课代表立正

Kevin是MIT工程教授,世界顶尖昆虫级飞行机器人实验室,SMRL(https://smrl.mit.edu)的创办人和负责人。 这期视频Kevin教授为我们分享了他所做的顶尖研究的进展与困难,为我们更好揭示了科学的不足。 上集:https://youtu.be/6FvFgTWO9BU 完整版(1小时11分):https://youtu.be/I4_OejHnJSU 完整版下(36分):https://youtu.be/c9ZdrHD9T_s

What is 课代表立正?

课代表立正的官方Podcast
深度访谈,有用干货,亲身验证的「真本事」
Superlinear Academy创始人,Maven Top AI Instructor
前Statsig布道师(OpenAI收购),腾讯副总监,Meta,Amazon;康奈尔经济学博士

社区:Superlinear.Academy
课程:ai-builders.com
个人:lizheng.ai

100多年前Rostrae坐车的时候
他们好像就有个statement
就用电机驱动汽车是最好的驱动方式
我能看到的是我不可能expect
每年他电池的功率都提高50%
尤其是理论的物理学家
他们研究到最后
他们就觉得说这个世界好像被设计太精妙了
对太精妙了
对就是精妙到他们不觉得所有东西都是by probability or by chance
然后所以说很多人说什么科学的尽头是信仰
或者是宗教
我可以理解他们的argument
其实科学技术的发展从来都不是一个线性的
可能有的时候有一个帐
然后很久之后都没有任何的进展
然后过一段时间又有一个帐
像他的重量尺度
扑翼的频率都和蜜蜂差不多的
这是刚才那个烤出来的翅膀
刚才做出来的什么
你可以拿手按一下
这个是驱动器
这个是旧的了
就是我们推移的
它是软的
它的感觉就跟肌肉很相似

所以我们管叫artificial soft muscles
就是软体的人工肌肉
然后一会儿可以给你看一些video
就是它actuate的时候
它收缩和伸长的频率等等
我们都希望它可以做到跟自然中肌肉的performance一样
然后这是一方面
另一方面假如说我们把它装到这种机器人里
我们要稍微小心
这个电线比较细

这都是电线

然后假如说
碰一下
然后假如说像这种
就是一个人工肌肉drive一对翅膀
然后中间还有一些复杂的transmission
airframe等等这些东西
其实很像一个车
然后就是轮子
这是发动机
如果你看机器人的话
其实那几个部件都差不多
假如说我们做过很多不同的翅膀
然后这些翅膀可能看着形状都差不多
大小有一些不一样
但其实它们机动力学的performance会差很远
这个能碰吗
这个最好别碰
这个太薄了
而且因为差那么小

我想举这个例子
假如说你看这个机器人
咱们先说它什么地方比较难
什么地方比较impressive
compared to现在能飞的quadroaders
如果我现在去市面上买一个能飞的四权一级人
它飞的特别好了已经
因为最近这些年不管是fly controller
sensor
actuator都做得非常好
但是它就是重量非常大
它可能
我说重量非常大
可能就是20克级的机器人
最小最小要20克左右
那像这个机器人
你现在假设说的这个
它大约是200毫克
对吧
它就可能
它看起来没怎么轻
但是它所有材料都是非常
那我能再把它拿一下
你可以把这个放手上
其实就是
能感觉到重量吗
这个大约是
这一个本身
就是这个机器人的二分之
所以这个东西大约是100毫克左右


所以就是
神奇
就是它看着觉得起码有这么几克的样子
但是细节
因为所有东西都是碳纤位
然后包括它的所有薄膜材料都特别的薄
把一个东西做到尺度比较小的时候
我们说它的inertial property
inertial effect就很小了
所以它碰撞的时候
它不需要结构上强度很大
因为它inertial property本来就很小
然后如果你看一个密封
密封大约是200毫克左右

所以并不容易想象那么重

我也以为密封就看起来胖胖的
而且它撞的上去挺疼的
你能感受到它撞的重量
那是因为它速度快
因为你撞的时候是动的
对吧
所以说它重量很轻
然后
那么如果说再说一点片技术的
如果你做一个四弦印
它电机本做小是
是有物理是有理论限制的
所以这时候你一定要
探索新的驱动器的方式
这个就是驱动器
那么这个就是驱动器
这个叫软体驱动器
对吧
它叫Dynamic Elastomer Accelerator
我觉得中文可能叫
接电弹性体驱动器
看上去我只要给个电压
这个东西就会不停的收缩
这就是其中的一个原理
就是说你会发现
在大一点尺度下的发动机
都是通过电和磁
是电厂和磁场都很重要
但小一点尺度的都是纯电厂
像这个就是
只是我们叫Electro-Static
而没有磁场
但是这边纯电
可是我们你要回到蜜蜂的话
蜜蜂也不是用电的
蜜蜂是用生物
Exactly
然后这就回到了最基本的问题
就是说咱们做这些比较基础的科研
你要想最基本的问题
这个可能跟蜜蜂差不多
就是我觉得它速度
而折腾都差不多
但唯一我们做不到的是
我们要背一个电线
我们连电池都放不上
这是我们最大的基础的 barrier
但是如果你看蜜蜂为什么
它就可以
对吧
飞得很好
这就是化学能和电能储能方式的
极大的理论上的差距
就是在汽油里边能储存的能量的
density其实比电池要高很多

所以就是100多年前
Roastrise做车的时候
他们好像就有一个statement
就用电机驱动汽车
是最好的驱动方式
这是他们100多年前一个statement
但是他们没有储存电能的好的方法
这个工程上的问题
汽油的energy density
远远要高于
而且是order of magnitude higher than batteries
这样说的话
我们人类的储能为什么如此高效
或者就是蜜蜂的储能
为什么如此高效
你到底有没有可能
你来创造一个发电机去
利用化学能
利用这个
这个问题很好
我不认为
battery会有一个
order of magnitude improvement
in the short term
用现在的方式肯定不会
而且如果你看现在讲
说最好的学术机
看下电池它的能量运动怎么提高
但一般能量运动
它能提高几个percent
它就可以发最好的机卡了

所以说至少作为一个outsider
我能看到的是
我不可能expect
每年它电池的功率运动提高50%
你做这些会对进化论产生质疑吗
因为就是太难了
对吧
对进化论产生质疑
我觉得
我的感觉是
进化论它能解释
它是一个hypothesis
但是首先
第一它只是一个hypothesis
第二就是这个hypothesis
在解释现实的时候
我现在觉得有很多太hunter-waving的东西了
就比如说像你刚刚说的
制造一个肌肉线为如此之难
在人类看似科技很发达情况下
然后他就说
经过几亿年的变天
或者几百年变迁
还有一些hunter-waving的东西
比如说猴子和人
但是猴子和人之间
为什么没有其他的东西
不管是进化论也好
或者别的很多理论也好
它只是试图去概括一些
被我们所观测到的trend
那么这个时候
我觉得我们应该常常
在大多数情况下
进化论还是work的
我觉得就像你说的
咱聊一点更虚的问题
我觉得是
确实有很多physicist
尤其是理论的物理学家
他们研究到最后
他们就觉得说
这个世界好像被设计得太精妙了
对太精妙了
就是精妙到他们不觉得
所有东西都是by probability
or by chance
然后所以说很多人说什么
科学的尽头是信仰或者宗教
可以理解他们的argument
对吧
但是还是这句话到最后
还是不能被证实是真的
还是
作为一个engineer
你不需要关心这些东西
那么作为一个engineer
我觉得我们可以说的是
尽管我花了如此长的时间
和精力在做这个事
每次看到一个蜜蜂
或者一个苍蝇
苍蝇蜜蜇飞过的时候
你就觉得你可能
就是中期一个career做的东西
都比这些东西要差很多
但是我觉得
我们可以理解
这样我来跟你说的
我们所operate的尺度
就完全不一样
我觉得我们的加工能力
和一个细胞
它的尺度就不一样
所以我觉得我们有巨大的
technological gap
这个并不是让我怀疑说
相对论是不是真实的
这么一个时候
也许我们就还需要
several hundred of years
才能达到这个
或者thousand of years
我只能跟你介绍一下
我一个朋友的假说
这是腾讯的一个
作为营销的老板
人类有高等电子科技
然后我们的造物组
其实有高等生物科技
我们的造物组
其实也就是普通的
它不是那种神
它只是能制造
但是它的高等生物科技
体现体现在什么呢
就是它可以编码DNA
它通过编码DNA
就可以得到它想要的东西
也不是很夸张
就像我们做电子设备一样
对 比如说眼睛
它一看
眼睛这个东西很好用
然后就是design一下
放到很多物种上
然后人类攻击力
防御力速度都不行
但是它说给它加点大脑
给它加点大脑
突然发现这个东西
all right很高
大概是这种感觉
然后其实人类
真的就是在生物科技上
极度落后
如果我们没有自愈能力的话
我们连手术都没法做
其实我们科学
就是我们医学就啥都没有
照过去一百年
我们知道了什么是DNA
确实我觉得DNA的发现
确实是一个非常大的
就是生物上的breakthrough
其实我觉得任何领域
不管是生物还是像电磁
或者是科学科技
其实科技和技术的发展
从来都不是一个线性的
都是被连续的
可能有的时候有一个仗
然后很久之后
都没有任何的进展
然后过一段时间
又有一个仗
有人打个比方
我们的大脑就像一个运动场
然后研究大脑的人
就像运动场和停车场的人
然后听到了里边在欢呼
可能进球的
但是其实有可能是打起来
那现在物理学的particle physics
也是一样
我觉得那个NDA的这个听法
就是说我们收了一块钟表
我们想知道这个钟表是怎么work的
但是我们唯一的方法
就是把他们加速smash在一起
看以后
看他们smash之后
喷出来什么东西
然后再去rease about
里面到底是什么parts 对吧
可能我是相对optimistic
我觉得还有很多breakthrough
可以被我们去发现
很多breakthrough
可以被我们去发现
我只想知道我们到底
发展到了多少
可是这个世界的所有的
我们需要知道的物理知识
是100%
可能我们现在知道的30%
可能知道70%
我觉得可能1%都没有
为什么觉得是30%呢
我觉得任何的已知
都是very little part of the已知
你的想法是1%都没有