MIT Media Labs nya kurs - Smarta prylar

(Denna artikel publicerades först i Dagens Nyheter i oktober 1995.)
MIT:s berömda Media Lab firade förra veckan sitt 10-års-jubileum med att dra upp riktlinjerna för vad som ska komma efter multimediarevolutionen: “Things That Think,” dvs saker som tänker.

När Nicholas Negroponte 1985 drog igång MIT:s (Massachussetts Institute of Technology) Media Laboratory förknippades multimedia med obskyra nattklubbar. Idag kan man knappast kan köpa en PC som inte är multimedial.
Det är naturligtvis inte bara medialabbets förtjänst, men de var pionjärer och Negroponte belönades med att bli något av en internationell multimediaguru.

Bakom framgången ligger dels Negropontes skicklighet i att värva sponsorer inom näringslivet och dels labbets förmåga att locka unga forskare, som här fått blomma ut i en kreativ och tvärvetenskaplig miljö.

På tioårsfesten som inleddes tio över tio den tionde i tionde bjöds vi på en bred uppvisning av talang, snille och “demos” (“Demo or Die!” är MIT Media Labs underförstådda valspråk.) På gästlistan fanns hundratals representanter från näringslivet, forskningssfären och massmedia världen över.

Nicholas Negroponte drog sin välkända mantra om databitar versus atomer (en bok gjord av atomer kan bara lånas ut en åt gången medan en digital bok kan lånas ut till massvis av läsare samtidigt.) Han gick också i svaromål mot dem som avfärdar data- och kommunikationsrevolutionen som “hype.” Problemet beror enligt honom inte så mycket på överdrifter, som på att våra hjärnor har svårt att begripa en exponentiell utveckling, vilken hela tiden accelererar.
-Det som för nio månader sedan sågs som vilda prognoser, ses idag som konservativa uppskattningar. Internet fördubblas i storlek varje år och World Wide Web var 55:e dag, sa han.

Förmiddagen ägnades åt en genomgång av vad labbet gjort hittills, medan eftermiddagen ägnades åt dess nya stora forskningsprojekt, TTT (Things That Think = tänkande prylar) som backas av ett konsortium med ett 30-tal medlemmar, alltifrån AT&T, Lego och Nike till Telia Resarch, Walt Disney och Yamaha.

Seymour Papert, en berömd pedagog som i Sverige är känd från den tidiga skoldatasatsningens försök med hans Logo-system, öppnade med att berätta om ett telefonsamtal som fått honom att bränna vid maten han lagade.
-Idiot, sa jag och syftade förstås på mig själv, men i framtiden kommer vi att mena stekpannan, sa Papert, som också tänkte sig nya slag av pedagogiska leksaker och redskap.
-Vi skulle kunna ha bollar som ger en jonglör feedback utifrån hur väl han eller hon lär sig kontrollera deras rörelser. På liknande sätt skulle man kunna göra intelligenta golfklubbor och tennisracketar.
-Nyckeln är inte att de gör jobbet åt oss, utan att de hjälper oss att göra färre fel, sa han.
Konsekvenserna för inlärning och uppväxt kan bli enorma spådde han.
-Detta kan bli den mest radikala förändringen av det mänskliga livet under de närmaste decennierna.

Lite senare bjöds vi på följande MIT-scenario för en framtid med tänkande prylar: Vi kommer hem och möts av en dörr som känner igen oss, kollar hur vi mår genom att studera vårt ansikte, öppnar låset och ser till att vår smarta CD-jukebox spelar ett musikstycke den lärt sig att vi uppskattar en dag som denna. Väl inne hämtar våra intelligenta skor upp dagens nyheter från vår magiska (men inte flygande) matta, skickar dem till plånboken som filtrerar dem enligt våra personliga preferenser och sedan projicerar dem på insidan av våra glasögon.

MIT är inte ensamma om att fundera på hur datorerna ska kunna smygas in i vardagslivet. AT&T Bell Labs, IBMs Watson Labs och Xerox Parc är också inne på samma linje. Mark Weiser på Xerox Parc formulerade för flera år sedan begreppet “Ubiquitous computing” för att beskriva datorer som finns överallt, oftast utan att synas. Men frågan är om inte Negroponte & Co. lyft visionen till en nivå som är så djärv att den snudd på riskerar att dra ett löjets skimmer över sig.

Danny Hillis, som återvänt till MIT efter några års försök att bygga och sälja massivt parallella superdatorer (Thinking Machines Corporation), berättade om framtidens dammsugare, som för det mesta kommer att vara korkad, men då och då anropa den intelligens den behöver via rummens datanät. Ett sådant tillfälle kan uppstå om den stöter på en papperslapp och har svårt att avgöra om det rör sig om skräp eller kanske rent av en sedel.

-Dagens elektroniska manicker är klumpiga, gör hål i våra fickor och är ofta inte till särskilt stor nytta, sa medialabbets fysiksnille Neil Gershenfeld. Framtidens smarta prylar kommer däremot både kunna analysera, kommunicera och reagera. De kommer många gånger ingå i “personliga nätverk” inbyggda i våra kläder, eller andra saker vi bär på oss. Michael Hawley och hans kollegor håller på att bygga sådana “BodyNets,” som även ska kunna kommunicera med andra personers nät.

Ett fantasifullt sätt att använda ett sådant är ett nät som på en dansbana kollar in publiken för att se om det finns någon partner som matchar vår läggning. (Det är bara att hoppas att ingen hacker sätter ett digital krokben för oss.)

Gershenfeld sa att mycket av tekniken redan finns, men slog också fast det krävs en radikal utveckling av tekniken för sensorer, nya typer av arkitekturer för datanät, liksom program som kan analysera mänskliga uttryck. På MIT och andra forskningslabb har man redan börjat tackla dessa frågor och kommit en god bit på väg.

Den som eventuellt dragit på munnen åt det här med smarta skor fick en chans att ta sig en andra funderare på saken, när Gershenfeld demonstrerade en prototyp till en skodator, som kan kommunicera via kroppens elektrostatiska magnetfält! Prototypen bestod av en liten dosa som han nästa år hoppas ha inbyggd i en sko. Gershenfeld och hans assistent satte var sin fot på sin respektive dosa och skakade sedan hand inför en häpnad publik som via en “live” overheadbild såg dem utväxla elektroniska visitkort.

Varje sådan dosa innehåller en mekanism som alstrar sin egen energi när man trampar på den och därför klarar sig utan batterier, en dator och en sändare /mottagare som kan kommunicera med mycket svaga spänningar. Michael Hawley har vid ett annat tillfälle visat att ett sådant handslag på en sekund kan vara laddat med 100 000 bits.

Om vi fyller vår miljö med mängder av sådana smarta prylar kommer vi helt säkert att ställas inför en rad nya problem. Danny Hillis ställde t ex frågan om hur man tar betalt för det råd som en fjärran dator ger till en dammsugare!
-Mer och mer av vad som händer kommer att bli ett resultat av interaktioner. Var ska vi hämta modeller för att förstå vad som händer? Från biologin?

Den berömde artificiell intelligens-filosofen Marvin Minsky drog i ett humoristiskt anförande analogier med sin syn på hjärnan som ett socialt system.
-När du har stora komplexa nät finns det ingen man kan ringa och klaga hos. Tyvärr är det på samma sätt i våra huvuden där vi har 400 datorer som var för sig har sina idéer om vad de är och vad som behövs göras.
-Hjärnforskningen har gjort enorma framsteg, men vi vet fortfarande inte hur kunskapen representeras i hjärnan. Det finns mängder med teorier för detta, men den dominerande är logiken, som har det trevliga med sig att den kan formuleras precist. Kruxet är bara att sunt förnuft inte låter formuleras i precisa logiska termer.

Och det medialabbets “tänkande” kaffebryggare, plånböcker, klockor, manchettknappar, skor, osv behöver, är just sunt förnuft, men att lära datorer sunt fönuft är utomordentligt svårt. Det ska därför bli spännande att se om Negropontes fantastiska snillen och deras fantastiska maskiner lyckas bygga sina tänkande saker och leksaker.

Hans Sandberg

Marvin Minsky:
-Det som gör att jag gillar medialabbet så mycket är att de studerar saker som inte spelar så stor roll, men som vi människor ägnar det mesta av vår tid åt. Jo visst jobbar de, men för det mesta lyssnar de på musik, idrottar eller slösar bort sin tid, sa Marvin Minsky, en av världens främsta experter på artificiell intelligens.

Det nya AT&T Bell Labs - Snillena fick lära sig lyssna på kunderna

(Publicerad i TeleVärlden våren 1993)

Hjältarnas tid är passé på AT&T Bell Laboratories. Inte så att det världsberömda labbet drabbats av letargi, men det fria sökandet ska nu samsas med lönsamhetstänkandet.
-Vi har inte råd att fortsätta som förr, säger David V. Lang, forskningschef på halvledarområdet vid Bell Labs högkvarter i Murray Hill, New Jersey.

Reformerna kan ses som en försenad reaktion på avskaffandet av telemonopolet i början på 80-talet. Det var då "Ma Bell" räddade sig undan ett tio år gammalt antitrustmål genom att göra sig av med sina 22 lokala telebolag. De senare bildade dagens sju regionala telebolag, de "sju systrarna Bell".

Det nya AT&T som såg dagens ljus 1 januari 1984 bestod av långdistanverksamheten, tillverkningsenheten Western Electric och Bell Labs. Och av den miljonhövdade skaran anställda återstod bara en knapp tredjedel.

Parallellt med detta släpptes konkurrensen fri på långdistansmarknaden i USA. Många förutspådde katastrof och elände, men AT&T klarade sig bra, trots hård konkurrens från MCI och Sprint. AT&T är idag ett av USA:s friskaste företag, med en försäljning, som -- trots recessionen -- steg med 3 procent 1992, till 65 miljarder dollar (450 mdr kr). Vinsten steg sjufalt, till 3,8 miljarder dollar (19 mdr kr).

De över 20 000 forskarna och teknikerna på Bell Labs märkte först inte särskilt mycket av förändringarna inom moderbolaget.
-Labbet lämnades till att börja med oberört, men när resten av företaget förändrades blev det uppenbart att även forskningen måste följa med, säger David Lang, vars anfäder för övrigt invandrade till USA från Sverige på 1880-talet.

Bell Labs finansieras med en slags skatt på AT&T:s olika divsioner. Allteftersom de försökte bli effektivare växte deras intresse av att få ut så mycket som möjligt av sin "forskningsskatt". Det ökade trycket på Bell Labs att komma i takt med resten av företaget.

Under monopolets dagar sågs utgifterna för forskningen som en del av underhållet av telenätet. AT&T hade ingen konkurrens och dess vinst var reglerad av regeringen. Forskningen var därför tryggt isolerad från konjunkturer och kortsiktiga vinstintressen. Detta var i många forskares ögon den "gamla goda tiden", då Bell Labs vann berömmelse världen över för sina många banbrytande vetenskapliga upptäckter, som transistorn, lasern och fiberoptiken.

För det amerikanska näringlivet var Bell Labs en aldrig sinande källa till ny teknik, som de dessutom fick gratis. Detta som en motprestation för monopolställningen.

Nackdelen med denna modell var att den inte befrämjade effektivitet i forskningen. Mycket talang ödslades på projekt som aldrig kom till användning, vare sig inom eller utanför AT&T.

Chefen för Bell Labs, John S. Mayo använder ibland följande anekdot: Forskarna brukade kasta goda idéer "över planket" in till utvecklingsavdelningen, som såsmåningom tog fram en prototyp och langade över den till produktionsavdelningen, som i bästa fall tog fram en färdig produkt, vilken de i sin tur hystade över till marknadsavdelningen. Om något gick fel någonstans bollade man tillbaks problemet över planket.
Detta var nu inget unikt för Bell Labs, utan så gjorde man på de flesta industrilabb i USA. Men den japanska utmaningen tvingade fram ett nytänkande och idag finns det få forskningschefer som inte talar om att lyssna på marknaden, lagarbete och att korta tiden mellan idé och färdig produkt.

För Arno Penzias, en av Bell Labs sju nobelpristagare och chef för reformarbetet fanns det inget alternativ till en kursändring.
-Om vi fortsatt göra allt på det gamla sättet skulle båten sjunkit, sa han sommaren 1991 till tidningen Science.

David Lang ser dessutom en djupare liggande orsak till trenden mot mer tillämpad forskning på grundforskningens bekostnad.
-Den vetenskapliga grunden till saker som lasrar, transistorer och fiberoptik har inte ändrats mycket sedan 50-talet. På sätt och vis har vi använt alla fysikens stora upptäckter, men ändå fortsätter en del grundforskare arbeta på det gamla sättet, med forskning för forskningens egen skull.
-De som verkligen vill göra stora upptäckter söker sig idag till nya områden som bioteknik, säger Lang.

Fysiken hade sitt stora århundrade under 1900-talet precis som kemin hade det på 1800-talet. Vi befinner oss nu i en tid då det gäller omsätta upptäckterna i nyttiga teknologier. Det hindrar inte att det finns en pekuniär sida till den nya synen på forskningen.
-Om vi inte bekymrar oss om relevansen i det vi gör kommer vi så småningom finna att ingen vill betala för vår forskning, säger Lang. Till och med den amerikanska regeringen håller på att ändra attityd till grundforskningen. Kravet relevans ökar. Den måste bidra till landets industriella konkurrenskraft. Även om nyttan ligger 10-15 år borta måste den finnas där.

Det är naturligtvis inte en helt okontroversiell uppfattning, i synnerhet inte bland forskare. För även om man kan förstå att företag som AT&T och IBM har svårt att finansiera långsiktig grundforskning på samma sätt som förut, måste någon ta detta ansvar. Under det kalla kriget kunde långsiktig forskning ofta finansieras via försvars- eller rymdanslagen, men den tiden är förbi. USA:s nye president Clinton har inga politiska dubier mot att öka centralregeringens stöd till forskningen, men det återstår att hur hårt han kommer att se på frågan om forskningens nytta.

Reformerna på Bell Labs startade i september 1990. Onödigt dubbelarbete avskaffades, överlappande projekt lades ned eller slogs samman. Forskningen fokuserades på mer näraliggande mål, det vill säga på projekt som kunde ge resultat inom 3-5, ibland upp till 10 år.
-Den kanske största förändringen på Bell Labs och i AT&T som helhet är kvalitetstänkandet och fokuseringen på kunden, säger Lang.
-Vi har försökt få folk att förstå att tänka på konkurrensen där ute och att vi måste samarbeta internt, att alla måste veta vilken betydelse deras jobb har, vem kunden är och hur olika jobb länkar in i varandra. Vi måste få forskarna att förstå att det är kunderna som avgör om deras arbete varit framgångsrikt, säger Lang.
-Det är svårt, för att forskare är ofta hårda motståndare mot förändring. Det är en självständig skara, eftersom de är berömda, ofta världsberömda. De är som primadonnor, operasångare. Försök få Luciano Pavarotti att bli en lagspelare, säger han och skrattar.
-Å andra sidan förutsätter ren grundforskning en kultur där det går att vara primadonna och ha ett starkt ego. Hur skulle de annars kunna våga ifrågasätta etablerad visdom och säga att vad alla trott hittills är fel?! Det krävs ett stort ego om man ska joba dag och natt, år ut och år in med att visa att något annat snille haft fel. Men om ditt huvudsakliga mål är att serva kunderna, att vara nyttig och en lagspelare, hamnar ett stort ego gärna i vägen. Det är ett delikat problem, men jag tror det går att hantera det.
-Vi belönar lagarbete när det är viktigt och individuella insatser när det är viktigt, säger Lang och jämför med idrottens värld.
-Även i ett lag finns det stjärnor och de övriga spelarna har inget emot att ha stjärnorna i sitt lag. Och det är inte många som klagar över att stjärnorna får mycket mer pengar än resten av laget. Vad som är viktigt för laget är att de känner att de vinner och att alla har en roll, säger han.

Alla gillade inte det nya klimatet på Bell Labs och ett antal forskare, inklusive några toppnamn har lämnat labbet.
-Forskning är att ha sin hobby som sitt yrke och det finns de som vill fortsätta med sin hobby, även om vi inte vill betala för den, säger Lang. Om de var tillräckligt duktiga tog de jobb vid något universitet. Andra stannade kvar och anpassade sig så att de blev mer relevanta.
-De som stack lämnade efter sig öppningar som vi kunde fylla med nya unga forskare, vilka inte alls har samma attityd. För tjugo år sedan ansåg många grundforskare att det var snudd på intellektuell prostitution att jobba för industrin. Dagens unga forskare vill kunna spela en roll i samhällets förändring, säger David Lang.

Med undantag för 1991 har AT&T:s forskningsreformer inte parats med nedskärningar av anslagen, som ligger på drygt 3 miljarder dollar. Affärsenheterna har ett direkt inflytande över hur en trededel av anslagen används, ett visst inflytande över nästa tredjedel, medan den sista tredjedelen bestäms centralt utifrån ett helhetsperspektiv.Man har dock inte heller valt att låta affärsenheterna direkt finansiera forskning genom att lägga ut kontrakt av olika slag, en modell man för övrigt prövar inom IBM:s forskningsdivision.
-Det skulle kunna leda till fluktuationer och forskningen kräver kontinuitet. Du kan inte avskeda forskare ena året och återanställa dem när tiderna blivit bättre, säger Lang.

Svenskfödde Anders Olsson har sett reformerna på nära håll. 1975 tog han som 23-åring sin examen på Chalmers Tekniska Högskola och sökte sig efter ett par års jobb i Sydostasien till Cornelluniversitetet, där han doktorerade i elektronik. Med sin examen i fickan gick han till Bell Labs, där han idag leder en avdelning kallad Solid-State and Quantum Optics Research Department. De försöker bland annat konstruera bättre fiberoptiska kablar för teletrafiken under Atlanten.
-Mycket av vad vi då sysslade med var värdelöst, trots att vi skrev en massa papper och reste på konferenser och berättade om hur fantastiskt bra saker vi gjorde, säger Anders om sin första tid på Bell Labs.
-Forskningen var som en Olympiad, mellan heroiska hjältar från USA, Japan och Europa. Snabbast, längst och bäst var mottot. Om det sen ledde till något kommersiellt användbart var inte alltid så viktigt, säger han.
-Nu tar vi mycket större praktiska hänsyn. Forskningen styrs mot tillämpningen och det krävs att resultaten ska gå att använda.
-Men man får inte glömma bort att det finns saker som nu ser helt opraktiska ut, men som om tio år kan vara väldigt bra att ha. Solitoner är ett underbart exempel på det. Linn Mollenauer började driva det här med solitoner för tio år sedan, trots att det då ansågs helt vansinnigt. Det fanns inga som helst tillämpningar. Linn fortsatte trots det på egen hand och nu är det något som med stor sannolikhet kommer att bli mycket användbart, säger Anders.

-För min personliga del har reformerna betytt att jag nu har två jobb. För det första forskar jag om fiberoptiska komponenter och system. För det andra är jag anställd av Lightwave SBU, en av AT&T:s kommersiella affärsenheter inom fiberoptik.
-Jag är ansvarig för all utveckling och tillverkning av laserkomponenter. För bara två år sedan hade det varit otänkbart att en forskare skulle kunnat göra detta, säger Anders Olsson.

Hans Sandberg

AT&T Bell Laboratories
Budget: 3 miljarder dollar (19 mdr kr)
Antal anställda: 25 000, varaa 1.200 forskar inom grundforskning och 17.000 är ingenjörer och programmerare sysselsatta med produktutveckling. Nästan 4.000 anställda har doktorsexamen och sju har fått nobelpris för sin forskning. Ungefär 10 procent av budgeten går till grundforskning.

Plats: Bell Labs har större forskningsenheter i nio delstater. Högkvarteret ligger i Murray Hill i New Jersey, ungefär 45 minuter med bil västerut från Manhattan. Den största anläggningen, med 10.000 anställda, är den i Holmdel i New Jersey, ungefär en timma sydost från Manhattan.

Chefer: John S. Mayo, VD; Arno Penzias, vice-VD och direktör för labbet.

Fotnot: Solitoner. En ny teknik för att filtrera ljusvågor vilken gör det möjligt att radikalt öka avståndet mellan förstärkarna i fiberoptiska kablar. Normalt förstärks ljussignalerna efter 100 km, eftersom de annars förlorar sin form och blir svåra att tolka. Ju renare signaler som anländer, desto mindre blir kravet på dyrbar utrustning för felkorringering hos mottagaren.

Bell Labs rapporterade i slutet av februari att Linn Molenauers grupp demonstrerat att man med solitoner kan sända felfria signaler utan förstärkning över 13000 km, med en kapacitet av 20 gigabits (miljarder binära siffror per sekund). Dagens fiberoptiska atlantkablar klarar 80 000 samtal samtidigt, medan samma kabel med solitonteknik skulle kunna ta 8 miljoner samtal!

"Jag är bara en av de andra invandrarna"
Utanför David Langs kontor sitter en anslagstavla med passfoton av det hundratal forskare han basar över. Här jobbar män och kvinnor från alla kontinenter. Detta är en del av hemligheten med USA:s forskning, att hit söker sig talanger från när och fjärran. Precis som Anders för fjorton år sedan vill unga forskare världen över studera eller forska i USA, åtminstone för en tid. Många blir kvar, som Anders.
-Amerikanerna är en minoritet här. Själv är jag bara en av de andra invandrarna här, säger Anders Olsson.

Hans Sandberg