Tulevikufüüsika. Dr Michio Kaku
Читать онлайн книгу.
jagada su elamusi. Mida iganes sa vaatad, saavad ka tuhanded teised seda näha. Lapsevanemad teavad, mida nende lapsed teevad. Armsamad võivad lahus olles elamusi jagada. Kontserdikülastajad saavad oma elevust jagada fännidega üle maailma. Inspektorid saavad külastada kaugelasuvaid tehaseid ja kuvada otsepildi otse ülemuse kontaktläätsele. (Või teeb üks abikaasa sisseoste, samal ajal kui teine kommenteerib, mida osta.)
Parviz on juba suutnud kiipi vähendada nii, et selle saab panna kontaktläätse polümeerkile vahele. Tal on õnnestunud panna kontaktläätse sisse LED (valgusdiood) ja ta töötab nüüd kaheksa korda kaheksarealise LEDimaatriksi kallal. Tema kontaktläätse saab juhtida traadita ühenduse abil. „Need komponendid sisaldavad viimaks sadu LEDe, mis tekitavad silma ees kujundeid, nagu sõnad, graafikud ja fotod. Suur osa riistvarast on poolläbipaistev, nii et kandja saab ümbruskonnas navigeerida ilma millegi otsa põrkamata või suunda kaotamata,“ väidab ta. Tema lõppeesmärk, mis on veel aastate kaugusel, on luua kontaktlääts 3600 piksliga, millest ükski ei oleks üle 10 mikromeetri suur.
Interneti kontaktläätse üks eelis on selle nõnda väike energiatarve, vaid mõni miljondik vatti, seega on see oma energiavajaduselt väga tõhus ega tühjenda patareid. Teine eelis on see, et silm ja nägemisnärv on mõnes mõttes inimaju otsesed pikendused, seega saame otsepääsu inimajju ilma vajaduseta siirata elektroode. Silm ja nägemisnärv kannavad õigupoolest teavet kiiremini kui ülikiire internetiühendus. Seega pakub interneti kontaktlääts ilmselt kõige tõhusama ja kiirema juurdepääsu elusale ajule.
Nagu internetiprillide puhul, on ka kontaktläätse abil pildi silma kuvamiseks olemas mitu võimalust. LED saab tekitada täpi või valguspiksli, kuid selleks, et see otse võrkkestale fokuseeruks, tuleb lisada täiendav mikrolääts. Lõplik pilt näib siis hõljuvat sinust umbes 60 sentimeetri kaugusel. Üks võimalikke variante, mida Parviz kaalub edasi arendada, on mikrolaserite kasutamine silma võrkkestale üliteravate piltide saatmiseks. Kasutades sama tehnoloogiat nagu kiibitööstus tillukeste transistorite väljalõikamiseks, saab söövitada ka samas mõõdus imeväikseid lasereid ning valmistada seega maailma väikseimaid lasereid. Seda tehnoloogiat kasutades on põhimõtteliselt võimalikud umbes saja aatomi suurused laserid. Nagu transistorite puhul, on mõeldav pakkida sõrmeküüne suurusele kiibile miljoneid lasereid.
JUHITA AUTO
Lähitulevikus on võimalik turvaliselt kontaktläätse abil netis surfata, samal ajal autoga sõites. Töölesõit ei ole enam nii piinavalt tüütu kohustus, sest autod juhivad ennast ise. Autod, mis kasutavad asukoha määramiseks GPSi meetrise täpsusega, suudavad ilma juhita sõita juba sadu kilomeetreid. Pentagoni DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency ehk kaitseministeeriumi tippteadusprojektide agentuur) rahastas võistlust nimega DARPA Grand Challenge, milles kutsuti laboreid esitama Mojave kõrbe läbivale võidusõidule juhita autosid, võistlemaks miljoni dollari suurusele auhinnale. DARPA jätkas sellega pikaajalist traditsiooni rahastada riskantseid, ent kaugelenägevaid tehnoloogiaid.
(Mõned näited DARPA projektidest on internet, mis loodi algselt teadlaste ja ametnike sidepidamiseks tuumasõja ajal ja järel, ning GPS-süsteem, mis loodi algselt kontinentidevaheliste ballistiliste rakettide juhtimiseks. Kuid nii internet kui GPS vabastati pärast külma sõda salastuse alt ja anti vabaks kõikidele kasutada.)
Võistluse algus 2004. aastal oli piinlik, kuna mitte ükski juhita auto ei suutnud läbida 240 kilomeetrit konarlikku maastikku ja ületada finišijoont. Robotautod läksid kas katki või eksisid ära. Kuid juba järgmisel aastal lõpetasid selle aina nõudlikuma võistluse viis autot. Need pidid läbima tee, millel oli sada järsku pööret, kolm kitsast tunnelit ja rajalõike, kus mõlemal pool oli järsult laskuv kaljusein. Mõned kritiseerijad väitsid siiski, et robotautod võivad olla suutelised sõitma kõrbes, kuid mitti iial kesklinna liikluses. Nii hakkas DARPA 2007. aastal rahastama veel ambitsioonikamat projekti Urban Challenge, milles robotautod pidid simuleeritud linnakeskkonnas läbima kurnava sajakilomeetrise raja vähem kui kuue tunniga. Lisaks pidid autod järgima liikluseeskirju, vältima rajal teisi autosid ning toime tulema ristmikega. Urban Challenge’i läbis edukalt kuus meeskonda, ning kolm esimest said auhinnaks vastavalt kaks, ühe ja pool miljon dollarit.
Pentagoni eesmärk on muuta tervelt kolmandik USA maismaavägedest 2015. aastaks autonoomseks. Sellest võib saada elusid päästev tehnoloogia, kuna viimasel ajal on suurem osa surma saanud USA sõduritest langenud teeäärsete pommide ohvriks. Tulevikus ei pruugi paljudel USA armeesõidukitel üldse juhti olla. Kuid tarbija jaoks tähendab see autosid, mis sõidavad nupuvajutuse järel ise ning juhil on võimalik töötada, lõõgastuda, filmi vaadata, ümbrust imetleda või internetis uidata.
Mul oli võimalus ühe sellise autoga ise sõita, tehes Discovery Channeli jaoks erisaadet. See oli uhke sportauto, mille olid täiesti autonoomseks ümber kohandanud Põhja-Carolina ülikooli insenerid. Pardaarvutitel oli kokku kaheksa lauaarvuti võimsus. Autosse istumine oli üsna keeruline, sest auto oli täis arvuteid ja riistvara – kõikjale oli kuhjatud keerukaid elektroonikaosi, istmetele, armatuurlauale jm. Kui haarasin rooli, märkasin selle küljes spetsiaalset kummikaablit, mis oli ühendatud väikese mootori külge. Mootorit kontrollides sai arvuti sedasi rooli pöörata.
Pärast seda, kui pöörasin võtit, vajutasin gaasipedaalile ja juhtisin auto kiirteele, klõpsasin lülitit, mis andis juhtimise üle arvutile. Võtsin käed roolilt ja auto hakkas imepäraselt end ise juhtima. Usaldasin täielikult autot, mille arvuti tegi rooli küljes oleva kummikaabli abiga pidevalt väikesi kohendusi. Alguses oli pisut kõhe vaadata, kuidas rool ja gaasipedaal iseenesest liiguvad, langetades otsuseid ilma minuta. Tundus, nagu oleks kontrolli haaranud üks nähtamatu, vaimusarnane sõidukaaslane, kuid mõne aja pärast harjusin sellega ära. Õigupoolest oli hiljem juba lust lõõgastuda autos, mis juhtis end ise üliinimliku täpsuse ja oskustega. Võisin naalduda ja vaadet nautida.
Juhita auto süda oli GPS-süsteem, mis võimaldas arvutil määrata oma asukoha meetri täpsusega. (Nagu insenerid mulle ütlesid, on GPS-süsteeme, mis võivad auto asukoha kindlaks teha sentimeetrise täpsusega.) GPS-süsteem ise on tänapäeva tehnoloogia ime. Kõik 32 ümber Maa tiirlevat satelliiti saadavad spetsiifilise raadiolaine, mille mu auto GPS-vastuvõtja seejärel üles nopib. Iga satelliidi signaal on pisut moonutatud, sest need liiguvad veidi erinevatel orbiitidel. Seda nimetatakse Doppleri efektiks. (Näiteks raadiolained on kokku surutud, kui satelliit liigub sinu suunas, ja välja venitatud, kui liigub sinust eemale.) Analüüsides kolme või nelja satelliidi väikeseid sagedusmoonutusi, suudab auto pardaarvuti mu asukoha täpselt määratleda.
Autol oli kaitsevõre küljes ka radar takistuste tajumiseks. See on tulevikus olulise tähtsusega, sest autod võtavad automaatselt kasutusele hädaabimeetmed, kui avastavad potentsiaalse kokkupõrkeohu. Praegu hukkub USAs liiklusõnnetustes igal aastal peaaegu 40 000 inimest. Tulevikus võib sõna „liiklusõnnetus“ meie keelepruugist vaikselt kaduda.
Ka liiklusummikud võivad jääda minevikku. Keskarvuti suudab jälgida kõigi autode liikumist teedel, suheldes iga juhita autoga. See märkab siis kiiresti kiirteel tekkinud ummikuid ja pudelikaelu. Ühes San Diegost põhja pool oleval osariikidevahelisel kiirteel nr 15 läbi viidud eksperimendis asetati teekattesse kiibid, nii et keskarvuti võttis teel liikuvate autode juhtimise üle. Ummiku korral tühistab arvuti juhi otsused ja võimaldab liiklusel vabalt kulgeda.
Tulevikuauto tajub ka teisi ohte. Tuhanded inimesed on hukkunud või saanud viga õnnetustes, kui juht on uinunud, eriti öösel või pikkade üksluiste sõitude ajal. Tänapäevased arvutid suudavad keskenduda su silmadele ja tunda ära unisuse tundemärgid. Siis on kompuuter programmeeritud tekitama heli ja su üles äratama. Kui see ei õnnestu, võtab arvuti juhtimise üle. Arvutid suudavad samuti ära tunda liigse alkoholikoguse juhi veres, mis võib päästa tuhandeid inimesi, kes tarbetult igal aastal purjus juhtide süül toimunud avariides hukkuvad.
Üleminek intelligentsetele autodele ei juhtu üleöö. Esmalt kasutab neid sõidukeid sõjavägi ja selgitab selle käigus välja tõrked. Siis jõuavad robotautod turule, ilmudes kõigepealt pikkadele, igavatele lõikudele osariikidevahelistel kiirteedel. Siis ilmuvad need eeslinnadesse ja suurlinnadesse, kuid juhil jääb alati võimalus hädaolukorra puhul arvuti otsuseid tühistada. Viimaks imestame, kuidas ilma nendeta elada