Кинематические самовоспроизводящиеся машины

Так называется книга Роберта Фрайтаса и Ральфа Меркле, представляющая собой обширный обзор теоретических и экспериментальных работ по теме от Декарта до 2004 года.

Словом "кинематические" авторы хотели подчеркнуть, что речь идёт именно о физических, а не программных или еще каких-нибудь абстрактных самовоспроизводящихся автоматах.

В итоге, они делают вывод, что можно уже делать экспериментальную лабораторную демонстрацию работающих устройств.

Предлагаем вашему вниманию машинный перевод этой замечательной книги на русский язык.

Что бы ни говорили скептики по поводу децентрализованного ВПК, а фронтовые мастерские-лаборатории набирают обороты. Это абсолютно соответствующая эпохе форма организации НИОКР и производства. Осталось только добавить многокомпонентную печать (с металлами и электроникой) и производство расходников для нее из местного сырья.

https://yangx.top/makers2fron/2833
https://yangx.top/makers2fron/2837

Крошечный дрон летает на солнечном свете

Китайские инженеры из Университета Бэйхан и Центра передовых авиационных двигателей разработали микролетательный аппарат, который передвигается за счет энергии солнечного света. Об этом сообщает TechXplore.

В основе двигателя лежит вращающийся цилиндр с 64 лопастями ротора. Вокруг цилиндра расположены пластинчатые электроды, края которых при вращении касаются лопастей ротора, создавая электростатическую тягу. Дрон оборудован двумя солнечными батареями, размещенными под двигателем и соединенными опорной конструкцией. Несущий ротор вертолетного типа установлен над двигателем.

Под воздействием солнечного света батареи вырабатывают энергию, приводящую в движение двигатель. Вращающийся двигатель, в свою очередь, воздействует на верхний ротор, заставляя его вращаться и тем самым поднимая дрон в воздух и удерживая его там. Во время испытаний дрон беспрерывно летал в течение как минимум часа. Команда планирует продолжить работу над аппаратом, чтобы повысить его прочность.

Зарождение в России нового типа промышленности - основанного на частной инициативе и высокомобильных командах - нравится не всем. Многие крупные холдинги и корпорации, осознающие свою консервативность и медлительность, с опаской смотрят на команды, собранные из высококвалифицированных и мотивированных специалистов.

Практика показывает: в некоторых случаях задачи, которые корпорации решают годами, некоторые технологические команды способны решить за месяцы. Именно так были сделаны многие изделия, уже поменявшие облик военных действий: прежде всего, FPV-дроны, элементы экипировки, средства РЭБ и РЭР тактического звена. Это новая, непривычная реальность.

Зародившийся класс частных разработчиков и технологических предпринимателей постоянно сталкивается с препятствиями, не знакомыми традиционным корпорациям. Тем более удивительно, что критика "народного ВПК" иногда звучит на федеральных СМИ. Не знаю, этот уже успевший прославиться господин историк Якеменко (на видео), пытается затянуть всех в прошлое по глупости или сознательно. Но с такими "союзниками" и врагов не надо. У счастью, таких, как он, меньшинство, и среди тех, кто работает в промышленности или воюет, таких не знают и не ждут.

Корпорации по-прежнему сильны. В них сосредоточены знания и технологии, малодоступные частникам. Поэтому лучшие результаты мы, конечно, получим не от того, что будем бороться с частниками или наоборот зажимать традиционные предприятия.

Лучшие результаты - от их сотрудничества. Именно это надо стимулировать, именно этому надо помогать. А тех, кто препятствует такому взаимодействию, до государственных СМИ не допускать.

@rogozin_alexey

Да ну, никакие низменные страсти не заставят человека сидеть в библиотеке или за приборами десятилетиями отказывая себе во всем. А именно таким мы обязаны почти всей серьезной наукой. Людям, находившим силы и волю действовать вопреки, зная что никогда не получат награды или славы при жизни.

Вот сейчас в Европе парад страстей - и прогресс остановился. Конкуренция за гранты от богатеев и их фондов выродила нынешних учёных в исследователей гендерной фигни и генераторов фейковых публикаций, помогающих впаривать не пойми что широкой аудитории.

Христианская цивилизация - это, в первую очередь, любовь к людям и интерес ко Вселенной как творению Создателя и инструменту служения другим. А сдержанность - это уже средство, а не цель. Сдержанность в своем потреблении, а не в служении другим, которое мы призваны развивать бесконечно.

Вот и классификация творчества показывает, что общественная и личная выгода тут разительно не совпадают, рыночный механизм тут не работает.

Все это уже было. Закончилось так, что до сих пор аукается.

И тогда дворяне не понимали, зачем в стране нужны какие-то частные промышленники, когда все и так замечательно.

"Тут, без сомнения, немало пережитков того отношения, которое законы и особенно администрация приняли у нас в распределении занятий жителей, глядя на все виды промышленности совершенно иначе, чем на сельское хозяйство, а тем паче на службу в правительственных учреждениях. В гоголевском «Ревизоре» это оттенено словами «аршинники, протоканальи». Закон для промышленников образовал сословие купцов и мещан, а права их мало чем отличил от крестьянских, много умалив по сравнению с дворянством, по существу служилым. Для этого последнего о какой-либо, кроме сельскохозяйственной, промышленной предприимчивости не могло быть и мысли, потому что в ней порода ничего не давала и не даст, а нельзя же было не использовать того, что предоставляется законом."

Д.И. Менделеев, 1905 г.

Об истории создания Госплана и подходах Сталина к обеспечению ежегодного быстрого роста промышленности.

https://youtu.be/z0BLBF0K9G0?si=2LxzRH1MyJxpKJZJ

Из этой прикидки следует, что, если взяться за дело в 2025-м, минимально приемлемым для выживания России на мировой арене среднегодовым темпом роста энергетики и, соответственно, промышлености, являются 17% (в Китае сейчас сталинские 13%). Лучше сразу рассматривать 20%. Это соответствует росту на 1.5% в месяц.

Трудно, но не невозможно. Можно рассматривать эту цифру как базовую для планирования выхода из сложившейся ситуации.

Это значит, что тонна промышленности должна производить полкилограмма новой промышленности в сутки.

"Если мы говорим, что мы должны догнать и перегнать капиталистические страны, то совершенно ясно, что перегнать мы можем только каким-то особым путем, только какими-то особыми средствами, ибо при прочих равных средствах эти окружающие нас страны вооружены наследием прошлого гораздо более мощно, чем мы, и если мы пойдем той же дорогой, которой идут они, то дело безнадежно…"

Глеб Кржижановский, глава Госплана СССР и автор плана ГОЭЛРО, 1929 год.

Солнце и ветер обошли уголь в Китае.

Суммарная мощность ветряных и солнечных электростанций впервые в истории Китая превзошла уголь. Доля твердого топлива составила 38,1% (1 170 ГВт), а ветра и солнца – 38,4% (1 180 ГВт).
Для сравнения, в прошлом году совокупная мощность зеленой энергетики в России составила 6 ГВт.

Смотрите, больше тераватта, вчетверо больше всей нашей энергетики от "каких-то" ветра и солнца. Это еще раз подтверждает, что добывать энергию - а значит и развивать промышленность можно где угодно, для этого необязательно находиться на залежах ископаемого топлива. А где есть энергия, есть и все виды сырья.

Сейчас пишу об автоматических робофабриках, и многим смешно.
А вот что я писал 20 лет назад (и тоже было многим смешно).

Мы теряем паритет в войне дронов

Процесс начался больше двух лет назад, когда мы сами заложили «основы» этих потерь. Напомню, речь о сделанных шагах в сторону монополизации, стандартизации и упрощения. Тех кто принимал такие решения можно понять, ведь эти шаги это три кита старой технологической школы, где живет автомат Калашникова, винтовка Мосина и выстрел РПГ. Но эти же три причины есть основа поражения в технологической парадигме, где живут FPV, Мавики, новые средства связи, новые средства разведки, БЭКи и пенопластовые дальнолеты.

Есть много гипотез почему противник быстро перестроился, а мы нет. Но самую яркую озвучили коллеги из президентского федерального кадрового резерва для высших постов. По понятным причинам, они вряд ли скажут ее открыто, но я ее озвучу: у противника возраст лиц, принимающих решения от 35 до 55 лет. Они все играли CS и Доту! Им проще понять разницу между смартфоном и радиостанцией. Им проще ввести в управление министерства принципы Agile и создать целый проектный офис с функцией акселерации процессов, им проще реализовать матричную структуру управления. Причем сделать это не на словах, локально, в одной отдельно взятой Корпорации, а ввести повсеместно без всяких «островков безопасности» для высших чинов.

Но мне претят простые ответы на сложные вопросы. Если по фактам, то у нас случились монополизация, стандартизация и упрощение. И нас догнали последствия.

Мы потеряли инженерную школу. Появились аффилированные компании, которым передали финансирование и заказы. Все энтузиасты, кто мог на начальном этапе СВО встроится в систему и начать делать новое технологическое чудо-оружие, был брошен, оставлен без денег и вынужден уйти из отрасли. Кто на войну, кто в бизнес, кто обратно к себе на работу. Остались «системные» инженеры на зарплате в высокоточных корпорациях старой технологической парадигмы. Они парни хорошие, но их компетенции как оказалось недостаточно и все они совершенно из другой области. Народный инженерный фронт, который стихийно сложился в первые месяцы войны и сейчас практически схлопнулся – это в первую очередь отсутствие денег и поддержки.

С каждым новым дроном, что приезжает к нам на рефакторинг мы видим как у противника расширяется многообразие решений. По культуре сборки, по почерку мы видим, что все эти изделия собираются разными артелями. На той стороне производителей так много, что даже речи не идет о какой-то стандартизации. Видно, что компетенции новой технологической войны там берегут, выращивают и привлекают из-за рубежа.

Попытки нашего Государства сейчас в аварином порядке устроить вертолетные деньги через НТИ и подобные фонды не сработают. Оторванность источника средств от тех, кем и для кого делаются дроны ставит крест на всей затее. Основные деньги получат профессиональные получатели грантов и на этом всё. Важно не что ты делаешь, важно чтобы твой проект понравился грантодателям. Мы с товарищами смотрим на флот дронов противника и задаем себе вопрос. Вот если бы им для работы на фронт, на их украинскую перемогу, пришлось околачивать пороги местных УкрНТИ, УкрФПИ или УкрУПМИ? Как много они бы наизобретали и наделали Шарков, Чаклунов, Лелек, Бэков, Бобров, Дельт, Транзитов, Синих квадратов и целого моря нонеймовских FPV дронов.


Источник "Полидрон 17"

А точнее говоря, этого паритета и не было.

Отчет научно-технического отдела ВСНХ за 1920 год.

В начале документа перечислены задачи отдела, отражающие целенаправленный подход государства к скорейшему развитию и применению науки и техники.

Интересен подход к выбору направлений работы, постановка и методы решения задач.

Ничего подобного в настоящее время нет, разве что фрагментарно. Ввиду многолетнего равнодушия государства к сколь-нибудь сознательному и системному управлению научно-техническим развитием, необходима организация такого рода отдела на волонтерских началах.

Не теряя надежды, что после разрухи таки появится возможность восстановления и развития промышленности, продолжаю изучать документы Госплана СССР первых пятилеток.

Впечатляет и вызывает уважение к предкам обьем аналитической, организационной и плановой работы, проделанной тогда совсем небольшим коллективом без Интернета, компьютеров, и т.д. А также смелость и глубина мышления вкупе со стремлением к обьективной оценке возможностей.

Документы написаны простым языком, без воды, умствований и стремления затушевать ход мысли, или как-то политически выпендриться. Там где предполагались проблемы и риски, честно они обсуждались, открыто декларировались цели и соотносились с ними средства. Короче, видно, что писалось для того, чтобы этих целей достичь.

В современных официальных документах стратегического планирования ничего подобного видеть не приходилось 🤷‍♂

Чадаев справедливо обращает внимание на невозможность разработки сегодня сложных программно-аппаратных комплексов, ни формальным, ни народным ВПК.

А вот скриншот из 1975 года от Ф.Брукса ("Мифический человеко-месяц"). Программная индустрия прошла этапы обучения работе со сложными проектами полвека назад. В результате Linux и Android демонстрируют возможности народной и притом системной разработки.

Но то ПО. Отрасль же "железа" отстает от ПО на полвека, и в ней можно и нужно уже сознательно обеспечить аналогичные условия для массовых НИОКР. Это общедоступность инструментов прототипирования и производства, в т.ч, PLM, близкие к нулю адм. барьеры, стоимость расходников и эксперимента, притом использование передовых инструментов, освоение которых новичками ценно в карьерном и бизнес отношении. Open source, наконец. Как этого достичь, мы талдычим уже давно.

Собственно, стратегию выстраивания такой инфраструктуры (во многом наивно еще по тем временам) я и описывал на Hardware Freedom Day 2013.

Ориентировочная технологическая цепочка производства пластиков PET/PETG на основе ацетилена. Ацетилен интересен тем, что его можно получить из любого углеродсодержащего сырья - от известняка до бытового мусора, только энергию подавай (~10 кВт*ч/кг).

Автоматическая химия будущего

Многих смутила технологическая карта производства PETG своей якобы сложностью. А все потому, что при слове "химия" представляют либо лаборантов с пробирками, либо исполинские цистерны и трубопроводы. Ни то, ни другое, очевидно не подходит, чтобы в разгар боевых действий развертывать распределенное производство какого-бы то ни было материала "на ровном месте".

Цистерны и трубы будут атакованы БПЛА (да, с какого-то момента - вообще все цистерны и трубы, лично каждая - просто сравните падающую стоимость дронов и растущую цену 100 м3 бензина в цистерне). И, конечно, никакие лаборанты не справятся с колоссальным объемом работы.

Однако, в мире химия давно уже роботизируется.
Роботы не просто дозируют, термостатируют и так далее - они планируют и корректируют стратегию исследования по результатам каждого эксперимента.

Человек использует один и тот же программируемый реактор для бесконечного множества реакций - он приносит реактивы, выбирает в базе данных реакцию и забирает продукт.

Однако, если реактивы и растворители будут храниться в стандартной таре на автоматических складах, то ручная загрузка-выгрузка не нужна, а на основе той же базы данных можно проводить многостадийные цепочки реакций. То есть, какой-то условный робошкаф с несколькими десятками ячеек сможет перерабатывать мусор в PETG, а по клику мыши перестраиваться на производство другого продукта.

Если же там будет не один, а группа реакторов, программа-диспетчер рационально распределит между ними работы. Остается дело за адаптацией огромного массива уже известных протоколов химических реакций к стандартным робохимическим ячейкам (и их адаптации по данный массив). После чего в любой точке страны может быть с околонулевыми затратами и трудностями развернуто сколь угодно сложное химическое производство из локального сырья.

Это как сейчас ЧПУ станки делают бесконечный спектр сложнейших форм, а недавно люди считали, что для круглых и квадратных деталей непременно нужны два отдельных станка. Так и робохимику не важно: в одну стадию происходит синтез (или анализ), или в тысячу.

И вот это все "ах, мы никогда не сможем синтезировать фоторезист/полимер/катализатор/фармпрепарат/нужное подставить", пойдем за границу на поклон - оно оказывается мифом.

И даже вот это: "Особенность малотоннажной химии в том, что ею обычно занимаются в лабораториях некрупные компании. Вещества, которые они производят, выпускаются небольшими партиями, а стоят они гораздо дороже, чем остальные реагенты. Размещение таких предприятий зависит от того, есть ли у конкретной страны нужное сырье или его нужно завозить. Если второе, то откуда? Будет ли это экономически выгодно, есть ли необходимые специалисты, или их придется привлекать из-за рубежа? Но строить фабрики в каждой стране нерентабельно. И это не единственная причина, почему даже богатая страна не может обойтись без глобализации: для переработки каждого класса соединений нужны уникальные знания и оборудование" оказывается чушью, так как робохимия позволит буквально каждому синтезировать там где ему нужно любое из 200 миллионов известных науке соединений.

То есть, смотрите, с робохимией мы не обязаны играть в глобализацию (а в ней мухлюют). А что значит такая химия в плане устойчивости промышленности к военным действиям, а также снятия ограничений для исследований, разработок и производства, очевидно само собой.

При этом нет необходимости иметь наготове все типы реакторов - они могут так же автоматически производиться под задачу, участвовать в синтезе, а потом так же автоматически утилизироваться до исходного сырья.