Máquina autorreplicante
Dispositivo capaz de hacer copias de sí mismo

Una forma sencilla de autorreplicación de máquinas

Una máquina autorreplicante es un tipo de robot autónomo que es capaz de reproducirse a sí mismo de forma autónoma utilizando materias primas que se encuentran en el medio ambiente, exhibiendo así una autorreplicación de una forma análoga a la que se encuentra en la naturaleza . [1] [2] [3] El concepto de máquinas autorreplicantes ha sido propuesto y examinado por Homer Jacobson , Edward F. Moore , Freeman Dyson , John von Neumann , Konrad Zuse [4] [5] y en tiempos más recientes por K. Eric Drexler en su libro sobre nanotecnología , Engines of Creation (acuñando el término replicador metálico para tales máquinas) y por Robert Freitas y Ralph Merkle en su revisión Kinematic Self-Replicating Machines [6] que proporcionó el primer análisis exhaustivo de todo el espacio de diseño de replicadores. El desarrollo futuro de dicha tecnología es parte integral de varios planes que involucran la minería de lunas y cinturones de asteroides para obtener minerales y otros materiales, la creación de fábricas lunares e incluso la construcción de satélites de energía solar en el espacio. La sonda de von Neumann [7] es un ejemplo teórico de este tipo de máquina. Von Neumann también trabajó en lo que llamó el constructor universal , una máquina autorreplicante que sería capaz de evolucionar y que formalizó en un entorno de autómatas celulares . Cabe destacar que el esquema de autómatas autorreplicantes de von Neumann postuló que la evolución abierta requiere que la información heredada se copie y se transmita a la descendencia por separado de la máquina autorreplicante, una idea que precedió al descubrimiento de la estructura de la molécula de ADN por Watson y Crick y cómo se traduce y replica por separado en la célula. [8] [9]

Una máquina autorreplicante es un sistema autorreplicante artificial que se basa en la tecnología convencional a gran escala y la automatización. El concepto, propuesto por primera vez por Von Neumann a más tardar en la década de 1940, ha atraído una variedad de enfoques diferentes que involucran varios tipos de tecnología. En ocasiones se encuentran ciertos términos idiosincrásicos en la literatura. Por ejemplo, el término replicador de ruido metálico fue utilizado alguna vez por Drexler [10] para distinguir los sistemas de replicación a macroescala de los nanorobots microscópicos o " ensambladores " que la nanotecnología puede hacer posibles, pero el término es informal y rara vez es utilizado por otros en discusiones populares o técnicas. Los replicadores también han sido llamados "máquinas de von Neumann" en honor a John von Neumann, quien estudió rigurosamente la idea por primera vez. Sin embargo, el término "máquina de von Neumann" es menos específico y también se refiere a una arquitectura de computadora completamente no relacionada que von Neumann propuso y, por lo tanto, se desaconseja su uso cuando la precisión es importante. [6] Von Neumann utilizó el término constructor universal para describir tales máquinas autorreplicantes.

Los historiadores de las máquinas herramienta , incluso antes de la era del control numérico , a veces decían en sentido figurado que las máquinas herramienta eran una clase única de máquinas porque tienen la capacidad de "reproducirse a sí mismas" [11] copiando todas sus partes. En estas discusiones está implícito que un humano dirigiría los procesos de corte (más tarde planificando y programando las máquinas) y luego ensamblaría las partes. Lo mismo es cierto para las RepRaps , que son otra clase de máquinas que a veces se mencionan en referencia a esa "autorreplicación" no autónoma. Tales discusiones se refieren a colecciones de máquinas herramienta, y dichas colecciones tienen una capacidad de reproducir sus propias partes que es finita y baja para una máquina, y asciende a casi el 100% con colecciones de solo una docena de máquinas hechas de manera similar, pero que funcionan de manera única, estableciendo lo que los autores Frietas y Merkle denominan cierre de materia o material. El cierre de energía es la siguiente dimensión más difícil de cerrar, y el control la más difícil, señalando que no hay otras dimensiones para el problema. Por el contrario, las máquinas que son verdaderamente autónomas y se auto-replican (como las máquinas biológicas ) son el tema principal discutido aquí, y tendrían cierre en cada una de las tres dimensiones.

Historia

El concepto general de máquinas artificiales capaces de producir copias de sí mismas data de hace al menos varios cientos de años. Una referencia temprana es una anécdota sobre el filósofo René Descartes , quien sugirió a la reina Cristina de Suecia que el cuerpo humano podía ser considerado como una máquina; ella respondió señalando un reloj y ordenando "encargarse de que reproduzca descendencia". [12] También existen otras variaciones de esta respuesta anecdótica. Samuel Butler propuso en su novela de 1872 Erewhon que las máquinas ya eran capaces de reproducirse a sí mismas, pero fue el hombre quien las hizo hacerlo, [13] y agregó que "las máquinas que reproducen maquinaria no reproducen máquinas según su propia especie" . [14] En el libro de George Eliot de 1879 Impresiones de Teofrasto Tal , una serie de ensayos que escribió en el personaje de un erudito ficticio llamado Teofrasto, el ensayo "Sombras de la raza venidera" especulaba sobre máquinas autorreplicantes, y Teofrasto preguntaba "cómo sé que no pueden estar hechas en última instancia para llevar, o no pueden en sí mismas desarrollar, condiciones de autoabastecimiento, autorreparación y reproducción". [15]

En 1802, William Paley formuló el primer argumento teleológico conocido que describe máquinas que producen otras máquinas, [16] sugiriendo que la cuestión de quién fabricó originalmente un reloj se volvía discutible si se demostraba que el reloj era capaz de fabricar una copia de sí mismo. [17] El estudio científico de las máquinas autorreproductoras fue anticipado por John Bernal ya en 1929 [18] y por matemáticos como Stephen Kleene, quien comenzó a desarrollar la teoría de la recursión en la década de 1930. [19] Sin embargo, gran parte de este último trabajo estuvo motivado por el interés en el procesamiento de información y algoritmos más que por la implementación física de tal sistema. En el transcurso de la década de 1950, se hicieron sugerencias de varios sistemas mecánicos cada vez más simples capaces de autorreproducirse, en particular por Lionel Penrose . [20] [21]

Modelo cinemático de von Neumann

El matemático John von Neumann fue el primero en proponer una detallada propuesta conceptual de una máquina autorreplicante en unas conferencias pronunciadas en 1948 y 1949, cuando propuso un modelo cinemático de autómatas autorreplicantes como experimento mental . [22] [23] El concepto de von Neumann de una máquina autorreplicante física se abordó sólo de forma abstracta, con la máquina hipotética utilizando un "mar" o almacén de piezas de repuesto como fuente de materias primas. La máquina tenía un programa almacenado en una cinta de memoria que le indicaba que recuperara piezas de este "mar" utilizando un manipulador, las ensamblara en una copia de sí misma y luego transfiriera el contenido de su cinta de memoria al nuevo duplicado. La máquina se imaginó compuesta por tan sólo ocho tipos diferentes de componentes: cuatro elementos lógicos para enviar y recibir estímulos y cuatro elementos mecánicos para proporcionar soporte estructural y movilidad. Aunque cualitativamente sólido, von Neumann evidentemente no estaba satisfecho con este modelo de máquina autorreplicante debido a la dificultad de analizarlo con precisión matemática. En lugar de eso, pasó a desarrollar un modelo aún más abstracto de autorreplicador basado en autómatas celulares . [24] Su concepto cinemático original permaneció oscuro hasta que se popularizó en un número de 1955 de Scientific American . [25]

El objetivo de von Neumann para su teoría de autómatas autorreproductores , como se especificó en sus conferencias en la Universidad de Illinois en 1949, [22] era diseñar una máquina cuya complejidad pudiera crecer automáticamente de manera similar a los organismos biológicos bajo selección natural . Se preguntó cuál es el umbral de complejidad que debe cruzarse para que las máquinas puedan evolucionar. [8] Su respuesta fue diseñar una máquina abstracta que, cuando se ejecuta, se replicaría a sí misma. Cabe destacar que su diseño implica que la evolución abierta requiere que la información heredada se copie y se transmita a la descendencia por separado de la máquina autorreplicante, una idea que precedió al descubrimiento de la estructura de la molécula de ADN por Watson y Crick y cómo se traduce y replica por separado en la célula. [8] [9]

Plantas vivas artificiales de Moore

En 1956, el matemático Edward F. Moore propuso la primera sugerencia conocida para una máquina autorreplicante práctica en el mundo real, también publicada en Scientific American . [26] [27] Las "plantas vivas artificiales" de Moore fueron propuestas como máquinas capaces de utilizar aire, agua y tierra como fuentes de materias primas y extraer su energía de la luz solar a través de una batería solar o un motor de vapor . Eligió la orilla del mar como hábitat inicial para tales máquinas, dándoles fácil acceso a los químicos del agua de mar, y sugirió que las generaciones posteriores de la máquina podrían diseñarse para flotar libremente en la superficie del océano como barcazas industriales autorreplicantes o para ser colocadas en terrenos desérticos áridos que de otro modo serían inútiles para fines industriales. Los autorreplicantes serían "cosechados" por sus componentes, para ser utilizados por la humanidad en otras máquinas no replicantes.

Los sistemas de replicación de Dyson

El siguiente gran desarrollo del concepto de máquinas autorreplicantes fue una serie de experimentos mentales propuestos por el físico Freeman Dyson en su conferencia Vanuxem de 1970. [28] [29] Propuso tres aplicaciones a gran escala de las máquinas replicadoras. La primera fue enviar un sistema autorreplicante a la luna Encélado de Saturno , que además de producir copias de sí mismo también estaría programado para fabricar y lanzar naves espaciales de carga propulsadas por velas solares . Estas naves espaciales llevarían bloques de hielo de Encélado a Marte , donde se utilizarían para terraformar el planeta . Su segunda propuesta fue un sistema de fábrica alimentado con energía solar diseñado para un entorno desértico terrestre, y su tercera fue un "kit de desarrollo industrial" basado en este replicador que podría venderse a los países en desarrollo para proporcionarles tanta capacidad industrial como se desee. Cuando Dyson revisó y reimprimió su conferencia en 1979, agregó propuestas para una versión modificada de las plantas artificiales vivas en alta mar de Moore, diseñadas para destilar y almacenar agua dulce para uso humano [30] y el " Astrochicken ".

Automatización avanzada para misiones espaciales

Concepción artística de una fábrica lunar robótica "autocreciente"

En 1980, inspirada por un "New Directions Workshop" de 1979 celebrado en Wood's Hole, la NASA llevó a cabo un estudio de verano conjunto con la ASEE titulado Advanced Automation for Space Missions (Automatización avanzada para misiones espaciales) para producir una propuesta detallada de fábricas autorreplicantes para desarrollar recursos lunares sin necesidad de lanzamientos adicionales ni trabajadores humanos en el lugar. El estudio se llevó a cabo en la Universidad de Santa Clara y duró del 23 de junio al 29 de agosto; el informe final se publicó en 1982. [31] El sistema propuesto habría sido capaz de aumentar exponencialmente la capacidad productiva y el diseño podría modificarse para construir sondas autorreplicantes para explorar la galaxia.

El diseño de referencia incluía pequeños carros eléctricos controlados por computadora que se desplazaban sobre rieles dentro de la fábrica, "pavimentadoras" móviles que usaban grandes espejos parabólicos para enfocar la luz solar sobre el regolito lunar para fundirlo y sinterizarlo en una superficie dura adecuada para la construcción, y cargadores frontales robóticos para la minería a cielo abierto . El regolito lunar en bruto se refinaría mediante una variedad de técnicas, principalmente lixiviación con ácido fluorhídrico . Se propusieron grandes transportes con una variedad de brazos manipuladores y herramientas como los constructores que armarían nuevas fábricas a partir de piezas y ensamblajes producidos por su matriz.

La energía se obtendría mediante un "dosel" de células solares sostenido por pilares. El resto de la maquinaria se colocaría debajo del dosel.

Un " robot de fundición " utilizaría herramientas de esculpido y plantillas para hacer moldes de yeso . Se seleccionó yeso porque los moldes son fáciles de hacer, pueden formar piezas precisas con buenos acabados superficiales y el yeso se puede reciclar fácilmente después utilizando un horno para eliminar el agua. Luego, el robot moldearía la mayoría de las piezas a partir de roca fundida no conductora ( basalto ) o metales purificados. También se incluyó un sistema de corte y soldadura por láser de dióxido de carbono .

Se especificó un fabricante de microchips más especulativo y más complejo para producir los sistemas informáticos y electrónicos, pero los diseñadores también dijeron que podría resultar práctico enviar los chips desde la Tierra como si fueran "vitaminas".

Un estudio de 2004 apoyado por el Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA llevó esta idea más allá. [32] Algunos expertos están empezando a considerar máquinas autorreplicantes para la minería de asteroides .

Gran parte del estudio de diseño se centró en un sistema químico simple y flexible para procesar los minerales y en las diferencias entre la proporción de elementos que necesita el replicador y las proporciones disponibles en el regolito lunar . El elemento que más limitó la tasa de crecimiento fue el cloro , necesario para procesar el regolito para obtener aluminio . El cloro es muy raro en el regolito lunar.

Replicadores Lackner-Wendt Auxon

En 1995, inspirados por la sugerencia de Dyson de 1970 de sembrar desiertos deshabitados en la Tierra con máquinas autorreplicantes para el desarrollo industrial, Klaus Lackner y Christopher Wendt desarrollaron un esquema más detallado para dicho sistema. [33] [34] [35] Propusieron una colonia de robots móviles cooperativos de 10 a 30 cm de tamaño que corran sobre una red de pistas de cerámica electrificadas alrededor de equipos de fabricación estacionarios y campos de células solares. Su propuesta no incluía un análisis completo de los requisitos materiales del sistema, pero describía un método novedoso para extraer los diez elementos químicos más comunes que se encuentran en la capa superficial del desierto (Na, Fe, Mg, Si, Ca, Ti, Al, C, O 2 y H 2 ) utilizando un proceso carbotérmico de alta temperatura. Esta propuesta se popularizó en la revista Discover , que presentaba equipos de desalinización alimentados con energía solar utilizados para irrigar el desierto en el que se basaba el sistema. [36] Llamaron a sus máquinas "Auxons", de la palabra griega auxein que significa "crecer".

Trabajos recientes

Estudios del NIAC sobre sistemas autorreplicantes

Siguiendo el espíritu del estudio "Automatización avanzada para misiones espaciales" de 1980, el Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA inició varios estudios de diseño de sistemas autorreplicantes en 2002 y 2003. Se otorgaron cuatro subvenciones de fase I:

  • Hod Lipson ( Universidad de Cornell ), "Máquinas autónomas autoextensibles para acelerar la exploración espacial" [37]
  • Gregory Chirikjian ( Universidad Johns Hopkins ), "Arquitectura para fábricas lunares autorreplicantes no tripuladas" [38]
  • Paul Todd (Space Hardware Optimization Technology Inc.), "Ecopoiesis lunar robótica" [39] [40]
  • Tihamer Toth-Fejel ( General Dynamics ), "Modelado de autómatas celulares cinemáticos: un enfoque hacia la autorreplicación" [41] [42] El estudio concluyó que la complejidad del desarrollo era igual a la de un Pentium 4 y promovió un diseño basado en autómatas celulares.

Puesta en marcha de fábricas autorreplicantes en el espacio

En 2012, los investigadores de la NASA Metzger , Muscatello, Mueller y Mantovani abogaron por un denominado "enfoque de arranque" para poner en marcha fábricas autorreplicantes en el espacio. [43] Desarrollaron este concepto sobre la base de las tecnologías de Utilización de Recursos In Situ (ISRU) que la NASA ha estado desarrollando para "vivir de la tierra" en la Luna o Marte. Su modelado mostró que en sólo 20 a 40 años esta industria podría volverse autosuficiente y luego crecer hasta alcanzar un gran tamaño, lo que permitiría una mayor exploración en el espacio y proporcionaría beneficios a la Tierra. En 2014, Thomas Kalil , de la Oficina de Política Científica y Tecnológica de la Casa Blanca , publicó en el blog de la Casa Blanca una entrevista con Metzger sobre el arranque de la civilización del sistema solar a través de una industria espacial autorreplicante. [44] Kalil solicitó al público que presentara ideas sobre cómo "la Administración, el sector privado, los filántropos, la comunidad de investigación y los narradores pueden promover estos objetivos". Kalil relacionó este concepto con lo que el ex tecnólogo jefe de la NASA Mason Peck ha denominado "Exploración sin masa", la capacidad de fabricar todo lo que hay en el espacio de forma que no sea necesario lanzarlo desde la Tierra. Peck ha dicho: "... toda la masa que necesitamos para explorar el sistema solar ya está en el espacio. Sólo que está en la forma incorrecta". [45] En 2016, Metzger sostuvo que una industria totalmente autorreplicante puede ser puesta en marcha en varias décadas por astronautas en un puesto de avanzada lunar por un coste total (puesto de avanzada más puesta en marcha de la industria) de aproximadamente un tercio de los presupuestos espaciales de las naciones asociadas a la Estación Espacial Internacional , y que esta industria resolvería los problemas energéticos y ambientales de la Tierra además de proporcionar exploración sin masa. [46]

Motivos de mosaicos de ADN artificial de la Universidad de Nueva York

En 2011, un equipo de científicos de la Universidad de Nueva York creó una estructura llamada "BTX" (triple hélice doblada) basada en tres moléculas de doble hélice, cada una de ellas formada por una hebra corta de ADN. Al tratar cada grupo de tres dobles hélices como una letra de código, pueden (en principio) construir estructuras autorreplicantes que codifiquen grandes cantidades de información. [47] [48]

Autorreplicación de polímeros magnéticos

En 2001, Jarle Breivik, de la Universidad de Oslo, creó un sistema de bloques de construcción magnéticos que, en respuesta a las fluctuaciones de temperatura, forman espontáneamente polímeros autorreplicantes. [49]

Autorreplicación de circuitos neuronales

En 1968, Zellig Harris escribió que "el metalenguaje está en el lenguaje", [50] sugiriendo que la autorreplicación es parte del lenguaje. En 1977, Niklaus Wirth formalizó esta proposición al publicar una gramática determinista libre de contexto autorreplicante . [51] Añadiendo probabilidades a la misma, Bertrand du Castel publicó en 2015 una gramática estocástica autorreplicante y presentó un mapeo de esa gramática a redes neuronales , presentando así un modelo para un circuito neuronal autorreplicante. [52]

Instituto Wyss de Harvard

El 29 de noviembre de 2021, un equipo del Instituto Wyss de Harvard construyó los primeros robots vivos que pueden reproducirse. [53]

Nave espacial autorreplicante

La idea de una nave espacial automatizada capaz de construir copias de sí misma fue propuesta por primera vez en la literatura científica en 1974 por Michael A. Arbib , [54] [55] pero el concepto había aparecido antes en la ciencia ficción, como la novela de 1967 Berserker de Fred Saberhagen o la trilogía de novelas cortas de 1950 El viaje del Beagle espacial de AE ​​van Vogt . El primer análisis de ingeniería cuantitativo de una nave espacial autorreplicante fue publicado en 1980 por Robert Freitas , [56] en el que se modificó el diseño no replicante del Proyecto Daedalus para incluir todos los subsistemas necesarios para la autorreplicación. La estrategia del diseño era utilizar la sonda para entregar una fábrica de "semillas" con una masa de aproximadamente 443 toneladas a un sitio distante, hacer que la fábrica de semillas replicara muchas copias de sí misma allí para aumentar su capacidad de fabricación total y luego utilizar el complejo industrial automatizado resultante para construir más sondas con una sola fábrica de semillas a bordo cada una.

Perspectivas de implementación

A medida que el uso de la automatización industrial se ha expandido con el tiempo, algunas fábricas han comenzado a acercarse a una apariencia de autosuficiencia que sugiere máquinas autorreplicantes. [57] Sin embargo, es poco probable que dichas fábricas logren un "cierre total" [58] hasta que el costo y la flexibilidad de la maquinaria automatizada se acerquen a los del trabajo humano y la fabricación de repuestos y otros componentes localmente sea más económica que transportarlos desde otro lugar. Como Samuel Butler ha señalado en Erewhon , la replicación de fábricas de máquinas herramienta universales parcialmente cerradas ya es posible. Dado que la seguridad es un objetivo principal de toda consideración legislativa de regulación de dicho desarrollo, los esfuerzos de desarrollo futuros pueden limitarse a sistemas que carecen de control, materia o cierre energético. Los replicadores de máquinas completamente capaces son más útiles para desarrollar recursos en entornos peligrosos a los que no se puede llegar fácilmente con los sistemas de transporte existentes (como el espacio exterior ).

Un replicador artificial puede considerarse una forma de vida artificial . Dependiendo de su diseño, podría estar sujeto a evolución durante un período prolongado de tiempo. [59] Sin embargo, con una corrección de errores robusta y la posibilidad de una intervención externa, el escenario común de ciencia ficción de vida robótica fuera de control seguirá siendo extremadamente improbable en el futuro previsible. [60]

En la ficción

Los autores que han utilizado máquinas autorreplicantes en obras de ficción incluyen: Phillip K Dick , [2] Arthur C Clarke , [2] Karel Čapek ( RUR : Rossum's Universal Robots (1920)), [2] [1] John Sladek ( The Reproductive System ), [2] Samuel Butler ( Erewhon ), [2] , Dennis E. Taylor [61] y EM Forster ( The Machine Stops (1909)). [1]

Otras fuentes

  • Se han concedido varias patentes para conceptos de máquinas autorreplicantes. [62] Patente de EE.UU. 5.659.477 "Máquinas de fabricación fundamentales autorreproducibles (Unidades F)" Inventor: Collins; Charles M. (Burke, Va.) (agosto de 1997), patente de EE.UU. 5.764.518 "Sistema de máquina de fabricación fundamental autorreproducible" Inventor: Collins; Charles M. (Burke, Va.) (junio de 1998); y patente PCT de Collins WO 96/20453: [63] "Método y sistema para estaciones de fabricación autorreplicantes" Inventores: Merkle; Ralph C. (Sunnyvale, Calif.), Parker; Eric G. (Wylie, Tex.), Skidmore; George D. (Plano, Tex.) (enero de 2003).
  • Los replicadores macroscópicos se mencionan brevemente en el cuarto capítulo del libro de K. Eric Drexler Engines of Creation (Motores de la creación) de 1986. [10]
  • En 1995, Nick Szabo propuso un desafío para construir un replicador a macroescala a partir de kits de robots Lego y piezas básicas similares. [64] Szabo escribió que este enfoque era más fácil que las propuestas anteriores para replicadores a macroescala, pero predijo con éxito que incluso este método no conduciría a un replicador a macroescala en diez años.
  • En 2004, Robert Freitas y Ralph Merkle publicaron la primera revisión exhaustiva del campo de la autorreplicación (del que se deriva gran parte del material de este artículo, con permiso de los autores), en su libro Kinematic Self-Replicating Machines , que incluye más de 3000 referencias bibliográficas. [6] Este libro incluía un nuevo diseño de ensamblador molecular, [65] una introducción a las matemáticas de la replicación, [66] y el primer análisis exhaustivo de todo el espacio de diseño de replicadores. [67]

Véase también

Referencias

  1. ^ abc Taylor, Tim; Dorin, Alan (2020), Taylor, Tim; Dorin, Alan (eds.), "La evolución de los robots y el destino de la humanidad: cultura pop y futurología a principios del siglo XX", El auge de los autorreplicadores: primeras visiones de máquinas, IA y robots que pueden reproducirse y evolucionar , Cham: Springer International Publishing, págs. 29–40, doi :10.1007/978-3-030-48234-3_4, ISBN 978-3-030-48234-3, consultado el 6 de abril de 2024
  2. ^ abcdef Dodson, Sean (2008-07-02). "La máquina que se copia a sí misma". The Guardian . ISSN  0261-3077 . Consultado el 2024-04-06 .
  3. ^ Granqvist, Nina; Laurila, Juha (2011). "Rabia contra las máquinas autorreplicantes: enmarcando la ciencia y la ficción en el campo de la nanotecnología estadounidense". Estudios de organización . 32 (2): 253–280. doi :10.1177/0170840610397476. ISSN  0170-8406 . Consultado el 6 de abril de 2024 .
  4. ^ Böttiger, Helmut [en alemán] (26 de octubre de 2011). "Der Philosoph - Die technische Keimzelle". En Rabenseifner, Adolf (ed.). Konrad Zuse: Erfinder, Unternehmer, Philosoph und Künstler (en alemán) (1 ed.). Petersberg, Alemania: Michael Imhof Verlag . págs. 69–75 [70–74]. ISBN 978-3-86568-743-2.(128 páginas)
  5. ^ Eibisch, Nora (2016). Escrito en Mountain View, California, Estados Unidos. Selbstreproduzierende Maschinen: Konrad Zuses Montagestraße SRS 72 und ihr Kontext (Tesis). Investigación (en alemán). Wiesbaden, Alemania: Springer Vieweg / Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH . doi :10.1007/978-3-658-12942-2. ISBN 978-3-658-12941-5.(272+4 páginas)
  6. ^ abc Freitas, Robert A.; Ralph C. Merkle (2004). Máquinas cinemáticas autorreplicantes. Georgetown, Texas: Landes Bioscience. ISBN 978-1-57059-690-2.
  7. ^ "3.11 Freitas Interstellar Probe Replicator (1979-1980)". Molecularassembler.com. 2005-08-01 . Consultado el 2009-09-16 .
  8. ^ abc Rocha, Luis M. (1998), "Autoorganización seleccionada y la semiótica de los sistemas evolutivos", Evolutionary Systems , Springer, Dordrecht, págs. 341–358, doi :10.1007/978-94-017-1510-2_25, ISBN 978-90-481-5103-5
  9. ^ ab Brenner, Sydney (2012), "El código de escritura de la vida", Nature , 482 (7386): 461, doi :10.1038/482461a, PMID  22358811, S2CID  205070101
  10. ^ ab Drexler, K. Eric (1986). "Engines of Abundance (Capítulo 4) Clanking Replicators". Engines of Creation . Archivado desde el original el 2011-08-07 . Consultado el 2007-02-19 .
  11. ^ Colvin 1947, págs. 6-7.
  12. ^ Sipper, Moshe; Reggia, James A. (agosto de 2001). "Construye tu propio replicador". Scientific American . 285 (2): 38–39. Código Bibliográfico :2001SciAm.285b..34S. doi :10.1038/scientificamerican0801-34. JSTOR  26059294. PMID  11478000.También existen otras variaciones de esta respuesta anecdótica.
  13. ^ Robert A. Freitas Jr.; Ralph C. Merkle (2004). Máquinas cinemáticas autorreplicantes. Landes Bioscience. pág. 5.
  14. ^ Samuel Butler. "Erewhon, Capítulo 24, El libro de las máquinas". Nzetc.org . Consultado el 16 de septiembre de 2009 .
  15. ^ George Eliot. "Impresiones de Teofrasto Tal, Capítulo 17, Sombras de la raza venidera". online-literature.com . Consultado el 25 de agosto de 2017 .
  16. ^ Robert A. Freitas Jr.; Ralph C. Merkle (2004). Máquinas cinemáticas autorreplicantes. Landes Bioscience. pág. 11.
  17. ^ Paley, William (1802). "Capítulo I, Sección 1". Teología natural: o evidencias de la existencia y atributos de la deidad, recopiladas a partir de las apariencias de la naturaleza . E. Goodale. ISBN 978-0-576-29166-8.; (12.ª edición, 1809) [ enlace muerto permanente ] Véase también: Michael Ruse, ed. (1998). Filosofía de la biología . págs. 36–40.; Lenski, Richard (15 de noviembre de 2001). "El doble de natural". Nature . 414 (6861): 255. Bibcode :2001Natur.414..255L. doi : 10.1038/35104715 . PMID  11713507. S2CID  205023396.
  18. ^ Bernal, John Desmond (1929). "El mundo, la carne y el diablo: una investigación sobre el futuro de los tres enemigos del alma racional".
  19. ^ Robert A. Freitas Jr.; Ralph C. Merkle (2004). Máquinas cinemáticas autorreplicantes. Landes Bioscience. pág. 14.
  20. ^ Lionel Penrose: Máquinas autorreproductoras, Scientific American, vol. 200, junio de 1959, pp. 105-114
  21. ^ "Avanza y replica". Scientific American. 2008-02-01 . Consultado el 2021-03-13 .
  22. ^ de von Neumann, John; Burks, Arthur W. (1966), Theory of Self-Reproducing Automata. (Libro escaneado en línea) , University of Illinois Press , consultado el 28 de febrero de 2017
  23. ^ "2.1 Contribuciones de von Neumann". Molecularassembler.com . Consultado el 16 de septiembre de 2009 .
  24. ^ "2.1.3 El modelo de autómata celular (CA) de replicación de máquinas". Molecularassembler.com . Consultado el 16 de septiembre de 2009 .
  25. ^ Kemeny, John G. (abril de 1955). "El hombre visto como una máquina". Scientific American . 192 (4): 58–67. Código Bibliográfico :1955SciAm.192d..58K. doi :10.1038/scientificamerican0455-58.
  26. ^ Moore, Edward F. (octubre de 1956). "Plantas vivas artificiales". Scientific American . 195 (4): 118–126. Código Bibliográfico :1956SciAm.195d.118M. doi :10.1038/scientificamerican1056-118.
  27. ^ "3.1 Plantas vivas artificiales de Moore (1956)". Molecularassembler.com . Consultado el 16 de septiembre de 2009 .
  28. ^ Freeman J. Dyson (26 de febrero de 1970). El siglo XXI (discurso). Conferencia Vanuxem. Universidad de Princeton.
  29. ^ "3.6 Replicadores de terraformación de Dyson (1970, 1979)". Molecularassembler.com. 2005-08-01 . Consultado el 2009-09-16 .
  30. ^ Dyson, Freeman J. (1979). "Capítulo 18: Experimentos mentales". Perturbando el universo . Nueva York: Harper and Row. págs. 194-204.
  31. ^ Robert Freitas , William P. Gilbreath, ed. (1982). Automatización avanzada para misiones espaciales. Publicación de la conferencia de la NASA CP-2255 (N83-15348).
  32. ^ Toth-Fejel, Tihamer (2004). "Modelado de autómatas celulares cinemáticos: un enfoque hacia la autorreplicación". Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA.
  33. ^ Lackner, Klaus S.; Christopher H. Wendt (1995). "Crecimiento exponencial de grandes sistemas de máquinas autorreplicantes". Mathl. Comput. Modelling . 21 (10): 55–81. doi : 10.1016/0895-7177(95)00071-9 .
  34. ^ Lackner, Klaus S., y Wendt, Christopher H., "Sistemas de máquinas autorreproductoras para proyectos a escala global", Documento LA-UR-93-2886, 4.ª Conferencia y exposición internacional sobre ingeniería, construcción y operaciones en el espacio/Conferencia y exposición/Demostraciones sobre robótica para entornos desafiantes, Albuquerque, Nuevo México, 26 de febrero – 3 de marzo de 1994
  35. ^ "3.15". Molecularassembler.com. 1 de agosto de 2005. Consultado el 16 de septiembre de 2009 .
  36. ^ Bass, Thomas (octubre de 1995). "Robot, constrúyete tú mismo". Discover : 64–72.
  37. ^ Lipson, Hod; Evan Malone. "Máquinas autónomas autoextensibles para acelerar la exploración espacial" (PDF) . Consultado el 4 de enero de 2007 .
  38. ^ Chirikjian, Gregory S. (26 de abril de 2004). "Una arquitectura para fábricas lunares autorreplicantes" (PDF) . Consultado el 4 de enero de 2007 .
  39. ^ Todd, Paul (30 de abril de 2004). "Informe final sobre el progreso del banco de pruebas de ecopoiesis lunar robótica" (PDF) . Consultado el 4 de enero de 2007 .(informe de la fase I)
  40. ^ Todd, Paul (6 de julio de 2006). "Banco de pruebas de ecopoiesis lunar robótica" (PDF) . Consultado el 4 de enero de 2007 .(informe de la fase II)
  41. ^ Toth-Fejel, Tihamer; Robert Freitas; Matt Moses (30 de abril de 2004). "Modelado de autómatas celulares cinemáticos" (PDF) . Consultado el 4 de enero de 2007 .
  42. ^ "3.25.4 Autómatas celulares cinemáticos de Toth-Fejel (2003-2004)". Molecularassembler.com . Consultado el 16 de septiembre de 2009 .
  43. ^ Metzger, Philip ; Muscatello, Anthony; Mueller, Robert; Mantovani, James (enero de 2013). "Arranque rápido y asequible de la industria espacial y la civilización del sistema solar". Revista de ingeniería aeroespacial . 26 (1): 18–29. arXiv : 1612.03238 . doi :10.1061/(ASCE)AS.1943-5525.0000236. S2CID  53336745.
  44. ^ "La creación de una civilización en el sistema solar". whitehouse.gov . 2014-10-14 . Consultado el 2016-12-09 – vía Archivos Nacionales .
  45. ^ Wernick, Adam (15 de enero de 2015). "El Congreso está desestimando las nuevas e interesantes ideas en materia de tecnología espacial". PRI.org . Consultado el 9 de diciembre de 2016 .
  46. ^ Metzger, Philip (agosto de 2016). "Desarrollo espacial y ciencia espacial juntos, una oportunidad histórica". Política espacial . 37 (2): 77–91. arXiv : 1609.00737 . Código Bibliográfico :2016SpPol..37...77M. doi :10.1016/j.spacepol.2016.08.004. S2CID  118612272.
  47. ^ "El proceso de autorreplicación es prometedor para la producción de nuevos materiales". Science Daily. 17 de octubre de 2011. Consultado el 14 de octubre de 2011 .
  48. ^ Wang, Tong; Sha, Ruojie; Dreyfus, Rémi; Leunissen, Mirjam E.; Maass, Corinna; Pine, David J.; Chaikin, Paul M.; Seeman, Nadrian C. (2011). "Autorreplicación de patrones nanométricos portadores de información". Nature . 478 (7368): 225–228. Bibcode :2011Natur.478..225W. doi :10.1038/nature10500. PMC 3192504 . PMID  21993758. 
  49. ^ Breivik, Jarle (2001). "Autoorganización de polímeros replicantes de plantillas y el surgimiento espontáneo de información genética". Entropy . 3 (4). Entroy: 273–279. Bibcode :2001Entrp...3..273B. doi : 10.3390/e3040273 .
  50. ^ Harris, Zellig (1968). Estructuras matemáticas del lenguaje . Nueva York, NY: John Wiley and Son. pág. 17.
  51. ^ Wirth, Niklaus (1977). "¿Qué podemos hacer con la diversidad innecesaria de notación para las definiciones sintácticas?". Commun. ACM . 20 (11): 822–823. doi : 10.1145/359863.359883 . S2CID  35182224.
  52. ^ du Castel, Bertrand (15 de julio de 2015). "Teoría de la activación/reconocimiento de patrones de la mente". Frontiers in Computational Neuroscience . 9 : 90. doi : 10.3389/fncom.2015.00090 . ISSN  1662-5188. PMC 4502584 . PMID  26236228. 
  53. ^ "Un equipo construye los primeros robots vivos que pueden reproducirse". 2021-11-29.
  54. ^ "3.11". Molecularassembler.com. 1 de agosto de 2005. Consultado el 16 de septiembre de 2009 .
  55. ^ Arbib, Michael A. (1974). "Comunicación interestelar: perspectivas científicas". En Cyril Ponnamperuma, AGW Cameron (ed.). La probabilidad de la evolución de inteligencias comunicantes en otros planetas . Boston: Houghton Mifflin Company. págs. 59–78.
  56. ^ Freitas, Robert A. Jr. (julio de 1980). "Una sonda interestelar autorreproductora". Journal of the British Interplanetary Society . 33 : 251–264. Código Bibliográfico :1980JBIS...33..251F . Consultado el 1 de octubre de 2008 .
  57. ^ "3.7 Fábrica industrial automatizada autorreplicante (1973-presente)". Molecularassembler.com. 2005-08-01 . Consultado el 2009-09-16 .
  58. ^ "5.6 Teoría de cierre e ingeniería de cierre". Molecularassembler.com. 2005-08-01 . Consultado el 2009-09-16 .
  59. ^ "5.1.9.L Evolvability". Molecularassembler.com. 2005-08-01 . Consultado el 2009-09-16 .
  60. ^ "5.11 Replicadores y seguridad pública". Molecularassembler.com . Consultado el 16 de septiembre de 2009 .
  61. ^ "Bobiverso". Amazon .
  62. ^ "3.16 Las patentes de Collins sobre mecánica reproductiva (1997-1998)". Molecularassembler.com. 2005-08-01 . Consultado el 2009-09-16 .
  63. ^ OMPI. «(WO/1996/020453) MÁQUINAS DE FABRICACIÓN FUNDAMENTALES AUTORREPRODUCIDAS (UNIDADES F)». Wipo.int. Archivado desde el original el 2019-11-01 . Consultado el 2009-09-16 .
  64. ^ Szabo, Nick. "Replicador a macroescala". Archivado desde el original el 7 de marzo de 2006. Consultado el 7 de marzo de 2007 .
  65. ^ "4.11.3 Ensamblador molecular de hidrocarburos de Merkle-Freitas (2000-2003)". Molecularassembler.com. 2005-08-01 . Consultado el 2009-09-16 .
  66. ^ "5.9 Breve introducción matemática a los sistemas autorreplicantes". Molecularassembler.com. 2005-08-01 . Consultado el 2009-09-16 .
  67. ^ "5.1.9 Mapa de Freitas-Merkle del espacio de diseño del replicador cinemático (2003-2004)". Molecularassembler.com. 2005-08-01 . Consultado el 2009-09-16 .

Lectura adicional

  • Colvin, Fred H. (1947), Sesenta años con hombres y máquinas , Nueva York y Londres: McGraw-Hill, LCCN  47003762Disponible como reimpresión en Lindsay Publications ( ISBN 978-0-917914-86-7 ). Prólogo de Ralph Flanders . 
  • M. Sipper, Cincuenta años de investigación sobre la autorreplicación: una visión general, Artificial Life, vol. 4, no. 3, págs. 237–257, verano de 1998.
  • Freeman Dyson amplió las teorías de autómatas de Neumann y propuso una teoría inspirada en la biotecnología. Véase Astrochicken .
  • El primer estudio de diseño técnico de una sonda interestelar autorreplicante fue publicado en un artículo de 1980 por Robert Freitas .
  • Los replicadores ruidosos también se mencionan brevemente en el cuarto capítulo del libro de K. Eric Drexler de 1986, Engines of Creation .
  • Artículo sobre un sistema replicador de ruido propuesto para ser utilizado en el desarrollo de desiertos terrestres en la revista Discover de octubre de 1995 , que presenta bosques de paneles solares que alimentan equipos de desalinización para irrigar la tierra.
  • En 1995, Nick Szabo propuso el desafío de construir un replicador a macroescala a partir de kits de robots Lego(tm) y piezas básicas similares. Szabo escribió que este enfoque era más fácil que las propuestas anteriores para replicadores a macroescala, pero predijo con éxito que incluso este método no conduciría a un replicador a macroescala en diez años.
  • En 1998, Chris Phoenix sugirió una idea general para un replicador a macroescala en el grupo de noticias sci.nanotech , que funciona en un charco de plástico líquido curado con luz ultravioleta , solidificando selectivamente el plástico para formar piezas sólidas. El cálculo podría realizarse mediante lógica fluídica . La energía para el proceso podría suministrarse mediante una fuente presurizada del líquido.
  • En 2001, Peter Ward mencionó en su libro Future Evolution (Evolución futura) un replicador que había escapado y que estaba destruyendo la raza humana .
  • En 2004, General Dynamics realizó un estudio para el Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA, que concluyó que la complejidad del desarrollo era igual a la de un Pentium 4 y promovió un diseño basado en autómatas celulares.
  • En 2004, Robert Freitas y Ralph Merkle publicaron la primera revisión exhaustiva del campo de la autorreplicación, en su libro Kinematic Self-Replicating Machines, que incluye más de 3000 referencias bibliográficas.
  • En 2005, Adrian Bowyer, de la Universidad de Bath, inició el proyecto RepRap para desarrollar una máquina de prototipado rápido que pudiera replicarse a sí misma, lo que haría que estas máquinas fueran lo suficientemente baratas para que la gente las pudiera comprar y usar en sus hogares. El proyecto está publicando material bajo la licencia GNU GPL . [1]
  • En 2015, los avances en grafeno y siliceno sugirieron que podrían formar la base para una red neuronal con densidades comparables al cerebro humano si se integran con CPU a nanoescala basadas en carburo de silicio que contienen memristores .

La fuente de energía podría ser solar o posiblemente basada en radioisótopos, dado que los nuevos compuestos basados ​​en líquidos pueden generar energía sustancial a partir de la desintegración radiactiva.

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