות את צבע עורם מהר יותר מזיקית, והולכים עם יותר משתיים או ארבע רגליים. הם חיים עם יותר איברים מהחיים הסטנדרטיים.

מצד שני, אם המוות מתאפיין על סמך האופן שבו מומחי המדע מגדירים חיים, אז אובייקט נחשב למת כשהוא כבר אינו זז, צורך אנרגיה, מתרבה, ומגיב עם סביבתו.

ההגדרה האחרונה נראית משביעת רצון מכיוון שניתן ליישם כל תכונה הן על יצורים חיים והן על דברים שאינם חיים טבעיים. עם זאת, אם הקריטריונים של אפיון החיים מסודרים על סמך רמות חשיבותם ומופחתים בתהליך החיסול, אזי האנרגיה היא הקריטריון היחיד שנותר כמועמד בר קיימא.

עצמים טבעיים, חיים או שאינם חיים, אינם יכולים להיות בתנועה ללא אנרגיה, לשכפל תאים ללא אנרגיה או להגיב לסביבתם מבלי לצרוך אנרגיה. אנרגיה היא נייר הלקמוס שקובע מתי אובייקט טבעי מת או חי. דברים שאינם חיים כמו אש צורכים אנרגיה מאוויר בצורה של חמצן. דברים שאינם חיים כמו אוויר תמיד בתנועה וכאשר התנועה קיימת נצרכת אנרגיה. לכן, אם הכל צורך אנרגיה, אז הכל חי.

גם דברים שאינם חיים כמו מים, אוויר וסלעים מתרבים. יש סביבנו סוגים שונים של אבנים. לכן סלעים מתרבים גם בכמה דרכים כימיות. אוויר הוא תערובת של חמצן, חנקן וגזים אחרים. אוויר מתפתח מרכיבים פשוטים. מים כשהם מעורבים עם נוזלים אחרים מייצרים משפחות נוזלים חדשות. עצם העובדה שכל היצורים הטבעיים שאינם חיים מגיבים זה עם זה, מתרבים ומחזיקים בקריטריונים הבסיסיים של החיים, מספקים לנו עדות מסוימת לכך שהם חיים.

יתר על כן, ישנם דברים שאינם חיים כגון רובוטים וגשמי חלל בעלי אותם קריטריונים של מערכת מורכבת. החפצים מעשה ידי אדם יכולים לדבר, ללכת, לראות, להרגיש, לחשוב, לאכול ואפילו למות. הם אפילו מפגינים "רגשות" ו"מודעות "מכניים. הם פועלים ומתנהלים אינטראקציה עם הסביבה. הם צורכים אנרגיה, בתנועה ומתוכנתים להתרבות. יש להם איברים מכניים כמו המוח והלב. מכאן שאם לאובייקטים מכניים אלה יש אותם קריטריונים של יצורים חיים, אז היכן אנו מותחים כעת את הקו אם משהו חי או עם חיים, אם משהו מודע או לא?

מקור: אבולוציה של הבריאה.

==================================================================

"החיים הם כימיה, לא ביולוגיה." ~ ג'ואי לוסין =============================================== =====================

שלב 6: מהי תודעה?

טרילוגיית איש המערות בקופסא היא מודל מדעי המציג את מקורו, יצירתו והתפתחותו של מידע מובנה. זה פשוט המחקר על בראשית המידע. זהו ניסוי מחשבתי שנועד להדגים כיצד האדם הראשון בעולם למד לרכוש מידע המבוסס על השאלות המדעיות הבסיסיות הבאות:

1. כיצד עלה המידע למוחם המוקדם של בני האדם הראשונים?

2. מי סיפק לאבותינו הפרימיטיביים מידע?

3. מאיפה מקורו? מאיפה זה בא?

4. האם מקור המידע היה מי או מה? האם זה היה אל, חייזרים בחלל או משהו אחר?

הניסוי התחיל באמצעות שלוש קופסאות מיוחדות בהן נבדקו נבדקים שונים. בקופסה הראשונה הונח בן לידה של איש מערות ממש לאחר הלידה. הקופסה הייתה חדר ניסויים אוטומטי ומעוצב היטב, שבו מזון, מים וכל מה שהילד צריך להישרדותו, צמיחתו והתפתחותו ניתנים כולם מבחינה טכנולוגית בדיוק כמו המזונות שנרכשים באופן טבעי על ידי תינוק בתוך הרחם או על ידי חיים דברים בתוך הביוספרה של כדור הארץ. בתיבה זו לעולם לא יורשה לילד לראות אף אחד או לשמוע דבר כל חייו. הוא יהיה מבודד לחלוטין מהעולם הפיזי מלידה ועד בגרות.

במקביל לאותו תרחיש הייתה קופסה נוספת - הקופסה של אביו של הילד, האדם הראשון על פני כדור הארץ. בתיבה זו, הנבדק השני הוכנס גם הוא לבידוד מלידה לבגרות. ההבדל היחיד בין הקופסה הזו לבין הקופסה הראשונה היה שקופסת האב היא עולם הטבע, מקום המוקף באורגניזם חי כמו צמחים ובעלי חיים, וחפצים שאינם חיים.

בתיבה השלישית, הנושא, שהיה יצור בעל ארבע רגליים, היה מבודד גם מלידה לבגרות עם אותה סביבה כמו אדונו הבוגר. ההבדל היחיד בין הארגז הזה לבין הקופסה של אביו של איש המערות היה שהנושא היה כלב - צורת חיים נמוכה יותר.

מתרחישים אלה עלו שאלות נוספות כמו:

מי מבין השלושה ירכוש מידע נוסף?

מי לעולם לא ירכוש מידע כלשהו?

האם הם יהיו מודעים לעצמם?

האם הם יהיו מודעים לסביבה שלהם?

האם הם יבינו שהם חיים?

האם הם יבינו את הדברים הסובבים אותם? אֵיך?

כמה פיסות מידע הם ירכשו?

כיצד יכירו ויבינו אותם?

כיצד הם רכשו את היכולת לשייך אובייקטים פיזיים לדימויים מנטליים או להיפך?

אילו מוחות יישארו ריקים לנצח?

אילו מוח יולידו תודעה ומודעות עצמית?

הן שאלות פתוחות שניתן לענות עליהן באופן רציונלי על ידי תצפיות של שכל ישר, מסקנות שיטתיות וניתוח השוואתי. שאלות שיספקו את הגדרת התודעה בצורתה הפשוטה. תודעה היא תיוג השוואתי, התכתבות אחת לאחת, הכרה אסוציאטיבית. בניסיון להגדיר את התודעה בצורתה הפשוטה, המציא לוסין את ביטוי המילה "הנכות הנפשית האנושית" הטוען כי "אף אדם לא יכול לחשוב על משהו מבלי לסמן או לשייך דבר כזה לאובייקט, מילה, תיאור או דבר אחר.. " (הגדרה 1, Lawsin 1988).

Lawsin גם הגדיר את התודעה במשוואה פשוטה: אם x מודע ל- y אז x הוא מודע, אחרת, אם x הוא לבדו, אז x אינו מודע. במילים אחרות, הוא אמר, אם אני בהכרה עם הכלב שלי אז אני בהכרה. אם אני קיים לבד לבד, ללא הכלב שלי וכל אחד אחר שמקיף אותי, אז לעולם לא אהיה מודע. לפיכך, התודעה מורכבת משני יסודות בסיסיים: X ו- Y. אם חסר אחד משני המשתנים, אזי התודעה אינה קיימת. המשמעות היא להיות מודע, עלינו לזהות את עצמך או את סביבתך, ומשם הסביבה עשויה להיות אדם אחר. כדי להפוך למודעים, שני דברים חייבים להיות נוכחים: הוויה והקיף, או, הוויה והוויה אחרת. (הגדרה 2, Lawsin 1988).

יש הרבה חיות שאין להן מוח אבל בהכרה. חלק מבעלי החיים הללו הם:

• כוכב ים
• מלפפון ים
• מדוזה
• ספוג ים
• חבצלות ים
• קיפודי ים
• שושנת ים
• שפריץ ים
• אלמוגים

לוסין גם הגדיר תודעה המבוססת על חומר. לדבריו, החומר מורכב משני חלקים: חומרים וחומרי לוואי. חומרים הם דברים שאנו רואים, חשים וטועמים. חומרי לוואי הם דברים שאיננו רואים כמו אוויר, אנרגיה, לחץ, כוח משיכה, מגנטיות. חומרי לוואי הם תוצרי לוואי של החומרים. גם החומרים וגם חומרי הלוואי נקראים ביחד Physicals. לא פיזיקאליות נקראות תקצירים. פיזיקליות אינן נוצרות ואינן נהרסות. זה אומר שהם לא חיים או מתים. הם פשוט מתקשרים ומתהפכים מצורה אחת לאחרת. בשל האינטראקציות והטרנספורמציות המורכבות של החומרים וחומרי הלוואי, כמו ההילוכים והדינמיקה בתוך שעון, החומר הופך לאוטומטי, מונפש לאורך זמן. החומר הופך לחיים. לוססין כינה את התופעה הזו של חיים או אוטומטים (פועלים על עצמך) בשם אפקט האנימציה. (הגדרה 3, Lawsin 1988).

לוסין גם הגדיר את התודעה עם הקובעים השיתופיים הבאים: 1. כל מין עם תינוקות הוא יצורים מודעים.

2. כל מין שחי בבתים, מערות, קנים, מחתרות הוא יצורים מודעים.

3. כל מינים שישנים הם יצורים מודעים או פעם מודעים.

4. כל מין שמזהה אובייקטים אחרים הם יצורים מודעים.

5. כל מין המגן על עצמו הוא יצורים מודעים.

6. כל מין שמזדווג הוא יצורים מודעים.

7. כל מין שהופך בהדרגה מ"זרע לעץ "הם יצורים מודעים.

(הגדרה -4, Lawsin 1988)

"אני יכול לקשר x ל- y, לכן אני בהכרה!" ~ ג'ואי לאסין