Nu este nevoie de mult pentru a fi considerat inteligent daca esti o cladire. Adaugati niste lumini care se sting cand nu se afla nimeni sau instalati un sistem de climatizare „inteligent” pentru a regla temperatura ambianta si sunteti pe drumul cel bun. Dar, comparativ cu cladirile vii propuse de Akira Mita, cladirile inteligente de astazi sunt echivalentul arhitectural al organismelor unicelulare.

Mita este inginer, nu arhitect, si arata atat in ​​rafinamentul proiectelor sale, cat si in amploarea ambitiei sale. Folosind roiuri de senzori robotici care „alunga” ocupantii umani ai unei structuri, el vrea ca cladirile sa inteleaga totul despre noi, pana la starea noastra emotionala. Acesti senzori robot vor invata din greselile lor, se autoregleaza folosind „hormoni” digitali si vor inregistra informatii de-a lungul anilor, construind o evidenta a experientelor care vor fi utilizate ca „ADN” pentru a programa viitoarele versiuni ale lor, sau chiar alte cladiri.

„Organismele vii dau nastere generatiei urmatoare si au imunitate la virusi precum gripa”, spune Mita intr-un videoclip care ii promoveaza munca. “Ideea noastra a fost ca am vrut sa oferim arhitecturii acest tip de capacitate de raspuns biologic.”

Viziunea lui Mita asupra cladirilor care stiu mai multe despre noi decat stim despre noi insine este permisa de o repensare fundamentala a modului in care ar trebui construite cladirile „inteligente”. In casele inteligente conventionale, tablourile de senzori si sistemele de control sunt incorporate in pereti – de exemplu, senzorii care detecteaza daca cineva este sau nu intr-o camera aprind si sting luminile sau controleaza temperatura mediului ambiant. Problema cu astfel de sisteme este ca acestea sunt invechite imediat ce sunt incorporate intr-o structura, iar inlocuirea lor in viitor ar putea fi costisitoare sau imposibila.

Solutia Mita este sa inlocuiasca toate acele retele de senzori cu ceva de genul unui iPhone pe roti. Prototipurile timpurii, numite „e-bio”, sunt la fel de mari ca aspiratoarele robotizate Roomba. Sunt echipate cu o pereche de urechi asemanatoare liliecilor care pot determina locatia exacta a sunetelor. Au, de asemenea, un „ochi” care matura un fascicul laser in jurul robotului, permitandu-i sa construiasca o imagine completa, tridimensionala a imprejurimilor sale de zece ori pe secunda.

La fel ca telefoanele noastre, acesti senzori mobili, independenti „e-bio” pot fi actualizati cu o noua tehnologie pe masura ce devin disponibile si pot fi inlocuiti cu usurinta daca nu reusesc. Cu alte cuvinte, sunt robuste in toate modurile in care retelele traditionale de senzori de acasa nu sunt.

O alta dimensiune neconventionala a abordarii lui Mita este inlocuirea unei intregi varietati de senzori cu oamenii insisi. Spre deosebire de un sistem de automatizare a locuintei care se straduieste sa mentina un anumit set-point de temperatura, echipa lui Mita se concentreaza pe a-si face robotii hiper-acordati cu semnalele emise de fiintele umane dintr-o cladire.

Luati limbajul corpului sau cuvintele pe care le folosim pentru a exprima disconfortul pe care il simtim cu temperatura dintr-o cladire. In astfel de cazuri, robotii insotitori vor comunica printr-un semnal „hormonal”. In corpul nostru, hormonii au puterea de a schimba modul in care functioneaza intregul nostru sistem nervos si pe o perioada extinsa de timp. Cand Mita declanseaza un semnal hormonal, este mai mult decat o comunicare conventionala – este ca o suprascriere care schimba modul in care se comporta intreaga retea. In cazul temperaturii, reteaua se muta intr-o stare in care acorda prioritate climatului unei camere. In acest fel, controlul asupra temperaturii, umiditatii, ventilatoarelor si a oricaror alte masuri de control al climatului este prezent este automat si invizibil pentru ocupantii cladirii.

Roiuri inteligente

Cu cat avem mai multi dintre acesti roboti in casele noastre, cu atat ar putea fi mai inteligenti. Imaginati-va un covor de senzori insectoid asemanatori cu gandacul pe podeaua sufrageriei dvs., dar, speram, mai putin infiorator. Imprumutand idei din „robotica roiului” – studiul robotilor care iau decizii in acelasi mod distribuit ca si furnicile si alte insecte – Mita isi doreste ca robotii sai sa ia decizii de consens cu privire la modul de modificare a mediului unei cladiri.

Este foarte asemanator cu modul in care sistemul nostru imunitar functioneaza printr-un fel de „inteligenta de roi”, in care celulele individuale nu sunt atat de inteligente, dar colectiv ele constituie un sistem extrem de adaptabil. De exemplu, sistemul dvs. imunitar invata sa identifice si sa combata un invadator fara coordonare centrala – in schimb, elementele individuale incearca o varietate de strategii si orice lucru functioneaza este copiat in cele din urma pe intregul raspuns imunitar.

Intr-un exemplu de inteligenta de roi care rezolva o problema spinoasa, echipa lui Mita a descoperit cum sa programeze muzica ambientala a unei cladiri pentru a modela starea de spirit a ocupantilor sai umani. Sistemul are obiective prestabilite – in acest caz, mentinerea oamenilor productivi in timpul zilei – si le realizeaza prin ajustarea experimentala atat a familiaritatii, cat si a tempo-ului muzicii patrunse printr-o cladire. Prin integrarea observatiilor tuturor oamenilor prezenti, sistemul a folosit un algoritm relativ nesofisticat, dar „inteligent de roi”, pentru a creste productivitatea cu 69% fata de un control fara muzica.

O alta caracteristica a fiintelor vii pe care Mita o copieza este un concept numit „homeostazie”, care este doar un cuvant de lux pentru faptul ca organismele sunt bune la mentinerea starii lor de a fi, chiar si in fata lucrurilor care le-ar perturba, ca o leziuni sau o modificare a temperaturii. (Un termostat conventional este de fapt un sistem homeostatic primitiv, prin aceea ca reactioneaza la schimbarile de temperatura incercand sa readuca casa la un anumit set-point, indiferent de sursa perturbarii.)

De exemplu, mai degraba decat sa fie programat pur si simplu cu instructiuni simple precum „daca o persoana intra intr-o camera, aprindeti lumina”, senzorii „e-bio” ai lui Mita ar putea afla cata lumina ii place unui utilizator. Echipate cu proprii senzori de lumina, pot ajusta nivelurile de lumina ambientala pentru a se potrivi cu preferintele demonstrate de un utilizator. In acest fel, sistemul ia in considerare in mod automat ora din zi, norii, chiar daca sunt desenate sau nu jaluzelele, toate fara a cunoaste efectiv starea oricareia dintre aceste variabile. (Acest tip de lucru are si mai mult sens cu sistemele de iluminare cu LED de generatia urmatoare, care pot fi reduse si pot fi formate in aproape orice forma, nu doar in cea a unei becuri.)

Atingerea obiectivelor Mitei pentru cladiri vii cu adevarat avansate poate necesita ceva de o predare a lumii arhitecturii, de la designeri la ingineri. „Cred ca cel mai interesant lucru este ca aceasta tema de cercetare a fost foarte greu de tratat in facultatile de arhitectura anterioare”, spune Mita. “De exemplu, cercetatorii trebuie sa stie despre senzori si sa stie multe despre procesarea informatiilor.”

In regandirea cladirilor ca structuri receptive, Mita nu pune limite la cat crede ca putem imprumuta din biologie. “In cele din urma, ar fi bine daca cladirile in sine ar putea sa-si faca propriul ADN si sa construiasca urmatoarea cladire. Dar acesta este un subiect cu adevarat dificil, asa ca noi toti, inclusiv studentii, ne distram lucrand spre el pas cu pas.”

Daca doriti sa comentati aceasta poveste sau orice altceva ati vazut pe viitor, accesati pagina noastra de Facebook sau trimiteti-ne un mesaj pe Twitter.

ARTICOLE SIMILAREDE LA ACELAȘI AUTOR