آلات النسخ الذاتي

آلات النسخ الذاتي هي نوع من الروبوتات المستقلة القادرة على إعادة إنتاج نفسها بشكل مستقل باستخدام المواد الخام الموجودة في البيئة، وبالتالي نسخ نفسها ذاتيًا بطريقة مماثلة للكائنات الحية في الطبيعة. طُور مفهوم آلات النسخ الذاتي من قِبل هومر جاكوبسون وإدوارد إف. مور وفريمان دايسون وجون فون نيومان ودُرس في الآونة الأخيرة من قِبل كاي. اريك دريكسلر في كتابه عن تكنولوجيا النانو، محركات التكوين، ومن قِبل روبرت فريتاس ورالف ميركل في بحثهما، آلات النسخ الذاتي الحركية، الذي قدم أول تحليل شامل لمساحة تصميم النسخ المتماثل. يعد التطوير المستقبلي لهذه التكنولوجيا جزءًا لا يتجزأ من العديد من الخطط التي تتضمن تعدين الأقمار وأحزمة الكويكبات لاستخراج الخامات والمواد الأخرى، وإنشاء مصانع على القمر، وحتى بناء أقمار صناعية تعمل بالطاقة الشمسية في الفضاء. يُعتبر مسبار فون نيومان أحد الأمثلة النظرية لمثل هذه الآلات. عمل فون نيومان أيضًا على ما أسماه المُنشئ العالمي، وهو آلة نسخ ذاتي يمكن أن تتطور قام نيومان بدراستها في بيئة أتمتة خلوية. من الجدير بالذكر أن مخطط التكاثر الذاتي الخاص بفون نيومان افترض أن التطور المفتوح يتطلب نسخ المعلومات الموروثة وتمريرها إلى الذرية بشكل منفصل عن آلة النسخ الذاتي، وهي فكرة سبقت اكتشاف بنية جزيء الحمض النووي من قِبل واطسون وكريك وآلية ترجمتها ونسخها بشكل منفصل داخل الخلية. آلة النسخ الذاتي هي نظام اصطناعي ذاتي النسخ يعتمد على التكنولوجيا والأتمتة التقليدية واسعة النطاق. على الرغم من اقتراح المفهوم قبل 70 عامًا، لم تُنتج أي آلية نسخ ذاتي حتى الآن. توجد مصطلحات خاصة معينة في الأدبيات العلمية المتعلقة بالموضوع. مثلًا، استخدم دريكسلر مصطلح مكرر القعقعة لتمييز أنظمة النسخ العيانية عن الروبوتات النانوية الدقيقة أو «المجمعات» التي قد تتيحها تكنولوجيا النانو، ولكن المصطلح غير رسمي ونادرًا ما يُستخدم في المناقشات العامة أو التقنية. سُميت آلات النسخ الذاتي أيضًا باسم «آلات فون نيومان» نسبةً لجون فون نيومان، الذي درس الفكرة بجدية لأول مرة. مع ذلك، فإن مصطلح «آلة فون نيومان» غير دقيق ويشير أيضًا إلى بنية حاسوبية مختلفة اقترحها فون نيومان، وبالتالي لا يُنصح باستخدام هذه المصطلح حين تكون الدقة مهمة. استخدم فون نيومان مصطلح المُنشئ العالمي لوصف هذه الآلات ذاتية النسخ. كان مؤرخو الأدوات الآلية، حتى قبل عصر التحكم العددي، يقولون أحيانًا بشكل مجازي أن الأدوات الآلية هي فئة فريدة من الآلات لقدرتها على «إعادة إنتاج نفسها» عن طريق نسخ جميع أجزائها. تتضمن هذه المناقشات ضمنيًا قيام الإنسان بتوجيه عملية تخطيط وبرمجة الآلات، ثم تجميع الأجزاء. وينطبق الشيء نفسه على آلات رب راب، وهي فئة أخرى من الآلات التي تشير إلى آلات «النسخ الذاتي» غير المستقلة. على عكس ذلك، فإن الآلات التي تتكاثر ذاتيًا بشكل حقيقي (مثل الآلات البيولوجية) هي الموضوع الرئيسي هنا.