Eine rasselnde Wiederholangabe ist ein künstliches Selbstwiederholen-System, das sich auf die herkömmliche groß angelegte Technologie und Automation verlässt. Der Begriff hat sich entwickelt, um solche Systeme von den mikroskopischen "Monteuren" zu unterscheiden, die Nanotechnologie möglich machen kann. Sie werden auch manchmal "Auxons", vom griechischen Wort auxein genannt, was bedeutet, "", oder "Maschinen von von Neumann" nach John von Neumann zu wachsen, der zuerst streng die Idee studiert hat. Dieser letzte Begriff ("Maschine von von Neumann") ist weniger spezifisch und bezieht sich auch auf eine von von Neumann vorgeschlagene Computerarchitektur völlig ohne Beziehung, so wird sein Gebrauch entmutigt, wo Genauigkeit wichtig ist. Von Neumann selbst hat den Begriff Universaler Konstrukteur gebraucht.

Die Begriff-Rasseln-Wiederholangabe wurde von Drexler verwendet, ist informell und wird durch andere in populären oder technischen Diskussionen selten verwendet.

Grundlegendes Konzept

Eine Selbstwiederholen-Maschine würde die Kapazität haben müssen, Energie und Rohstoffe zu sammeln, die Rohstoffe in beendete Bestandteile zu bearbeiten, und dann sie in eine Kopie von sich zu versammeln. Es ist unwahrscheinlich, dass das alles innerhalb einer einzelnen Struktur enthalten würde, aber eine Gruppe von zusammenarbeitenden Maschinen oder eine automatische Fabrik lieber sein möchte, die dazu fähig ist, alle Maschinen zu verfertigen, die es zusammensetzen.

Die Fabrik konnte abbauende Roboter erzeugen, um Rohstoffe, Bauroboter zu sammeln, um neue Maschinen und Reparatur-Roboter zusammenzustellen, um sich gegen die Abnutzung, alle ohne menschliches Eingreifen oder Richtung aufrechtzuerhalten. Der Vorteil solch eines Systems liegt in seiner Fähigkeit, seine eigene Kapazität schnell und ohne zusätzliche menschliche Anstrengung auszubreiten; hauptsächlich würde die anfängliche Investition, die erforderlich ist, die erste rasselnde Wiederholangabe zu bauen, eine willkürlich große Belohnung ohne zusätzliche Arbeitskosten mit dem zukünftigen durch ihren aktuellen Wert rabattierten Umsatz haben.

Solch eine Maschine verletzt keine physischen Gesetze, und wir besitzen bereits die grundlegenden für einige der ausführlicheren vorgeschlagenen Designs notwendigen Technologien.

Die Anmerkung eines anderen Beweises, dass selbstwiederholende Maschinen möglich sind, ist die einfache Tatsache, dass alle lebenden Organismen selbst sind, definitionsgemäß wiederholend.

Geschichte des Konzepts

Die Idee von nichtbiologischen Selbstwiederholen-Systemen wurde im Artikel "Darwin Among the Machines" von Samuel Butler veröffentlicht nur ein paar Jahre nach Dem Ursprung der Arten eingeführt. Als ein ernster Vorschlag wurde es zuerst vom Mathematiker John Von Neumann gegen Ende der 1940er Jahre angedeutet, als er ein kinematisches sich selbstvermehrendes Automat-Modell als ein Gedanke-Experiment vorgeschlagen hat. Sieh Von Neumann, J., 1966, Die Theorie von sich Selbstvermehrenden Automaten, A. Burks, Hrsg., Univ. der Presse von Illinois, Urbana, Illinois

Fortgeschrittene Automation für Raummissionen

1980 hat NASA betitelten einer Sommerstudie geführt

, editiert von Robert Freitas, um einen ausführlichen Vorschlag zu erzeugen, für Fabriken zu selbstwiederholen, um Mondmittel zu entwickeln, ohne zusätzliche Starts oder menschliche Arbeiter vor Ort zu verlangen. Das vorgeschlagene System wäre dazu fähig gewesen, exponential produktive Kapazität zu vergrößern. Das Design konnte modifiziert werden, um Untersuchungen von Von Neumann zu bauen, um die Milchstraße zu erforschen.

Das Bezugsdesign hat kleine computergesteuerte elektrische Karren angegeben, die auf Schienen laufen. Jeder Karren konnte eine einfache Hand oder eine kleine Planierraupe-Schaufel haben, einen grundlegenden Roboter bildend.

Macht würde durch einen "Baldachin" von auf Säulen unterstützten Sonnenzellen zur Verfügung gestellt. Die andere Maschinerie konnte unter dem Baldachin laufen.

Die Studie hat vier Schlüssel Produktionsfähigkeiten aus den in der modernen Industrie allgemein verwendeten Hunderten identifiziert:

1. Pflaster, das sich für geformte Teile wirft
2. Laserfertigung für das Ätzen und die feine Einstimmung
3. Die Dampf-Absetzung für die Elektronik, die Sonnenzellen und den Spiegel erscheint
4. Herauspressen der gesponnenen Basalt-Faser für die elektrische Isolierung und Glasfaser

Ein "Gussteil-Roboter" würde einen robotic Arm mit einigen bildhauernden Werkzeugen verwenden, um Pflaster-Formen zu machen. Pflaster-Formen sind leicht zu machen, und können genaue Teile mit guten Oberflächenschlüssen machen. Der Roboter würde dann die meisten Teile entweder vom nichtleitenden geschmolzenen Felsen (Basalt) oder von den gereinigten Metallen werfen. Ein elektrischer oder Sonnenofen würde die Materialien schmelzen. Ein Kohlendioxyd-Laser Schneid- und Schweißsystem wurde auch eingeschlossen.

Eine spekulativere, kompliziertere "Span-Fabrik" wurde angegeben, um den Computer und die elektronischen Systeme zu erzeugen, aber die Entwerfer haben auch gesagt, dass es sich praktisch erweisen könnte, um die Chips von der Erde zu verladen, als ob sie "Vitamine" waren.

Viel von der Designstudie ist mit einem einfachen, flexiblen chemischen System beschäftigt gewesen, für die Erze und die Unterschiede zwischen dem Verhältnis von Elementen zu bearbeiten, die durch die Wiederholangabe und den in Mondregolith verfügbaren Verhältnissen erforderlich sind. Das Element, das am meisten beschränkt die Wachstumsrate Chlor war, musste regolith für Aluminium bearbeiten. Chlor ist in Mondregolith sehr selten, so hat das Design es wiederverwandt.

Andere Verweisungen

• Freeman Dyson hat sich laut der Automaten-Theorien von Neumann ausgebreitet, und hat eine Biotechnologie-inspirierte Theorie vorgebracht. Sieh Astrochicken.
• Die erste technische Designstudie einer selbstwiederholenden interstellaren Untersuchung wurde in einem 1980-Vortrag von Robert Freitas veröffentlicht
• Rasselnde Wiederholangaben werden auch kurz im vierten Kapitel von 1986 Buch von K. Eric Drexler Motoren der Entwicklung erwähnt.
• Der Artikel über ein vorgeschlagenes rasselndes Wiederholangabe-System, das zu verwenden ist, um Irdische Wüsten zu entwickeln, Entdeckt im Oktober 1995 Zeitschrift, Wälder von Sonnenkollektoren zeigend, die Entsalzen-Ausrüstung angetrieben haben, um das Land zu bewässern.
• 1995 hat Nick Szabo eine Herausforderung vorgeschlagen, eine Makroskala-Wiederholangabe von Roboter-Bastelsätzen von Lego (tm) und ähnlichen grundlegenden Teilen zu bauen. Szabo hat geschrieben, dass diese Annäherung leichter war als vorherige Vorschläge für Makroskala-Wiederholangaben, aber erfolgreich vorausgesagt hat, dass sogar diese Methode zu keiner Makroskala-Wiederholangabe innerhalb von zehn Jahren führen würde.
• 1998 hat Chris Phoenix eine allgemeine Idee für eine Makroskala-Wiederholangabe auf dem sci.nanotech newsgroup vorgeschlagen, in einer Lache ultraviolett geheilten flüssigen Plastiks funktionierend, auswählend den Plastik konsolidierend, um feste Teile zu bilden. Berechnung konnte durch die fluidic Logik getan werden. Die Macht für den Prozess konnte von einer unter Druck gesetzten Quelle der Flüssigkeit geliefert werden.
• 2001 hat Peter Ward eine entkommene rasselnde Wiederholangabe erwähnt, die die menschliche Rasse in seiner Buchzukunft-Evolution zerstört.
• 2004 hat Allgemeine Dynamik eine Studie für das Institut der NASA für Fortgeschrittene Konzepte vollendet. Es hat beschlossen, dass die Kompliziertheit der Entwicklung diesem eines Pentiums 4 gleich war, und ein auf Zellautomaten gestütztes Design gefördert hat.
• 2004 haben Robert Freitas und Ralph Merkle die erste umfassende Rezension des Feldes der Selbsterwiderung, in ihrem Buch Kinematische Selbstwiederholen-Maschinen veröffentlicht, der 3000 + Literaturverweisungen einschließt.
• 2005 hat Adrian Bowyer von der Universität des Bades das Projekt von RepRap angefangen, eine schnelle prototyping Maschine zu entwickeln, die im Stande sein würde, sich zu wiederholen, solche Maschinen preiswert genug für Leute machend, um zu kaufen und in ihren Häusern zu verwenden. Das Projekt veröffentlicht Material unter dem GNU GPL.

Das Rasseln von Wiederholangaben in der Fiktion

In der Fiktion geht die Idee mindestens so weit Karel Čapek 1921-Spiel R.U.R zurück. (Die Universalen Roboter von Rossum).

A. E. van Vogt hat die Idee als ein Anschlag-Gerät in seiner Geschichte "M33 in Andromeda" (1943) verwendet, der später mit den drei anderen Raumbeagle-Geschichten dazu verbunden wurde, ist der Roman, Die Reise des Raumbeagles geworden. Die Geschichte beschreibt die Entwicklung, Waffenfabriken zu selbstwiederholen, die entworfen sind, um Anabis, eine Milchstraße abmessende boshafte Lebensform-Begabung auf der Zerstörung der menschlichen Rasse zu zerstören.

Eine frühe Behandlung war die Novelle Autofac durch Philip K. Dick, veröffentlicht 1955, der dem ursprünglichen Papier von von Neumann über sich selbstvermehrende Maschinen vorangeht. Dick hat auch dieses Thema in seiner früheren 1953-Novelle die Zweite Vielfalt berührt. Ein anderes Beispiel kann im 1962-Novelle-Schlusswort von Poul Anderson gefunden werden, in dem selbstwiederholende Fabriklastkähne vorgeschlagen wurden, der Minerale verwendet hat, die aus Ozeanwasser als Rohstoffe herausgezogen sind.

In seiner Novelle "Krabben auf der Insel" (1958) hat Anatoli Dneprov über die Idee nachgesonnen, dass da der Erwiderungsprozess nie um 100 % genau ist, zu geringen Unterschieden in den Nachkommen über mehrere Generationen der Erwiderung führend, würden die Maschinen der diesem von lebenden Organismen ähnlichen Evolution unterworfen. In der Geschichte wird eine Maschine entworfen, dessen alleiniger Zweck ist, metallen zu finden, um Kopien von sich, beabsichtigt zu erzeugen, um als eine Waffe gegen Kriegsmaschinen eines Feinds verwendet zu werden. Die Maschinen werden auf einer verlassenen Insel, die Idee veröffentlicht, die ist, dass sobald das verfügbare Metall alles verwendet wird und sie anfangen, mit einander zu kämpfen, wird Zuchtwahl ihr Design erhöhen. Jedoch hat die Evolution allein angehalten, als der letzte Nachkomme, eine enorm große Krabbe, geschaffen wurde, unfähig seiend, sich erwartet fortzupflanzen, der Energie und Materialien zu fehlen.

Stanisław Lem hat auch dieselbe Idee in seinem Roman Das Unbesiegbare (1964) studiert, in dem die Mannschaft eines Raumfahrzeugs, das auf einem entfernten Planeten landet, nichtbiologische Lebensform findet, die das Produkt von langen vielleicht Millionen von Jahren der mechanischen Evolution ist. Dieses Phänomen ist auch Schlüssel zur oben erwähnten Geschichte von Anderson.

John Sladek ist das Konzept an humorvollen Enden in seinem ersten Roman Das Fortpflanzungssystem verwendet (1968, auch betitelter Mechasm auf einigen Märkten), wohin ein amerikanisches militärisches Forschungsprojekt aus der Kontrolle geht.

Die fortgeschrittene Automation der NASA für die Raummissionsstudie hat direkt den Sciencefictionsroman Code von Lifemaker (1983) durch den Autor James P. Hogan begeistert.

Der Film Riesenschlagzeilen, die auf der Novelle von Dick die Zweite Vielfalt gestützt sind, zeigt eine Gruppe von von der Menschheit geschaffenen Roboter-Waffen, um als Geräte von Von Neumann / berserkers zu handeln. Die ursprünglichen Roboter sind unterirdische Kreissägen, die einen schreienden Ton machen, weil sie sich einem potenziellen Opfer unter dem Boden nähern. Diese Maschinen selbstwiederholen und, wie durch den Kurs des Films herausgefunden wird, sind sie ziemlich intelligent und haben geschafft, "sich" zu neueren, gefährlicheren Formen, am meisten namentlich menschliche Formen "zu entwickeln", außer denen die echten Menschen im Film abgesondert von anderen echten Menschen durch die Probe und den Fehler nicht erzählen können.

Andere bemerkenswerte Fiktionsliteratur, die rasselnde Wiederholangaben enthält

• "Autofac" durch Philip K. Dick
• Die Berserker Reihe von Büchern und Novellen durch Fred Saberhagen
• Die Schmiede des Gottes durch Greg Bear
• Arthur C. Clarke
• Die Welt am Ende der Zeit durch Frederik Pohl
• Recursion durch die internationale Standardbuchnummer von Tony Ballantyne 0330426990
• Evolution durch Stephen Baxter
• Beute durch Michael Crichton
• Die populäre Fernsehreihe Stargate SG-1 führt 'Wiederholangaben' als einige der Todfeinde des Lebens ein.

Aussichten für die Durchführung

Da sich der Gebrauch der Industrieautomation mit der Zeit ausgebreitet hat, haben einige Fabriken begonnen, sich einem Anschein der Unabhängigkeit zu nähern, die rasselnde Wiederholangaben andeutend ist. Jedoch werden solche Fabriken kaum "vollen Verschluss" bis zu den Kosten erreichen, und die Flexibilität der automatisierten Maschinerie kommt in der Nähe von dieser der menschlichen Arbeit, und die Fertigung von Ersatzteilen und anderen Bestandteilen wird lokal mehr wirtschaftlich als das Transportieren von ihnen von anderswohin. Völlig fähige Maschinenwiederholangaben sind am nützlichsten, um Mittel in gefährlichen Umgebungen zu entwickeln, die durch vorhandene Transport-Systeme (wie Weltraum) nicht leicht erreicht werden.

betrachten kann, ist eine rasselnde Wiederholangabe eine Form des künstlichen Lebens. Abhängig von seinem Design könnte es der Evolution im Laufe Perioden der langen Zeit unterworfen sein. Jedoch, mit der robusten Fehlerkorrektur und der Möglichkeit des Außeneingreifens, läuft das allgemeine Sciencefictionsthema des robotic Lebens Amok ist im nahen Begriff unwahrscheinlich.

Etymologie

Es sollte wahrscheinlich bemerkt werden, dass das Rasseln ein Beispiel der Onomatopöie ist, die zu einigen englischen Sprechern, aber nicht zu allen verständlich ist. Der Begriff wird gemeint, um das Image einer Fabrik des neunzehnten Jahrhunderts herbeizurufen, die durch den Dampf angetrieben ist, Getriebe und Stangen stoßend, laut und lärmend.