¿Durabilidad de los robots analógicos frente a los electrónicos?

Todo depende de los márgenes de seguridad considerados en el diseño: cuando escuchas a la gente quejarse de que las cosas en el pasado duraban mucho más que hoy, también es porque se construyeron con mayores márgenes de seguridad debido al mayor desconocimiento de las propiedades de los materiales utilizados. .

Para los dispositivos mecánicos, un motor de fórmula 1 es muy sensible incluso a una pequeña desviación de las condiciones de diseño: recuerdo un coche que explotó durante la carrera porque unas hojas obstruyeron parte de los radiadores. Por otro lado, los motores de servicio pesado son menos exigentes con sus condiciones de trabajo.

Lo mismo ocurre con la electrónica: un transistor de puerta de 7 nm puede dañarse fácilmente por sobrecalentamiento o descarga electrostática, mientras que un transistor de puerta viejo de 1 micrón tolerará mucho más.

Además, tenga en cuenta que un robot completamente electrónico no puede hacer mucho: necesitará alguna parte mecánica para interactuar físicamente con el mundo además de escupir voltaje o corriente.

¿Qué es un robot?

Existen numerosos tipos de "robots" modernos. Tienes robots que se mueven, robots que permanecen estacionarios. Tienes robots industriales, robots militares... Tienes robots de juguete, que parecen robots y solo se mueven. Hay robots bípedos y cuadrúpedos avanzados, hechos con fines de diversión. Robots médicos haciendo cirugía. La mayor parte de eso estaría completamente fuera del alcance de la tecnología mecánica. La seguridad es un problema... complejidad, fiabilidad...

Pero también tienes molinos de viento y telares, que son dispositivos mecánicos que pueden realizar una tarea supervisada. De hecho, estos son como robots . Como corre un reloj. Hagamos una acumulación gradual de la complejidad, de lo contrario, la "mecánica" estará fuera de nuestro alcance pronto.

Definición 1: Un robot es un dispositivo con partes móviles.

Cualquier motor es un robot, cualquier movimiento artificial es robótica. Cuando aplicaríamos esta definición, todo vale. Los trenes son bastante duraderos, algunos duran entre 50 y 80 años. Los aparatos electrónicos con partes móviles, como tocadiscos y reproductores de CD, tienen una vida útil más corta, pero tienden a seguir funcionando. Para el requisito básico de "móvil y artificial", ambas tecnologías pueden ser duraderas.

Los robots de juguete, que solo parecen robots, en su mayoría robots androides, también entran en esta categoría. Los robots de juguete del siglo XX se mueven y hacen parpadear sus luces, 80% mecánicos. No eran realmente duraderos, la mayoría terminaron dañados. Los guardé durante años. Hoy en día, tiene kits de herramientas de robótica para niños expertos en informática. Vea la definición 4 a continuación, ¡esa es otra liga!

Definición 2: Un robot es un dispositivo que puede realizar una tarea supervisada.

Esto limitará considerablemente el número de "robots". Pero mirando los dos aspectos, "movimiento" y "tarea supervisada", existen numerosos dispositivos que no llamamos "robot", que cumplen ambos requisitos.

El telar mecánico (1787) es un ejemplo de un aparato 100% mecánico que realiza una tarea bastante complicada. De hecho, podría llamar a un reloj un robot. Hasta donde yo sé, los relojes mecánicos y los relojes han demostrado ser, al menos, tan duraderos como los relojes electrónicos y los relojes electrónicos. En realidad no sabemos esto todavía. Los relojes eléctricos generalmente disponibles (relojes de pulsera) han existido por solo 75 años más o menos, menos de un siglo. La electrónica podría ser más vulnerable a largo plazo, requiriendo el reemplazo de un tipo específico de baterías... la mecánica no sufre ese problema.

Definición 3: Un robot es un dispositivo que realiza una tarea sin supervisión

Ahora estamos en el reino de los robots modernos . En realidad, muchos robots industriales se implementan con este propósito. Para realizar una tarea previamente realizada por un humano, más rápido y durante más horas seguidas. Un robot industrial puede abrir posibilidades, permitir ciertos procesos que no serían posibles solo con manos humanas. Aún así, un niño de 6 años difícilmente reconocería un brazo Mitutoyo como "robot".

Esta clase de robots no está fuera del alcance de un nivel mecánico de tecnología. En la era de la "mecanización" era el principal objetivo de desarrollo. Antes de 1950 existía la producción en masa... trabajo mecánico muy sofisticado. Pero sin la electrónica, es difícil controlarlo y es peligroso trabajar con él. Durante esa época (1850-1950) hubo numerosos accidentes con líneas de producción mecánicas, con soluciones mecánicas sin límites de seguridad. No había límites de seguridad prescritos ni estándares ISO, como los tenemos ahora.

Definición 4: Un robot es un dispositivo que puede realizar de forma autónoma una tarea humana

Un piloto automático toma el control del piloto. Podría llamarlo robot, o podría llamar robot al avión controlado por piloto automático. En cualquier caso, tomará decisiones, a veces se moverá. Los robots industriales avanzados o los robots de los hospitales pueden realizar tareas que antes realizaban los humanos. Esta área requiere robots móviles y versátiles a los que se les puedan asignar tareas sobre la marcha. Robots que asisten a naves industriales, robots que pueden recoger y transportar mercancías dentro de un edificio. Se podría hacer mecánicamente, con rieles y trucos... pero se volvería de construcción muy complicada.

Definición 5: Un robot es un dispositivo que puede hacerse pasar por un ser humano

En el ámbito virtual (juegos, películas) existen numerosos diseños muy creíbles. Crear un robot así en la vida real sigue siendo un desafío, pero algunos desarrollos se acercan a resultados espectaculares. No existe un equivalente mecánico de esto. Un robot mecánico que se hiciera pasar por un ser humano se volvería demasiado pesado para soportar su propio peso.

Estas son algunas de mis intrigas sobre esto a partir de otras preguntas. En estos mundos, la electrónica tiene debilidades específicas del mundo que se solucionan con tecnología más antigua.

1. La radiación es dura con las piezas electrónicas. ¿Cómo explico que una nave espacial interestelar todavía requiere caminatas espaciales arriesgadas?

Para sus viajeros espaciales, la radiación es un gran problema para las máquinas. Los circuitos se estropean y es posible que los mecanismos de autorreparación no los devuelvan al punto de partida. El daño que la radiación causa a la electrónica es casi insuperable sin un blindaje poco práctico y engorroso.

Esto significa que la IA y los mecanismos de contención de antimateria son las únicas máquinas en la nave, ambas atrincheradas dentro de múltiples capas de diferentes tipos de protección. Además de las caminatas espaciales, la tripulación humana realiza el mantenimiento de rutina y limpia la nave. Ellos cocinan su comida a gas. Lavan su ropa utilizando mecanismos de relojería accionados por resortes. Las armas de los barcos son cañones que impulsan proyectiles sólidos a través de cargas explosivas.

Virus de computadora.

¿Cómo cambiaría el combate espacial un tratado que prohíba el uso de armas automatizadas?

Esta es una infección de AI y otros sistemas informáticos. No está claro cómo es transmisible. Los sistemas sin conexión con otros sistemas aún pueden infectarse; posiblemente el virus se propaga a través del subespacio. En el pasado, este virus infectaba la mayoría o todos los sistemas de combate de IA y muchas otras cosas además. El virus no solo rompe cosas; esclaviza la cosa infectada a una mente de masa oscura, con motivos oscuros. Los sistemas infectados no son confiables y, en lugar de sus objetivos, los sistemas infectados pueden comenzar a perseguir los objetivos del virus.

El virus podría ser un arma, o algo evolucionado, o posiblemente una forma de vida de algún otro lugar. En el pasado, se necesitaba una purga sistemática para deshacerse de este virus y el resultado es una gran dependencia de los sistemas biológicos, el mecanismo de relojería, los tubos de vacío y otras automatizaciones a prueba de infecciones.

y uno nuevo!

El robot Clockwork tiene mucho relleno.

Efectivamente es delicado. Sus creadores lo sabían. Tiene defensas. Está blindado como un portero de hockey. Los amortiguadores de muchos tamaños amortiguan las piezas interiores. Sin sus defensas contra golpes, tendría la mitad de su tamaño y un tercio de su peso. Puede ir desnudo si las circunstancias lo requieren, pero es vulnerable.

La [Máquina diferencial][1] de Charles Babbage iba a poder operar con "dieciséis dígitos y seis órdenes de diferencia". Requería 25.000 piezas y habría pesado cuatro toneladas. Fue una empresa importante, nunca completada.

Una computadora moderna puede manejar... algo más de dieciséis dígitos e incluye lo que en ese momento se habría considerado una cantidad de almacenamiento alucinante, así como la capacidad de ejecutar código de programa, de la que carecía la máquina diferencial. Incluso si fabrica los engranajes y palancas más pequeños imaginables, millones de ellos perfectamente fabricados para que no haya eslabones de cadena rotos, etc., esta no es una máquina que pueda andar rodando. Y, por supuesto, cuanto más pequeños sean, más rápido se desgastarán por la fricción entre sí, o es más probable que un solo grano de arena suelto o un pequeño diente de engranaje roto o la falta de lubricación adecuada puedan congelar todo.

Sin embargo, eso es si te adhieres estrictamente a las reglas del mundo real. Los escritores de ficción steampunk suelen ignorar estas consideraciones por el bien de una buena historia, o encuentran formas de hacer trampa. Por ejemplo, en "The Deep End" de Tyler Tork, hay una gran computadora mecánica que pasa por alto las limitaciones de la computación mecánica al emplear "registros mágicos" para hacer el trabajo pesado.

Sin embargo, al comparar la electrónica con partes móviles en los mismos materiales, con cualquier material del mundo real, las partes móviles se desgastarán mientras que la electrónica no, por lo que, en ausencia de peligros especiales peculiares a la electrónica, serán más confiables.

Sin embargo, si quieres obtener una especie de -- no sé cómo llamarlo -- atom-punk(?), podrías imaginar computadoras mecánicas con componentes a escala nanométrica. Debido a que los componentes se mantienen unidos por fuerzas atómicas vinculantes, no pueden desgastarse y la fricción no es una consideración. Pueden atascarse si entra material en el mecanismo, pero no necesitan lubricación y pueden cerrarse por completo; solo necesitan un aporte de energía en forma de, por ejemplo, un eje impulsado desde el exterior para hacer que las ruedas internas funcionen. redondo. Tal vez haga un guiño a la compartimentación y la redundancia para mostrar que está pensando en cosas como la vulnerabilidad a los rayos cósmicos: el error más pequeño no derribará todo el sistema, aunque muchos de ellos podrían degradar el rendimiento o la confiabilidad con el tiempo.