31 กรกฎาคม 2552

Nanodiamond - เพชรนาโนช่วยรักษาบาดแผล


ผมสงสัยมานานแล้วครับว่า ทำไมผู้หญิงถึงชอบเพชร ฝรั่งถึงกับพูดว่า Diamonds are Women's Best Friends ทั้งๆที่เราก็รู้กันดีว่าเพชรมันก็เป็นแค่ผลึกของคาร์บอน เป็นโครงสร้างสามมิติที่มีความสมบูรณ์แข็งแรง เพื่อนๆของผมหลายคนรวมทั้งผมเองด้วยก็รู้สึกหงุดหงิดใจไม่น้อยเลยครับ ที่ต้องใช้เพชรในการไปหมั้นเจ้าสาว ทั้งๆที่รู้ๆ อยู่แก่ใจว่า มันก็แค่คาร์บอน ตอนผมแต่งงานก็พยายามอธิบายให้ว่าที่ภรรยาของผมฟังว่า เพชรน่ะมันไม่มีอะไรที่ควรค่าแก่การใส่ใจเลย มันก็แค่คาร์บอน แต่ก็ไม่สำเร็จครับ เพชรยังเป็นเพื่อนที่ดีที่สุดของผู้หญิงวันยังค่ำ

แต่ Nanodiamond ไม่ใช่ครับ ผู้หญิงไม่ชอบมัน เพราะผู้หญิงมองไม่เห็นมัน มันเป็นผลึกที่เล็กมากๆ เมื่อเร็วๆนี้ได้มีรายงานเกี่ยวกับมันในวารสาร Biomaterials (รายละเอียดเต็มคือ Shimkunas et al. Nanodiamond–insulin complexes as pH-dependent protein delivery vehicles. Biomaterials, 2009; DOI: 10.1016/j.biomaterials.2009.07.004) ซึ่งนักวิจัยค้นพบว่าเจ้าผลึกเพชรนาโนนี้มีความสามารถในการช่วยสมานบาดแผลได้ครับ โดยเราจะใช้มันในการนำส่งฮอร์โมนอินซูลิน (Insulin) ไปปล่อยยังบริเวณที่มีบาดแผล ผลึกเพชรนาโนนี้มีความสามารถในการจับยึดอินซูลินมาก มันจะไม่ยอมปล่อยอินซูลินเลย ยกเว้นเมื่อมีระดับความเป็นด่าง ซึ่งก็ตรงกับความต้องการของนักวิจัยพอดี เพราะเลือดบริเวณที่มีบาดแผลติดเชื้อทั้งหลาย ก็จะมีระดับความเป็นด่าง ซึ่งจะทำให้ผลึกเพชรนาโนนี้ปล่อยอินซูลินออกมา

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดีน โฮ (Dean Ho) แห่งภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ และ วิศวกรรมเครื่องกล แห่ง Northwestern University กล่าวว่า "การวิจัยเรื่องนี้ เป็นการสาธิตแนวคิดเกี่ยวกับการนำส่งโปรตีนรักษาโรค ไปยังพื้นที่เป้าหมายในร่างกาย จริงๆเรื่องนี้เป็นเรื่องที่ไม่ง่ายหรอกครับ เพราะโปรตีนอย่างอินซูลินจับได้ดีกับ nanodiamond มาก แต่โชคดีที่บริเวณ ที่เราต้องการส่งมันไปทำงาน เป็นบริเวณที่มีความเป็นเบสสูงพอที่จะทำให้มันปล่อยอินซูลินออกมา"

อินซูลินสามารถจับตัวบนผลึกเพชรนาโนได้หนาแน่นมากๆ มันจึงเป็นระบบนำส่งยาที่ดีได้ นักวิจัยพบว่าโปรตีนอินซูลินที่จับตัวอยู่บนเพชรนาโน จะไม่ทำงาน จนกว่ามันจะถูกปลดปล่อยออกมา ซึ่งเป็นเรื่องที่ดี เพราะจะทำให้เราสามารถคุมการออกฤทธิ์ของยา เฉพาะในบริเวณที่สนใจเท่านั้น การปลดปล่อยอินซูลินของเพชรนาโนนั้นก็ค่อยๆ เป็น ค่อยๆไป ซึ่งมันจะค่อยๆ คายอินซูลินออกมาโดยใช้เวลาหลายวัน ซึ่งจะเป็นผลดีต่อการสมานแผล อินซูลินที่ถูกปล่อยออกไป จะทำหน้าที่ในการกระตุ้นเซลล์บริเวณบาดแผลให้แบ่งตัว และต่อสู้กับการติดเชื้อ ผลึกเพชรนาโนนี้มีขนาดเพียง 4-6 นาโนเมตร และไม่เป็นพิษต่อเซลล์ มันสามารถแขวนลอยในน้ำได้ กระบวนการผลิตในจำนวนมากๆ เพื่อการพาณิชย์ก็สามารถทำได้ง่าย มันจึงเป็นที่สนใจอย่างกว้างขวางในฐานะระบบนำส่งยาแห่งอนาคต

ผลึกเพชรนาโนมีสรรพคุณรักษาแผลกายให้หายได้ แต่ยังไงก็ตาม หากท่านผู้อ่านกำลังคิดจะแต่งงาน ผมก็ยังแนะนำให้มอบแหวนเพชรที่ไม่ใช่นาโน (มองเห็นได้) ให้ว่าที่เจ้าสาวสักวง เพราะเจ้าแหวนเพชรที่ไม่ใช่นาโนนี้ มันมีสรรพคุณในการรักษาแผลใจได้ดีทีเดียว .......

29 กรกฎาคม 2552

Collective Intelligence - ปัญญาสะสม


หายไปหลายวันนะครับ ช่วงหลายวันที่ผ่านมา ผมเจอประชุมแบบทั้งวันไปหลายวัน หมดเรี่ยวหมดแรงเลยครับ ระหว่างนั่งประชุมเนี่ย ผมใจลอยเผลอคิดไปว่าอะไรที่ทำให้พวกเราต้องมานั่งประชุมกัน ผมนั่งนึกไปถึงการประชุมอื่นๆ หลายๆแห่ง ที่ผมเคยไปนั่งประชุม แล้วก็นั่งคิดว่าทำไมคนเราถึงประชุมกันมากมายจังเลย แล้วมันคุ้มมั้ยเนี่ย เหตุผลหนึ่งที่ผมคิดได้ว่าทำไมพวกเราต้องมานั่งประชุมกันก็คือ พวกเราอยากได้ "ปัญญา" เพื่อนำไปใช้แก้ "ปัญหา" โดยต้องการใช้ที่ประชุมนั่นแหละ เพื่อสังเคราห์ "ปัญญาของกลุ่ม" หรือที่เขาเรียกว่า The Wisdom of Crowds ให้ได้ออกมา

แต่หลายๆ ครั้งที่ผมไปนั่งประชุม ผมกลับพบว่า ข้อสรุปของที่ประชุมมักจะออกมาจากความคิดของคนเพียงคนเดียวครับ ซึ่งเป็นคนที่เสียงดังที่สุด หรือ บางทีก็พูดมากที่สุด หรือบางทีก็เป็นที่เกรงอกเกรงใจที่สุด หรือ บางทีก็เป็นคนที่เกเรที่สุด หรือ บางทีก็เป็นคนที่พูดออกมาแล้วฟังดูดีที่สุด สรุปก็คือ การประชุมส่วนใหญ่นั้น มันไม่ได้ "ปัญญาของกลุ่ม" อย่างที่เราต้องการเลยครับ

แต่สำหรับสังคมของมด มันไม่ได้เป็นอย่างนั้นเลยครับ มดแต่ละตัวนั้นเป็นสัตว์ที่ไม่ฉลาดเท่าไหร่ ความคิดของมันก็ง่ายๆ แต่เมื่อมันมารวมกันเป็นฝูงแล้ว มันกลับสามารถทำอะไรที่ซับซ้อนเป็นทวีคูณ ถึงขนาดที่ว่า "ปัญญาของกลุ่ม" ของมดนั้นเหนือกว่าของมนุษย์มากเลยครับ ประสิทธิภาพการรวมหัวของมนุษย์นั้น สู้มดไม่ได้เลย

ศาสตราจารย์ สตีเฟน แพรต แห่งสำนักวิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ มหาวิทยาลัยแห่งรัฐอริโซน่า (Arizona State University) ผู้คร่ำหวอดในงานวิจัยทางด้านการพฤติกรรมสัตว์สังคมทั้งหลาย กล่าวว่า "สิ่งที่อยู่เบื้องหลังของเรื่องนี้ก็คือ มดแต่ละตัวรู้จักเพียงทางเลือกน้อยอย่าง ซึ่งเมื่อมดแต่ละตัวมาปฏิสัมพันธ์แบบหลวมๆ ก็สามารถเกิดโครงสร้างทางการตัดสินใจของกลุ่มขึ้นมา ซึ่งจะดูเป็นเหตุเป็นผล เพราะโครงสร้างนั้น มีฐานสนับสนุนที่แน่นอน" ไม่เหมือนการตัดสินใจของคน ที่มีทางออกหลายทางเลือก และไม่มีโครงสร้างที่คงที่ การระดมสมองหลายๆครั้งที่ผมเห็น เริ่มต้นได้ดี แต่มักจะมาจบกับการมั่วของคนเพียงคนเดียว

อาจารย์แพรตบอกว่า การที่มดตัดสินใจอย่างมีเหตุมีผลมากกว่าคน ไม่ได้แปลว่าคนโง่กว่ามด แต่เป็นเพราะการที่มดแต่ละตัวมีทางเลือกไม่กี่อย่าง ปัญญาสะสมที่เกิดจากการนำทางเลือกนั้นมารวมกัน จึงวางอยู่บนฐานที่แน่นอน โอกาสเกิดความผิดพลาดในห่วงโซ่ของการตัดสินใจจะน้อยลง สัตว์อย่างมดมีการเรียงลำดับของทางเลือกที่แน่นอน ในเรื่องของ แหล่งอาหาร การหาคู่ ตำแหน่งถิ่นที่อยู่ ขนาดของรัง ก่อนหน้านี้อาจารย์แพรตได้ศึกษาการเลือกรังของมด ซึ่งท่านพบว่า การเลือกรังของมด เป็นการตัดสินใจที่เป็น "ปัญญาสะสม" มดจะมีสายสืบออกไปทำการค้นหาตำแหน่งรังใหม่ โดยมันจะนับจำนวนมดที่มาชุมนุมอยู่ตรงตำแหน่งของรังใหม่ ที่ไหนมีมดมากที่สุด มันก็จะเอาตรงนั้น

ตอนนี้อาจารย์แพรตได้รับทุนจากกองทัพเรือสหรัฐฯ เพื่อที่จะทำการพัฒนาปัญญาประดิษฐ์สำหรับใช้งานกับฝูงหุ่นยนต์ โดยทางกองทัพต้องการพัฒนาอาวุธที่สามารถทำงานได้ในสนามรบ หากการควบคุมส่วนกลางถูกทำลาย อาวุธที่เหลือต้องสามารถทำงานต่อโดยไร้การบังคับบัญชาได้

24 กรกฎาคม 2552

Robot Evolution - หุ่นยนต์วิวัฒน์ (ตอนที่ 2)


สัปดาห์ที่ผ่านมาผมค่อนข้างยุ่งมากเลยครับ เพราะช่วงนี้เป็นฤดูกาลเขียนขอทุนวิจัย ซึ่งพวกเราจำเป็นจะต้องเขียน proposal เข้าไปแข่งขัน เพื่อนำทุนวิจัยมาทำงานและพัฒนาเทคโนโลยีที่เกิดประโยชน์ นอกจากนั้นยังมีงานต้องเขียนบทความวิจัย หรือที่ภาษานักวิชาการเขาเรียกกันว่า paper ซึ่งบทความวิจัยเหล่านี้ต้องส่งไปตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติครับ เป็นการรวบรวมผลงาน ความคิด การทดลองต่างๆ ให้อยู่ในรูปแบบตามหลักวิทยาศาสตร์ การส่งไปตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติมีข้อดีที่ว่า (1) จะมีกรรมการอ่านจากหลายประเทศ เขาจะวิจารณ์และตรวจสอบว่างานของเราได้เรื่องหรือไม่ (2) งานที่ถูกตีพิมพ์จะมีคนเข้าถึงและใช้ประโยชน์ได้ทั้งโลก (3) งานที่ทำจะได้เป็นงานที่ไม่เก่ากึ๊ก ทำซ้ำไปซ้ำมา เพราะมีคนตรวจสอบเรา ซึ่งไม่มีเส้นมีสาย ตรงไปตรงมา

อย่างที่ผมมักเคยบอกกล่าวตลอดมาล่ะครับว่า ศตวรรษที่ 21 เป็นศตวรรษแห่งชีววิทยา เจ้าของบริษัท Google ก็มีภรรยาเป็นนักชีววิทยาครับ ทำให้ตอนนี้ Google เข้ามามีบทบาทในวงการธุรกิจการแพทย์และสุขภาพแล้ว วันนี้ผมจะมาเล่าเกี่ยวประเด็นที่วงการหุ่นยนต์กำลังให้ความสนใจ นั่นก็คือ การมีวิวัฒนาการของหุ่นยนต์ เฉกเช่น วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

ที่ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ณ ห้องปฏิบัติการระบบอัจฉริยะ (Laboratory of Intelligent Systems) สังกัด Swiss Federal Institute of Technology เขามีการศึกษาความสามารถในการวิวัฒน์ของหุ่นยนต์ ด้วยการนำฝูงหุ่นยนต์ ที่เรามักรู้จักกันได้นาม Robot Swarm มาศึกษาพฤติกรรม โดยหุ่นยนต์แต่ละตัวจะติดตั้ง LED และตัวตรวจจับแสง จากนั้นก็ปล่อยหุ่นยนต์วิ่งไปวิ่งมาตามสบาย โดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำงานเหมือนระบบประสาท (Neural Networks) ทางคณะวิจัยจะฉายแสงลงไปบนพื้น โดยแบ่งออกเป็นพื้นที่ส่วนที่เรียกว่า Food Zone คือหากหุ่นยนต์วิ่งมาในพื้นที่นี้ มันจะได้รับการชาร์จแบตเตอรี่เพิ่มพลัง แต่ถ้าหากมันหลงวิ่งเข้าไปในพื้นที่ที่เป็น Poison Zone มันจะถูกดูดแบตเตอรี่ออกไป ทำให้ชีวิตมันสั้นลงไปเรื่อยๆ


หลังจากปล่อยให้หุ่นยนต์วิ่งไปวิ่งมา ก็จะเหลือหุ่นยนต์ที่รอดเหลือพลังงาน โดยที่ส่วนหนึ่งจะพลังงานหมด ตัวที่รอดจะถูกเลือกใช้เป็นโปรแกรมของหุ่นยนต์รุ่นต่อไป หลังจากมีการจำลองให้มีวงจรการเกิด แก่ เจ็บ ตาย เป็นรุ่นๆ ไปสัก 50 รุ่น นักวิจัยพบว่าหุ่นยนต์ได้มีการเรียนรู้ เกิดเป็นสังคมที่มีการช่วยเหลือกัน เพื่อที่จะหาอาหาร และ หลีกเลี่ยงอันตราย ที่น่าแปลกใจไปกว่านั้นก็คือ หุ่นยนต์บางตัวมีลักษณะฮีโร่ คือ ยอมเข้าไปในเขตอันตราย เพื่อกระพริบไฟเตือนตัวอื่นๆ ไม่ให้วิ่งเข้ามา แต่ที่น่าตื่นเต้นก็คือ มีหุ่นยนต์บางตัวแสดงบทบาทเป็นตัวร้าย ด้วยการกระพริบไฟหลอกให้ตัวอื่นๆ วิ่งเข้ามาในเขตอันตราย โดยหลอกว่าเป็นเขตอาหาร เมื่อตัวอื่นวิ่งเข้ามาเดี้ยงแล้ว มันก็รีบวิ่งหนีไปกินอาหารทันที !!!

21 กรกฎาคม 2552

Bionic Insect - แมลงชีวกล (ตอนที่ 6)


วันนี้ผมขอเล่าเรื่องแมลงชีวกลกันต่อนะครับ อย่างที่ผมเคยบอกในตอนก่อนๆล่ะครับว่า ความสนใจในเรื่องของแมลงชีวกลมีมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องมาจากความสนใจในภาพรวมของเรื่อง Hybridized Machine-Life หรือ Man-Machine Interface หรือ การบูรณาการความเป็นจักรกลเข้ากับสิ่งมีชีวิต แต่การเอาจักรกลไปทำกับคน ต้องผ่านเรื่องจริยธรรมเยอะแยะ นักวิจัยส่วนหนึ่งเลยหันไปทำวิจัยเรื่องนี้กับแมลง เพราะไม่ต้องไปขออนุญาตคณะกรรมการ แมลงเป็นสัตว์หาง่าย เลี้ยงง่าย เพาะง่าย ไม่ต้องการพื้นที่เลี้ยงอะไรมากมาย

กระทรวงกลาโหมของสหรัฐฯ ได้จัดให้มหาวิทยาลัยต่างๆ ที่ได้รับทุนวิจัยเรื่องนี้แข่งกันพัฒนาเทคโนโลยี ที่ใช้แนวคิดและระเบียบวิธีวิจัยไม่เหมือนกัน เป้าหมายแรกคือ การทำให้เจ้าแมลงกึ่งจักรกลนี้บินไปสู่เป้าหมายที่กำหนดในระยะ 100 เมตร โดยกำหนดให้ผิดพลาดได้ไม่เกิน 5 เมตร ตอนนี้มีแข่งกัน 3 วิธีครับคือ (1) ใช้สัญญาณวิทยุควบคุมให้แมลงเข้าไปยังที่หมาย ซึ่งวิธีนี้มีความเสี่ยงที่ข้าศึกจะสามารถตรวจจับการใช้สัญญาณวิทยุได้ (2) ใช้ GPS เพื่อนำทางแมลงชีวกลให้บินเข้าไปสู่เป้าหมาย (3) ใส่คำสั่งล่วงหน้าไว้ในชิพที่ควบคุมแมลง เพื่อทำให้แมลงบินไปตามแผนคำสั่ง เช่น บินไป 50 เมตร แล้วเลี้ยวขวา จากนั้นไปต่ออีก 50 เมตร เป็นต้น ซึ่งแต่ละวิธีก็มีข้อได้เปรียบเสียเปรียบ

แต่ละทีมที่แข่งกันก็มีวิธีในการบังคับแมลงไม่เหมือนกันด้วย บางทีมจะจิ้มอิเล็กโทรดเข้าไปที่กล้ามเนื้อของแมลงโดยตรง ซึ่งจะสามารถบังคับแมลงให้บินช้าบินเร็ว เลี้ยวซ้ายเลี้ยวขวาได้โดยตรง แต่บางทีมใช้วิธีจิ้มอิเล็กโทรดทั้งที่ประสาทที่ควบคุมกล้ามเนื้อ พร้อมๆกับที่กล้ามเนื้อด้วย นั่นคือ การไปบังคับที่ส่วนสมองของมันด้วย

ที่กล่าวมาทั้งหมดนั้น เป็นเรื่องของการเอาจักรกลจิ๋ว (MEMS) ไปควบคุมแมลงครับ แต่ยังมีอีกแนวคิดหนึ่ง คือการเอาระบบสมองของแมลงไปควบคุมจักรกลหรือหุ่นยนต์ ว่างๆจะนำเรื่องนี้มาเล่าให้ฟังครับ

20 กรกฎาคม 2552

Machine Vision - การมองเห็นประดิษฐ์ (ตอนที่ 3)


สัมผัสประดิษฐ์ (Artificial Sense) เป็นศาสตร์แห่งการสร้างเทคโนโลยีตรวจวัดสัมผัสทั้ง 5 (อายตนะทั้ง 5) อันได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น กาย โดยเลียนแบบระบบสัมผัสของมนุษย์ ผมเองได้เริ่มทำการพัฒนาเทคโนโลยีจมูกประดิษฐ์ หรือ จมูกอิเล็กทรอนิกส์ (Artificial Nose / Electronic Nose) มาสักประมาณ 3 ปีแล้ว ซึ่งตอนนี้ก็ประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรมไปแล้ว ปีที่แล้วนี้เอง ผมได้เริ่มทำวิจัยเรื่องกายสัมผัสประดิษฐ์ (Tactile Sensing หรือ Electronic Skin) ซึ่งตอนนี้ได้พัฒนาต้นแบบถุงมือรับความรู้สึก ซึ่งถือเป็นต้นแบบระดับ Lab ซึ่งยังต้องนำไปทดสอบภาคสนามอีกสักพัก ในปีนี้ผมได้เริ่มทำวิจัยเพิ่มอีก 2 เรื่องคือ ลิ้นอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Tongue) และ การมองเห็นประดิษฐ์ (Machine Vision) ด้วยความหวังที่ว่า อีกไม่นาน สัมผัสประดิษฐ์ทั้งหมดจะได้มาบูรณาการกัน

การมองเห็นประดิษฐ์ หรือ Machine Vision เป็นเรื่องของการเห็นและรับรู้ในสิ่งที่เห็น นั่นหมายถึง นอกจากจะเห็นแล้ว ยังต้องเข้าใจความหมายของสิ่งที่เห็น เพื่อจะนำไปสู่การตัดสินใจทำอย่างใดอย่างหนึ่งด้วย นักหุ่นยนต์ศาสตร์ทั่วโลกพยายามพัฒนาเทคโนโลยีตัวนี้ เพราะต้องการให้หุ่นยนต์สามารถมองเห็นและรับรู้สิ่งที่เห็นได้เหมือนมนุษย์ แต่ก็ไม่ใช่เรื่องง่ายเลยครับ การจะพัฒนาเทคโนโลยีตัวนี้ ต้องอาศัยการร่วมมือทำงานข้ามศาสตร์ จากสาขาประสาทวิทยา (Neuroscience) การรับรู้ (Cognitive Science) เพื่อให้เข้าใจประสาทการมองและรับรู้การเห็นของมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งจะต้องทำงานร่วมกับ วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ (Computer Science) และวิศวกรรมหุ่นยนต์ (Robotic Engineering)

ปัจจุบัน นักประสาทวิทยาใช้วิธีการสแกนคลื่นสมอง เพื่อตรวจหาว่าส่วนใดของสมองทำงานบ้าง ในขณะที่ใช้ประสาทการมองเห็นทำงานอยู่ เช่น ขณะกวาดสายตาไปรอบๆ เพื่อมองหาสิ่งของ ขณะที่กำลังมองสิ่งของที่เคลื่อนที่ ขณะมองสิ่งรอบๆตัวพร้อมๆกับตัวเองเคลื่อนที่ไปด้วย หรือขณะที่กำลังจดจ้องจะไปยังจุดหมายปลายทาง การสแกนสมองจะทำให้สามารถรู้ว่าสมองส่วนไหนทำงานมากน้อย และส่งข้อมูลแก่กันอย่างไร ซึ่งมีผลการวิจัยที่ระบุว่า มนุษย์มีการมองเห็นที่ซับซ้อน เพราะเราไม่เพียงแต่มองสิ่งที่เคลื่อนที่และติดตามมันไปเท่านั้น แต่สมองเราจะทำนายทิศทางที่มันจะไปด้วย นักวิจัยพบว่าระหว่างที่เรากำลังมองสิ่งที่เคลื่อนที่ สมองของเราหลายๆส่วน เชื่อมโยงประสานข้อมูลกันอย่างวุ่นวายเลยล่ะครับ

18 กรกฎาคม 2552

Are We Simulated in Computer ? - ฤาโลกนี้เป็นเพียงฝัน (ตอนที่ 4)




วันก่อนผมนำ DVD ภาพยนตร์เรื่อง The Matrix Reloaded กลับมาเปิดดูอีกครั้ง ก็ยังรู้สึกสนุกตื่นเต้นเหมือนเดิมครับ วันนี้เลยต้องกลับมาคุยเรื่องนี้ต่อครับเพราะค้างเอาไว้ ทั้งๆที่ยังมีเรื่องที่จะต้องคุยอีกเยอะ เกี่ยวกับประเด็นที่ว่า "พวกเรามีจริงหรือไม่?" หรือ "พวกเราเป็นแค่เกมส์ที่ใครกำลังเล่นอยู่หรือไม่?"


ในตอนก่อนๆ ผมได้พูดถึงความเป็นไปได้ในเรื่องที่ว่า เราอาจกำลังใช้ชีวิตอยู่ในการจำลองคอมพิวเตอร์ (Computer Simulation) ก็ได้ ในภาพยนตร์เรื่อง The Matrix นั้น การจะพิสูจน์เรื่องนี้ เราก็ต้องทานยาที่มอร์เฟียสเสนอให้ ถึงจะตื่นจากโลกจำลองมาอยู่ในโลกจริง ปัญหาก็คือ หากชีวิตของพวกเราอยู่ในคอมพิวเตอร์จริงๆละก็ เราก็ไม่มีของจริงให้ร่างสิงอยู่หลังจากตื่นขึ้นมาจากโลกจำลองเสียด้วยซ้ำ นั่นก็เพราะ พวกเราทั้งหมด โลกทั้งหมด นั้นไม่มีอยู่จริง


ทีนี้ เราจะทำตัวอย่างไรดี ถ้าหากตอนนี้เรากำลังใช้ชีวิตอยู่ในโลกจำลอง หลายๆ คนอาจจะบอกว่า "ไม่เห็นจะสำคัญอะไรเลย หากเราอยู่ในโลกจำลอง แล้วจะไปแคร์ทำไมว่าจะต้องทำตัวอย่างไร ก็ในเมื่อมันไม่มีตัวตนจริงๆ แล้วนี่ ......"


David J. Chalmers ศาสตราจารย์ทางด้านฟิสิกส์ปรัชญา มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย กล่าวว่า "ถึงแม้โลกนี้จะไม่มีอยู่จริง และสิ่งรอบๆตัวเราเป็นการจำลองขึ้นมา คนเราก็ยังรู้สึกอยากใช้ชีวิตกับมันอยู่ดีแหล่ะครับ เพราะสิ่งที่ปรากฏอยู่ตรงหน้าพวกเราก็จะเสมือนจริง แถมพวกเรายังอยากทำตัวดีๆ เผื่อว่าชีวิตหลังความตายของเรา ซึ่งก็อาจจะจำลองในคอมพิวเตอร์อีกนั่นแหล่ะ จะเป็นชีวิตที่ดีขึ้น เพราะคนที่ออกแบบระบบจำลองนี้ขึ้นมา คงจะให้รางวัลแก่เรา หากเราประพฤติตัวดี"


Robin Hanson ศาสตราจารย์ทางด้านเศรษฐศาสตร์ ณ มหาวิทยาลัย จอร์จ เมสัน ได้ตีพิมพ์ผลงานเรื่อง "How to live in a simulation" ไว้ในวารสารวิจัยชื่อ Journal of Evolution and Technology ซึ่งเสนอแนวทางในการใช้ชีวิตอย่างมีความสุขในโลกจำลอง ใจความหลักก็คือ พวกเราควรจะทำตัวเองให้น่าสนใจเข้าไว้ เพื่อที่ผู้ที่จำลองเรา เขาจะได้สนใจเรา เราควรใช้ชีวิตอย่างสนุกสนาน พยายามทำให้คนรอบข้างมีความสุข ทำให้คนเหล่านั้นสนใจคุณ ซึ่งจะทำให้ผู้ที่จำลองเราอยู่ อยากเก็บเราไว้ในการจำลองครั้งต่อไป


จริงๆ แล้วยังมีคำถามอีกมากมายครับ เช่น "ผู้ที่จำลองอยู่ชอบและสนใจเรื่องอะไร เราจะประพฤติตนอย่างไรให้ถูกใจท่าน ?" หรือ "เป็นไปได้ไหมที่ผู้ที่จำลองเราอยู่ ก็กำลังถูกจำลองในคอมพิวเตอร์อีกที โดยคนที่อยู่เหนือกว่า ?" ซึ่งจริงๆ ก็อาจจะมีอีกชั้นสูงขึ้นไปอีก จนกว่าเราจะพบชั้นบนสุดที่เป็นของจริง ไม่ใช่การจำลองขึ้นมาในคอมพิวเตอร์ เป็นโลกจริง ชีวิตจริง



ในสมัยพุทธกาล พระพุทธองค์ทรงประทับอยู่ ณ ป่าไม้ประดู่ลาย เขตเมืองโกสัมพี ครั้งนั้น พระพุทธองค์ทรงใช้ฝ่าพระหัตถ์ถือเอาใบประดู่ลาย แล้วทรงตรัสถามพระภิกษุทั้งหลายว่า ใบประดู่ลายในฝ่าพระหัตถ์กับที่อยู่บนต้น อย่างไหนมีมากกว่ากัน พระภิกษุทั้งหลายจึงกราบทูลว่า ใบประดู่ลายที่อยู่บนต้นนั้นมีมากกว่า พระพุทธองค์จึงทรงตรัสอธิบายว่า ธรรมที่พระพุทธองค์ทรงหยั่งทราบด้วยพระปัญญาอันยิ่งนั้น มีมากกว่าธรรมที่พระองค์ทรงประกาศ เปรียบดังใบประดู่ลายที่อยู่บนต้นนั้น มีมากกว่าในฝ่าพระหัตถ์ แล้วพระพุทธองค์ทรงแสดงเหตุผลว่า เพราะเหตุใดจึงไม่ทรงแสดงธรรมทั้งหลายเหล่านั้น ซึ่งเปรียบดังใบประดู่ลายบนต้น นั่นก็เพราะธรรมเหล่านั้น ไม่ประกอบไปด้วยประโยชน์ ไม่เป็นไปเพื่อความเบื่อหน่าย ความคลายกำหนัด ความดับทุกข์ ความสงบ ระงับ ความรู้ยิ่ง การตรัสรู้ และพระนิพพาน


นี่อาจเป็นเหตุผลที่องค์สมเด็จพระสัมมาสัมพุทธเจ้าไม่ทรงบอกพวกเราว่า พวกเราทั้งหมดกำลังอาศัยใน Computer Simulation เพราะถึงพระองค์จะบอกเรา พวกเราก็คงไม่เข้าใจ ..... หรือว่า พระผู้เป็นเจ้าในศาสนาต่างๆ นั้น ก็คือคนที่กำลังเล่นและจำลองเกมส์ชีวิตของพวกเราอยู่นั้นเอง ........

17 กรกฎาคม 2552

บิล เกตส์ จดสิทธิบัตรวิธีเปลี่ยนฟ้า ฆ่าพายุ


ท่านผู้อ่านอาจจะเคยได้ยินข่าว มหาเศรษฐีบิล เกตส์ ได้ลาออกจากบริษัทไมโครซอฟต์มาสักพักหนึ่งแล้ว ตามคำมั่นสัญญาที่เขาให้ไว้กับ วอร์เรน บัฟเฟ่ท์ มหาเศรษฐีใจบุญผู้บริจาคเงินให้แก่มูลนิธิ Bill and Melinda Gates Foudation เป็นเงินถึง 30,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯ (ประมาณ 1.2 ล้านล้านบาท) ด้วยข้อแม้ที่ว่า บิล เกตส์จะต้องออกมาทำงานกุศลเต็มเวลา ซึ่งหลังจากที่เขาลาออกมาแล้ว ก็มักจะเดินสายปาฐกถาแสดงวิสัยทัศน์ และให้เวลากับการศึกษา สิ่งแวดล้อมและสาธารณสุข มาตลอด


แต่เมื่อเร็วๆ นี้ สำนักงานสิทธิบัตรแห่งประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ออกมาเปิดเผยว่า บิล เกตส์ ได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรจำนวน 5 เรื่องที่มีเนื้อหาเกี่ยวกับวิธีการหยุดพายุเฮอริเคน ด้วยการนำอุปกรณ์ที่สามารถปั๊มน้ำทะเลที่อยู่บนผิวน้ำ ให้ไหลลงไปสู่บริเวณใต้น้ำที่ลึกลงไป ซึ่งจะมีอุณหภูมิต่ำกว่ามาก หากนำอุปกรณ์ดังกล่าวไปปล่อยด้วยปริมาณที่มากพอ วิธีการนี้จะช่วยในการลดอุณหภูมิของผิวมหาสมุทร ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการก่อตัวของพายุเฮอริเคน ในสิทธิบัตรนี้ยังเสนอวิธีการที่จะนำเงินทุนมาสร้างและปล่อยอุปกรณ์ดังกล่าวลงไปในทะเล ด้วยการเก็บหัวคิวจากค่าประกันความเสียหายที่เกิดจากพายุเฮอริเคน ในบริเวณที่มีโอกาสประสบภัยสูง


ศาสตราจารย์เดวิด โนลาน ผู้เชี่ยวชาญด้านสมุทรศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยแห่งไมอามี่ กล่าวว่า "จริงๆ แล้ว บิล เกตส์ ก็ไม่ใช่คนแรกที่เสนอแนวคิดแบบนี้หรอกครับ จะว่าไปแนวคิดในการหยุดพายุก็มีเสนอกันมาเรื่อยๆ บางอันก็เข้าท่า บางอันก็ไม่ได้เรื่อง แต่ทุกๆอันต้องประสบกับปัญหาเดียวกัน คือเรื่องของขนาดพื้นที่ที่กว้างใหญ่ของมหาสมุทร คุณอาจแทบไม่เชื่อก็ได้ถ้าผมคำนวณออกมาให้ดูว่า จะต้องปล่อยอุปกรณ์เหล่านี้จำนวนมากมายแค่ไหน จึงจะครอบคลุมพื้นที่กว้างขวางเพียงพอที่จะหยุดพายุ"

15 กรกฎาคม 2552

Plant Intelligence - ต้นไม้ไม่ได้โง่ (ตอนที่ 7)


วันนี้มาคุยเรื่องนี้กันต่อครับ ท่านผู้อ่านอาจจะเคยได้ยินเรื่องราวของการเปิดเพลงให้สัตว์เลี้ยงฟัง อย่างเช่น ไก่จะไข่ดกขึ้นเมื่อเปิดเพลงให้ฟัง หรือแม้แต่พืชเอง ผมก็เคยได้ยินเรื่องราวเหล่านี้พูดกันมาปากต่อปาก แต่ที่อิตาลีเขามีการทดลองเปิดเพลงคลาสสิคให้ต้นองุ่นไวน์ฟัง โดยมีการวัดตัวบ่งชี้ต่างๆ ที่เกี่ยวกับการเจริญเติบโตขององุ่น เทียบกับองุ่นที่ไม่ได้ฟังเพลง ซึ่งพบว่า องุ่นที่ฟังเพลงมีกิจกรรมของการเจริญเติบโตสูงกว่า โดยเฉพาะในช่วงฤดูกาลที่มันจะแตกกิ่งก้านสาขา เพื่อกำเนิดผลผลิต

ก่อนหน้านี้ เคยมีนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยในประเทศจีน รายงานเรื่องการใช้คลื่นเสียงให้พืชฟังมาแล้ว ปรากฏอยู่ในวารสาร Colloids and Surfaces B: Biointerfaces (รายละเอียดเต็มคือ Wang Xiujuan, Wang Bochu, Jia Yi, Liu Defang, Duan Chuanren, Yang Xiaocheng and Akio Sakanishi, "Effects of sound stimulation on protective enzyme activities and peroxidase isoenzymes of chrysanthemum", Colloids and Surfaces B: Biointerfaces (2003) vol. 27, pp. 59-63) ซึ่งในรายงานนี้ระบุว่า การเปิดเสียงให้แก่พืช ทำให้เอ็นไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของพืชทำงานได้ดีขึ้น ในรายงานนี้ ได้ระบุว่า เสียงที่เปิดให้พืชฟัง เป็นเสียงที่มีความดังและความถี่ ที่คงที่ ไม่ใช่เป็นการเปิดดนตรี

ดังนั้นการทดลองเปิดดนตรีคลาสสิคในไร่องุ่นของอิตาลีนี้ จึงถือว่าเป็นการทดลองแรกๆ ที่ให้พืชฟังเพลง แล้วมีการวัดค่าต่างๆ อย่างเป็นระบบ จนได้ข้อสรุปเบื้องต้นว่าการเปิดเพลงช่วยเพิ่มผลผลิตได้ แต่น่าเสียดายครับ ที่ผมพยายามสืบค้นว่ามีการตีพิมพ์เรื่องนี้ในวารสารวิจัยหรือไม่ แต่ก็ไม่พบครับ อย่างนี้เลยยังไม่สามารถสรุปได้ว่าเรื่องนี้น่าเชื่อถือได้แค่ไหน เพราะว่าในวงการวิชาการนั้นจะถือว่า ความรู้ที่ค้นพบได้หากไม่มีการรายงานในวารสารวิจัยเพื่อให้รับรู้กันอย่างกว้างขวาง ก็จะถือว่าความรู้นั้นยังเชื่อถือไม่ได้ครับ เพราะไม่มีผู้ประเมินหรือวิจารณ์ (Peer Review) ทำให้ถือได้ว่างานชิ้นนี้ยังไม่สมบูรณ์ครับ คนอื่นสามารถทำแข่งได้ครับ แล้วหากใครรายงานการค้นพบในวารสารวิจัยก่อนก็จะถือว่าคนนั้นเป็นเจ้าของผลงาน


เรื่องราวของ Plant Intelligence ยังไม่จบนะครับ วันหลังผมค่อยมาเล่าต่อนะครับ ......

13 กรกฎาคม 2552

Plant Intelligence - ต้นไม้ไม่ได้โง่ (ตอนที่ 6)


เรื่องของ Plant Intelligence กำลังมาแรงครับ เพราะว่าเรื่องนี้จะไปเกี่ยวโยงกับเทคโนโลยีสมัยใหม่หลายๆ เรื่อง เช่น เรื่องของหุ่นยนต์ การเกษตรแม่นยำสูง (Precision Agriculture) ประสาทวิศวกรรม (Neuroengineering) และแม้กระทั่งเรื่องของวัสดุปัญญา (Materials Intelligence) เป็นต้น ต่อแต่นี้ไป พฤกษศาสตร์ จะไม่ใช่ศาสตร์น่าเบื่ออีกแล้วครับ แต่จะเป็นศาสตร์ที่น่าตื่นเต้น น่าค้นหา และน่าเรียนครับ

ศาสตราจารย์ สเตฟาโน แมนคูโซ (Professor Stefano Mancuso) แห่งห้องปฏิบัติการวิจัยนานาชาติด้านประสาทชีววิทยาพืช (International Laboratory of Plant Neurobiology) เป็นผู้หนึ่งที่สนใจศึกษาเรื่องนี้ แบบเกาะติด มาเป็นระยะเวลานาน ท่านกล่าวว่า "ถ้าพวกคุณนิยามปัญญาว่าเป็นความสามารถในการแก้ปัญหาล่ะก็ พืชก็มีอะไรที่จะสอนพวกเราเยอะมากครับ จริงๆแล้ว การไม่มีสมอง ไม่ได้หมายความว่าจะไม่มีปัญญานะครับ" ผมชอบคำพูดนี้มากเลยครับ เพราะว่าผมกำลังทำงานวิจัยในเรื่องของวัสดุปัญญา (Materials Intelligence) ซึ่งมีระดับของความฉลาดน้อยกว่าพืชเสียอีก ในเมื่อพืชที่ไม่มีสมองก็มีปัญญาได้ ทำไมวัสดุที่มีความก้าวหน้ามากๆ เราจะใส่ความสามารถในการแก้ปัญหาให้มันไม่ได้หล่ะครับ เห็นหรือยังครับว่า การเรียนรู้ "ปัญญา" ของพืช นั้นมีประโยชน์ต่อนาโนเทคโนโลยีจริงๆ

อย่างที่ผมเคยกล่าวไว้ก่อนหน้านี้ว่า เรื่องของ Plant Intelligence ไม่ใช่เรื่องใหม่อะไร องค์สมเด็จพระบรมศาสดา พระสัมมาสัมพุทธเจ้า ท่านก็ได้ทรงค้นพบเมื่อ 2,500 กว่าปีที่แล้วว่า พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่ธรรมดา พระองค์ทรงบัญญัติพระวินัย มิให้พระภิกษุสงฆ์ตัดถอนต้นไม้โดยไม่มีเหตุอันควร ตลอดพระชนม์ชีพของพระองค์ได้ใช้ต้นไม้เป็นสถานที่ ประสูติ ตรัสรู้ และปรินิพพาน ก่อนหน้านี้ ชาลส์ ดาร์วิน ก็เคยตีพิมพ์ผลงานวิจัยที่มีชื่อว่า The Power of Movement in Plants ซึ่งได้เปิดเผยสมมติฐานที่พืชอาจเป็นสิ่งชีวิตที่ไม่ธรรมดา ก็แล้วทำไมที่ผ่านมา ความก้าวหน้าในศาสตร์ด้านนี้ถึงอืดอาดยืดยาดเสียเหลือเกิน อาจเป็นเพราะว่า ที่ผ่านมานั้น เราไม่เคยคิดว่าพวกมันฉลาดนั่นเอง

ในช่วงหลายๆ ปีที่ผ่านมา เริ่มมีการศึกษาเกี่ยวกับความฉลาดของพืชกันมากขึ้น และก็ค้นพบว่าพืชมีการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมรอบๆตัวมัน อย่างซับซ้อน มันมีความสามารถในการสื่อสารกัน ส่วนในเรื่องของปัญญานั้น ยังไม่ค่อยมีใครสนใจศึกษาในประเด็นนี้ นอกจากศาสตราจารย์ แมนคูโซ คนนี้ครับ หลายปีก่อนหน้านี้ ท่านบอกว่าหาเงินทุนมาทำวิจัยยากมาก เพราะคนให้ทุนยังไม่เห็นความสำคัญของเรื่องนี้ แถมยังคิดว่าเรื่องนี้ไม่น่าเป็นไปได้ แต่เมื่อ 2 ปีที่แล้ว ท่านได้เงินก้อนโตมาจากมูลนิธิของธนาคารแห่งหนึ่ง ซึ่งมูลนิธินี้ก่อตั้งขึ้นมาด้วยวัตถุประสงค์ในการทำนุบำรุงศิลปวัฒนธรรม ไม่น่าเชื่อนะครับว่าเรื่องนี้จะไปเกี่ยวข้องกับศิลปวัฒนธรรมกับเขาด้วย .......


ตอนหน้าผมจะมาเล่าต่อนะครับ คราวนี้จะพาท่านผู้อ่านไปเที่ยวไร่องุ่นไวน์กันครับ ไปดูกันว่าต้นองุ่นไวน์เขาก็มีอารมณ์ศิลป์เหมือนกัน ......

11 กรกฎาคม 2552

Emotional Robot - หุ่นยนต์เจ้าอารมณ์ (ตอนที่ 2)


ช่วงนี้ผมมาทำงานภาคสนามที่ ไร่องุ่นกราน-มอนเต้ ครับ เลยหายไปหลายวัน วันนี้พอมีเวลาว่างมาคุยบ้างครับ

เรื่องของหุ่นยนต์ที่แสดงอารมณ์ หรือ สื่ออารมณ์ กับมนุษย์ได้ ผมเคยเขียนถึงไปก่อนหน้านี้นานแล้วครับ พอดีตอนนี้มีความคืบหน้าในเรื่องนี้ ก็เลยขอนำมาบอกเล่าเสียหน่อย เมื่อต้นเดือนมิถุยายนที่ผ่านมานี้เอง ได้มีงานประชุมวิชาการหนึ่งที่น่าสนใจซึ่งจัดขึ้น ณ นครเซี่ยงไฮ้ งานประชุมนี้มีชื่อว่า 2009 IEEE 8th International Conference on Development and Learning ซึ่งมีเนื้อหาเกี่ยวกับ การทำให้จักรกลมีการเรียนรู้ เพื่อที่จะทำให้จักรกลสามารถที่จะมีภาวะทางอารมณ์ ความคิด คล้ายๆกับการมี "จิตใจ" ซึ่งจะเป็นการทำให้สิ่งมีชีวิตกับจักรกล มีปฏิสัมพันธ์ใกล้ชิดต่อกันมากขึ้น ความก้าวหน้าในศาสตร์ด้านนี้จะมีประโยชน์มหาศาล เพราะจะทำให้จักรกลมีความฉลาดมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็จะเพิ่มสมรรถนะของมนุษย์ เพราะมันจะช่วยให้จักรกลเข้าไปเสริม หรือ อยู่ในร่างกายของมนุษย์ได้

ในงานประชุมนี้เอง ได้มีการเสนอผลงานที่เกี่ยวกับหุ่นยนต์ที่แสดงอารมณ์ได้ เป็นผลงานของ Machine Perception Laboratory แห่ง University of California San Diego หรือที่เรารู้จักกันดีในนาม UCSD ผลงานนี้ มีความเจ๋งตรงที่ว่า หุ่นยนต์ตัวนี้สามารถที่จะเรียนรู้การแสดงออกทางหน้าตาได้ ใบหน้าที่คล้ายไอน์สไตน์ของหุ่นยนต์ตัวนี้ มีกล้ามเนื้อเทียมอยู่ 31 ชิ้น ซึ่งสามารถที่จะยืดหด เพื่อให้รูปหน้าเปลี่ยนแปลงไปได้ คณะวิจัยได้ให้หุ่นยนต์หันมองกระจก จากนั้น ให้หุ่นยนต์ขยับกล้ามเนื้อใบหน้าอย่างสุ่มๆ เมื่อไรก็ตามที่ใบหน้านั้นไปสัมพันธ์กับลักษณะอารมณ์ใด อารมณ์หนึ่ง หุ่นยนต์จะเก็บข้อมูลกล้ามเนื้อนั้นในหน่วยความจำ แล้วก็สุ่มทำไปเรื่อยๆ จนหุ่นยนต์สามารถเรียนรู้ได้ว่า หากจะแสดงอารมณ์แบบไหน ต้องขยับกล้ามเนื้อส่วนใด เป็นปริมาณเท่าไร การศึกษากระบวนการขยับใบหน้าของหุ่นยนต์ จะช่วยพัฒนาความเข้าใจในเรื่องที่ว่า เด็กเบบี้เรียนรู้ที่จะทำหน้าทำตาเพื่อสื่ออารมณ์ได้อย่างไรด้วย คณะวิจัยตั้งใจว่าจะนำหุ่นยนต์แสดงอารมณ์ตัวนี้ไปใช้สำหรับเป็นหุ่นยนต์พี่เลี้ยงเด็กในอนาคต

08 กรกฎาคม 2552

Materials Intelligence - วัสดุปัญญา (ตอนที่ 4)


วันนี้ผมจะมาคุยเรื่องนี้ต่ออีกหน่อยครับ พอดีไปเจอบทความวิจัยเรื่องหนึ่งที่น่าสนใจ เลยนำมาเล่าให้ฟังครับ บทความวิจัยเรื่องนี้ ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Materials ครับ รายละเอียดเต็มก็คือ "Organic electronics for precise delivery of neurotransmitters to modulate mammalian sensory function", Daniel T. Simon, Sindhulakshmi Kurup, Karin C. Larsson, Ryusuke Hori, Klas Tybrandt, Michel Goiny, Edwin W. H. Jager, Magnus Berggren, Barbara Canlon and Agneta Richter-Dahlfors, Nature Materials, Online 5 July 2009, doi: 10.1038/NMAT2494.


บทความวิจัยเรื่องนี้ได้แสดงถึงความก้าวหน้าในเรื่องของเซลล์ประสาทเทียม โดยคณะวิจัยได้พัฒนาเส้นใยที่ทำจากพอลิเมอร์นำไฟฟ้า ซึ่งจะสามารถควบคุมการปล่อยสารสื่อประสาท (Neurotransmitters) ตามคำสั่งได้ ซึ่งพอลิเมอร์นำไฟฟ้าแต่ละชนิดจะเก็บสารสื่อประสาทต่างชนิดกัน เมื่อเรากระตุ้นให้มันปล่อยสารประสาทที่แตกต่างกัน เราก็จะควบคุมเซลล์ประสาทที่แตกต่างกันได้ ซึ่งดีกว่าวิธีการเดิมที่ใช้ขั้วอิเล็กโทรดในการกระตุ้นปลายประสาท เพราะวิธีการนี้ไม่สามารถที่จะจำเพาะเจาะจงกับเซลล์หรือกลุ่มเซลล์ใดเซลล์หนึ่งได้ เมื่อเราปล่อยศักย์ไฟฟ้าที่อิเล็กโทรด เซลล์ที่ไม่เกี่ยวข้องก็พลอยฟ้าพลอยฝนไปด้วย ต่างจากการใช้สารสื่อประสาท ที่สามารถจำเพาะต่อเซลล์ที่ต้องการกระตุ้นได้


ท่านผู้อ่านจะเห็นได้ว่า ในกรณีนี้วัสดุที่ทำหน้าที่ปลายประสาท เป็นวัสดุฉลาด (Smart Materials) ซึ่งมีความก้าวหน้ามากกว่าวัสดุโง่ (Dumb Materials) เพราะมันทำหน้าที่ตามสั่งหรือโปรแกรมได้ (Functional Materials) กล่าวคือนักวิจัยสามารถโปรแกรมให้มันปล่อยสารสื่อประสาทตามสภาวะที่กำหนดได้ วัสดุประเภทนี้แม้ยังไม่ถือว่าเป็นวัสดุปัญญา แต่ก็เกือบๆ แล้วครับ เพราะอีกไม่นาน นักวิจัยจะประกอบวัสดุปลายประสาทนี้เข้ากับเซลล์ประดิษฐ์ นั่นคือ วัสดุหลายๆ ชนิดจะมาประกอบรวมกันทำหน้าที่เป็นระบบ (System) ที่มีความซับซ้อน และที่สำคัญ ต้องมีส่วนของการคิดหรือประมวลผลได้ด้วย (Computing) จึงจะเรียกว่ามันเป็นวัสดุปัญญานะครับ

05 กรกฎาคม 2552

Printed Batteries - แบตเตอรีพิมพ์ได้


"ผู้ใดครองแบตเตอรี ผู้นั้นครองโลก" คำกล่าวนี้ไม่น่าจะเกินเลยเท่าไรนัก ถ้าผมจะพูดอย่างนี้ ก็เพราะว่าเครื่องใช้ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เคลื่อนที่ทั้งหลาย ไม่ว่าจะเป็น โทรศัพท์มือถือ เครื่องเล่นเพลง ไฟฉาย เครื่องคอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊ค ไปจนถึงเครื่องวัดเซ็นเซอร์ต่างๆ ต่างต้องการมันทั้งสิ้น ในอนาคตมันจะยิ่งทวีความสำคัญ เมื่อรถยนต์ไฟฟ้ากลายมาเป็นสินค้าขายดี ประเทศใดที่ครอบครองเทคโนโลยีแบตเตอรี ก็จะครอบครองหัวใจของทุกอย่าง

เมื่อไม่กี่วันก่อน Professor Reinhard Baumann แห่ง Fraunhofer Research Institute for Electronic Nano System ณ เมือง Chemnitz ประเทศเยอรมัน ได้ออกมาให้ข่าวแก่สื่อมวลชนว่า ท่านได้พัฒนาแบตเตอรีที่สามารถพิมพ์ออกมาได้จากเครื่องพิมพ์ ก่อนหน้านี้ ทางทีมงานของ ดร. อดิสร เตือนตรานนท์ แห่ง MEMS Lab ของเนคเทค ก็เคยไปเยี่ยมชมศูนย์วิจัยของศาสตราจารย์ท่านนี้ ที่เมือง Chemnitz มาแล้ว เนื่องจากว่าขณะนี้ทางเนคเทค และศูนย์นาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหิดล ได้ร่วมมือกันจัดตั้งโรงงานต้นแบบทางด้าน Printed Electronics ซึ่งทางเราต้องการที่จะพัฒนาระบบการพิมพ์วงจรอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยเครื่องพิมพ์ต่างๆที่ใช้ในอุตสาหกรรมการพิมพ์ เนื่องจากแนวโน้มในอนาคตนั้น อิเล็กทรอนิกส์การพิมพ์ (Printed Electronics) จะกลายเป็นแพล็ตฟอร์มใหม่ในการผลิตสินค้า ประเทศไทยจึงควรเริ่มให้ความสนใจทางด้านนี้ครับ

แบตเตอรีแบนบางที่นำออกมาแสดงนี้ ใช้วิธีการพิมพ์สกรีน (Screen Printing) ตัวอุปรณ์มีขนาดแบนบาง ความหนาน้อยกว่ามิลลิเมตร หนักไม่ถึง 1 กรัม ให้ความดันไฟได้ 1.5 โวต์ แบตเตอรีแบบนี้เหมาะสำหรับจะพิมพ์ติดลงไปกับบัตรพวกสมาร์ทการ์ด การ์ดอวยพร หรือ กล่องใส่สินค้าต่างๆ เพื่อเป็นตัวให้พลังงานแก่อุปกรณ์แบนบางอย่าง RFID และ เซ็นเซอร์ต่างๆ

03 กรกฎาคม 2552

Ecological Robot - หุ่นยนต์หากินเอง (ตอนที่ 2)


วันนี้ ผมจะยกตัวอย่างของหุ่นยนต์หากินเอง ซึ่ง Bristol Robotics Laboratory ซึ่งเป็นต้นตำหรับของหุ่นยนต์กินแมลงเป็นอาหาร ซึ่งทางห้องปฏิบัติการนี้ได้ออกหุ่นยนต์ที่เรียกว่า EcoBot นี้มาถึง 2 รุ่นแล้วคือ EcoBot I และ EcoBot II และตอนนี้ก็กำลังออกแบบรุ่นที่ 3 คือ Ecobot III ซึ่งตอนนี้ทางทีมวิจัยเก็บเรื่องนี้อย่างเงียบ หาข้อมูลได้ยากมากครับ

เจ้าหุ่น EcoBot II ซึ่งมีข้อมูลเปิดเผยได้แล้วนี้ เป็นผลงานของนักศึกษาปริญญาเอก ที่มีชื่อว่า Loannis Leropoulos หุ่นยนต์ตัวนี้มีเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพติดเป็นแผงอยู่บนร่างกาย มันสามารถกินแมลงได้ทั้งตัว เมื่อมันมีพลังงาน มันจะเดินด้วยความเร็ว 8-16 เซ็นติเมตรต่อชั่วโมง เข้าหาบริเวณที่มีความเข้มแสง แมลงวัน 8 ตัวทำให้มันอิ่มได้ 12 วัน ถึงแม้ EcoBot II จะเดินได้อืดอาด แถมก็ยังไม่ได้มีความฉลาดอะไร แต่มันก็เป็นหุ่นยนต์ตัวแรกในโลก ที่สามารถหาอาหารกินเอง รับรู้สิ่งเร้า (ถึงแม้จะมีแค่สัมผัสง่ายๆ เรื่องแสง) ประมวลผลและตอบสนองต่อสิ่งเร้านั้น แถมมันยังสามารถสื่อสารได้ (ด้วยการส่งข้อมูลแบบไร้สายกลับมาที่คอมพิวเตอร์แม่) ซึ่งก็ถูกครับ เพราะเจ้าหุ่นตัวนี้ถือเป็นการวางหลักไมล์แรกๆ ของศาสตร์ทางด้านหุ่นยนต์ที่พึ่งพาตัวเองได้ในเรื่องพลังงาน

Chris Melhuish หัวหน้าห้องปฏิบัติการวิจัย Bristol Robotics Laboratory หวังว่าในอนาคต หุ่นยนต์ประเภทนี้จะถูกใช้ในสถานการณ์ที่ล่อแหลมอันตราย เช่น เราสามารถปล่อยหุ่นยนต์เข้าไปในสนามรบ ในดงทุ่นระเบิดที่มีข้าศึกหนาแน่น ไม่อยากให้ทหารตัวเป็นๆ เข้าไป หุ่นยนต์จะสามารถดำรงชีพอยู่ได้โดยอาศัยพลังงานจากชีวะอินทรีย์ ทั้งแมลง หนอน ซากพืช ซากสัตว์ เพื่อที่จะนำพลังงานทุกเม็ดทุกหน่วยมาปฏิบัติการรบ
(ภาพบน - หน้าตาของ Microbial Fuel Cell ที่เปลี่ยนแมลงให้เป็นกระแสไฟฟ้าสำหรับหุ่นยนต์)

02 กรกฎาคม 2552

Ecological Robot - หุ่นยนต์หากินเอง (ตอนที่ 1)


งานวิจัยของผมที่ไร่องุ่นกรานมอนเต้นั้น พวกเราเข้าไปพัฒนาและติดตั้งเซ็นเซอร์ตรวจสภาพล้อมรอบต่างๆ เช่น ความชื้นในดิน ความชื้นในอากาศ สารอินทรีย์ในดิน พลังงานแสง พลวัตของมวลอากาศ ฯลฯ เซ็นเซอร์เหล่านั้นถูกติดตั้งตามจุดต่างๆ ในไร่เป็นเครือข่ายไร้สาย ซึ่งโครงการในปีต่อไป พวกเราจะพัฒนาเซ็นเซอร์ตรวจวัดพืช แล้วนำไปติดตั้งในไร่

เซ็นเซอร์ตรวจสภาพล้อมรอบเหล่านั้น ต้องอาศัยพลังงานในการทำงาน ซึ่งเราก็จะพยายามเก็บเกี่ยวพลังงานรอบข้างตัวเซ็นเซอร์มาใช้ประโยชน์ เพื่อให้เซ็นเซอร์พวกนี้อยู่ได้ด้วยตัวเอง โดยอาศัยการดูแลจากมนุษย์ให้น้อยที่สุด (Self-Sustaining) พลังงานรอบข้างที่พูดถึงนี้ก็เช่น แสงแดด (อาศัยโซลาร์เซลล์) พลังงานลม (มีกังหันลมเล็กๆ เก็บพลังงานลม) และ พลังงานจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่น สัญญาณวิทยุ สัญญาณโทรทัศน์ สัญญาณมือถือ) พวกเราเคยคิดถึงพลังงานอีกประเภทหนึ่งเหมือนกัน แต่ยังไม่ได้ทำ นั่นคือ พลังงานจากชีวอินทรีย์ เพราะในไร่นาเกษตรกรรมนั้น มีแมลงเยอะแยะไปหมด หากตัวเซ็นเซอร์มีที่ดักจับแมลงแบบต้นหม้อข้าวหม้อแกงลิง ซึ่งเมื่อใดแมลงหลุดเข้ามา เอ็นไซม์ก็จะถูกปล่อยออกมาย่อยละลายตัวแมลง แล้วนำสารอินทรีย์ในตัวแมลงออกมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า โดยผ่านเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพ (Microbial Fuel Cell) แมลงที่บินไปบินมาก็จะกลายมาเป็นอาหารของเซ็นเซอร์ของเรา จริงๆแล้ว การนำแมลงมาเป็นอาหารและพลังงานให้แก่จักรกล ก็มีคนทำหลายๆ กลุ่มแล้วนะครับ ทั้งหมดเป็นของต่างประเทศครับ ในเมืองไทยยังไม่มีใครทำ ในตอนหน้าผมจะมายกตัวอย่างให้ฟังครับ

ทีนี้มาถึงคำถามที่ว่า ทำไมหุ่นยนต์จะต้องหากินเอง ในเมื่อเราก็ชาร์จแบ็ตให้มันก็ได้ หรือ ใช้โซลาร์เซลล์ก็ได้ ในภาพยนตร์เรื่อง Wall-E เจ้าหุ่นพระเอกของเราอาศัยช่วงตื่นนอนตอนเช้า ออกมาตากแดดชาร์จไฟเพื่อใช้ทำภารกิจทั้งวัน ซึ่งในความเป็นจริงแล้ว เป็นเรื่องที่ทำได้ยากครับ เพราะพลังงานจากโซลาร์เซลล์แค่นั้น ไม่มีทางพอสำหรับหุ่นยนต์อย่างเจ้า Wall-E ที่ขยันเดินเก็บขยะทั้งวัน ดังนัน ถ้าเราอยากให้หุ่นยนต์สามารถอยู่ได้ โดยพึ่งพิงมนุษย์ให้น้อยที่สุด อย่างน้อย มันต้องสามารถหาอาหารกินได้ จึงเกิดไอเดียขึ้นมาว่า ทำไมไม่สร้างหุ่นยนต์ให้ล่าแมลงมากินล่ะ จริงๆ ก็มีแนวคิดถึงหุ่นยนต์กินพืชเป็นอาหารเหมือนกัน แต่แมลงซึ่งประกอบด้วยโปรตีนสูงนั้น เหมาะที่จะนำมาใช้เป็นอาหารหลักจานด่วนของหุ่นยนต์มากกว่าครับ

คราวนี้วิทยาศาสตร์ของระบบย่อยอาหาร กับ วิศวกรรมหุ่นยนต์ ต้องมาคุยกันมากๆ แล้วล่ะครับ .........