Sildiarhiiv: tehnoloogia

Mikrolaineahju pisut mugavamaks muutmine

Pöörlev alus mikrolaineahjus peaks peatuma samas asendis kui kuumutamise alguses, et tassi kõrv oleks kasutajale mugavas suunas (samas kui sisse asetades), mitte näiteks tassi taga. Väga lühikese tööaja (alla ühe maksimumkiirusel alusepöörde) korral võiks alus lihtsalt seista, pikemate kuumutusaegade puhul pöörelda kiirusega, mis jagab tööaja täispööreteks. Paljudel mikrolaineahjudel saab juba valida, kas alus peaks pöörlema või seisma, nii et alusemootori kiirus on reguleeritav – vaja ainult lüliti programmeerida. Kui mootorikiirust muuta ei saa, siis võiks selle tehases sättida nii, et levinuimate kuumutusaegade (1-minutiliste intervallide) jooksul teeb alus täisarvu pöördeid.

Lumesaha automaatne liigutamine sensorite abil

Lumesahad teepuhastusautodel on minu vaatluste põhjal tihti kas liiga madalal, kraapides teepinda, või kõrgel, jättes osa lund teele. Kui tee on ebatasane, siis on saha juhil muidugi raske sahka kogu aeg reguleerida nii, et kõrgus optimaalne oleks. Samuti on lumikatte all keeruline teed ja selle serval olevat muru eristadada, nii et sahk kraabib vahel muru ära. Selle probleemi lahendaksid sahaautole monteeritud tajurid (radar, ultraheli vms), mis lumest läbi näevad ja saha kõrgust automaatselt tõstavad või langetavad. Arvuti on võimeline tajuritelt saadava teabe põhjal sahka palju kiiremini reguleerima kui inimene, nii et saha keskmist kõrgust teepinnast saaks oluliselt vähendada, mis tagaks puhtama teepinna. Tajurid hoiataksid ka sahajuhti kui sahk teelt kõrvale kaldub ja roheala kraapima hakkab.

Kui ainult autol olevate tajurite abil on keeruline teed ja teepeenart eristada, siis võib tulevikus teid parandades teekattesse sisse ehitada odavad signaalisaatjad, mis tajuritele tee asukohta ja kõrgust teatavad. Näiteks RFID kiibid on odavad ning võtavad vastu ja saadavad raadiosignaale. Nende asukoha saaks triangulatsiooni põhjal välja arvutada ja autos monitoril näidata. Monitori asemel võib ka projektoriga esiklaasile tee piirjooned kuvada. Teine võimalus tajuritele tugevamat signaali pakkuda on lisada rauapulbrit teeserva märgistusse ja kasutada tajuritena metallidetektoreid (magneteid).

Autodesse lisatud tajurid, kas kombinatsioonis teekattes olevate signaaliedastajatega või ilma, aitaksid ka autodel teel püsida, eriti just halva nähtavusega. Kasu oleks sellest nii isejuhtivate kui inimjuhiga autode jaoks. Kui sensorid ja tehisintellekt piisavalt head on, saab lumesahad isejuhtivaks muuta.

Teel püsida aitaksid ka kaamerad, mis tee kõrval olevate objektide (teebarjäär, puud, telefonipostid) asetuse tuvastavad, mille põhjal arvuti objektide kaugused arvutaks. Täpsete kauguste võrdlus arvutisse salvestatud detailse kaardiga määrab sõiduki asukoha. Kauguste muutus tuvastab liikumiskiiruse ja -suuna. Täpseima asukohainfo saaks tõenäoliselt erinevaid teabeallikaid (kaamerad, radar, ultraheli, GPS) koos kasutades.

Kannutilade kujust

Kannutila kuju peaks lihtsustama pritsmeteta valamist ja takistama tilkumist. Ometi olen näinud ja proovinud paljusid kanne, mille tila valamiseks ei sobi. Ebapraktiliste tilade lai levik on kummaline, sest heade omadustega tilakuju oleks võinud juba uuemal kiviajal leiutada, siis kui keraamika esimest korda kasutusele võeti. Võibolla kannustab kunstipära tagaajamine ebapraktiliste kannude tootmist.

Sarnane probleem on vahel vedelikuanumate üldise kujuga. Boffinsi restoranis Canberras kasutati ümarkolbi meenutavaid veinikarahvine, mis olid alt laiad, kaelast kitsad ja veiniklaasist laiema suuga. Alt laienemise tõttu pidi selleks, et viimast poolt klaasi karahvinist välja valada selle peaaegu põhi ülespidi keerama. See muutis väljuva vedelikujoa peaaegu karahvini suu laiuseks, mis oli veiniklaasist laiem, nii et oli võimatu vältida veini laudlinale ajamist. Mitu kelnerit proovis valada, aga kõik ajasid maha, sealhulgas need, kes täis karahvinist väga täpselt valasid (poole meetri kõrguselt klaasi, tilkagi kaotamata).

Ilmselt ei kontrollinud ei karahvini disainer ega neid restoranile ostnud isik nende praktilist kasutatavust. Samuti ei proovi kannutilade väljatöötajad ega kannuostjad neist valada, muidu võiksid just ostjad valida sarnase kannu, mida on mugavam kasutada.

Üldisem põhimõte on igasuguseid tooteid ja teenuseid enne turundamist või ostmist praktikas proovida, et kasutajakogemust hinnata. Seda põhimõtet ei järgi näiteks Austraalia Rahvusülikool välistudengite sisseastumisavalduse veebivormide loomisel – küsimused on ebaselged või eeldavad Austraalia haridussüsteemi tundmist, kasutavad kohalikku slängi, tähtajad määratakse sellised, et põhjapoolkeral pole õpilased veel oma hindeid kätte saanud. Samuti ei järgi kasutatavuskontrolli põhimõtet vist ühegi riigi viisavormide kirjutajad. Nõuete väljatöötajad (ülikooli või välisministeeriumi ametnikud) ei pea ise neid nõudeid täitma (ei kandideeri ülikooli ega taotle viisat), nii et nad ei pane end teise inimese olukorda, kes peab neid nõudeid täitma. Ei palgata ka kasutatavuse kontrollijat, kes protsessi läbi teeks ja probleemid avastaks.

Kraanide ja duššide veevoolu peaks saama lõpetada

Avalikud kraanid ja dušid spordikeskustes, jaamades, koolides jne on vahel nupuga, millele vajutades vesi teatud aja jookseb ja siis vool peatub. Vahel pole nii pikka veevoolu tarvis, näiteks kui duši all käies on juba mitu korda nuppu vajutatud ja vaja veel ainult paar sekundit vett. Siis oleks tore kui saaks selle ajastatud veevoolu varem lõpetada. See säästaks natuke keskkonda. Muidugi on uue nupumehhanismi väljatöötamine ja mehhanismide uutega asendamine kulukas, aga avalikke dušše kasutab palju inimesi, nii et kokkuvõttes võib veesääst nupu kulu üles kaaluda.

Tsivilisatsioon ja rakk

Keeruliste biomolekulide süntees keemilistest elementidest on sarnane paljude sammudega protsess nagu keeruliste tehnoloogiliste vidinate tootmine naftast ja maakidest. Kui võtta iga asja tootmissammude arvuks tööriistade abil selle tootmise sammud pluss nende tööriistade tootmissammude arv pluss tööriistade tootmise tööriistade tootmise sammud, jne, siis tänapäevaste vidinate tootmiseks läheb tuhandeid samme. Teisest suunast: alustades paljaste kätega, tehakse kõigepealt looduses leiduvatest toorainetest asju, siis kasutatakse neid lihtsaid tööriistu järgmiste asjade valmistamiseks, jne. Samamoodi tuleb keeruliste biomolekulide tootmisel esmalt sünteesida lihtsad ained, siis nende abil keerulisemad, nendest veel keerulisemad, jne. Kõrgelt arenenud tsivilisatsiooni koloonia tühjal maatükil muutub varsti sarnaseks tsivilisatsiooniks, sest neil on juba tööriistad olemas, millega uusi tööriistu ja vidinaid teha. Samuti saab ka rakk teha endast koopia, mis hakkab kohe keerulisi biomolekule tootma. Üksik molekul rakust seda ei suuda, nagu ka üksik inimene ei suuda arenenud ühiskonda püsti panna. Nii tsivilisatsiooni kui raku koopia ei pea alustama nullist, vaid saab kasutada varem loodud tööriistu või biomolekule, mille abil uute sarnaste tootmine võtab vaid paar tootmissammu.
Tsivilisatsioon on nagu organism – suudab rohkem kui osade summa. Selle osad eraldi tühjas kohas pole eluvõimelised. Organismide kooslust käsitleb ühtse organismina superorganismi teooria.

Akendest

Tänapäevastesse hoonetesse võiks akende asemel panna ekraanid, mis näitavad hoone välisküljele paigutatud kaamerate pilti. See hoiaks kokku küttekulusid (või konditsioneerikulusid, olenevalt ilmast). Ekraanide kvaliteet on juba nii kõrge, et inimsilm ei suuda ekraanipilti aknavaatest eristada. Ja keldrikorruste elanikele saab ekraaniga pakkuda ülakorruse vaadet.
Kui viia inimene ruumi, kus seinal on aknaks maskeeritud ekraan, siis tema võimalused neid eristada on “akent” lahti teha püüdes või liikudes akna ühelt küljelt teisele ja vaadates, kas aknast paistvad asjad liiguvad kolmemõõtmelisele ruumile kohaselt. Kõrghoonete aknad on juba praegu tehtud avamatuks, et keegi neist midagi välja ei viskaks ja allkõndijat ei tapaks. Kolmemõõtmelise ruumi illusiooni saab tekitada, pannes akna juurde väikese kaamera, mis jälgib inimese silmade asukohta ruumis ja programmeerides ekraani vastavalt vaataja asukohale pilti muutma. See töötab küll ainult ühe inimese jaoks ruumis – teistele tundub pildimuutus imelik. Kui leiutatakse ekraan, mis suudab eri suundades eri pilti näidata, siis on ka see probleem lahendatud.
Päevavalgus pidavat olema tervisele kasulik, mis on üks argument akende poolt. Praegune enamiku siseruumide valgustus on päevavalgusest oluliselt tuhmim ja erineva värvitooniga. Aga LED lampide abil on võimalik ruumi päikesest eredamalt valgustada, ja valgusfiltrite abil ka sama värvitooniga.
Võimalik vastuväide akende lampide ja ekraanidega asendamisele on, et elektrikatkestuse korral pole siis üldse valgust. Aga selleks puhuks on patareidega või näiteks raputamisest energiat saavad taskulambid, või lihtsalt tagavarageneraator hoones.
Naljaga pooleks võib öelda, et USAs on aknad juba ekraanidega asendatud, nagu järgnevalt pildilt näha.
Inimesed eelistavad selgelt passida telekat, mitte aknast avanevat vaadet.

Täpselt sobiv sukeldumisülikond

Üks viis täpselt keha järgi sukeldumisülikonda teha oleks järgmine. Kõigepealt skaneerida inimese keha kolmemõõtmeliselt (selleks on võimalik kasutada lennujaamade kehaskännereid). Siis kolmemõõtmelisel printeril trükkida üksteise sisse kehapinna mudel ja sellest igas suunas pisut suurem mudel. Kahe mudeli vahe täita neopreeniga. Siis eemaldada sisemine ja välimine pind, näiteks lahustades või sulatades mudelite materjali (trükkima peab materjalist, mille puhul eemaldamine on võimalik). Järele jääb täpselt keha kattev neopreenist kest. Selle võib teha sujuvalt muutuva paksusega, näiteks sõrmedel õhuke kiht, talla all paks. Ülikonna esiossa tuleb vaid lisada tõmblukk, mille jaoks ruumi jätmiseks võib sisemise ja välimise pinnamudeli eest umbes sentimeetrilaiuse ribaga ühendada.

Neopreenist kohe kolmemõõtmelisel printeril ülikonda trükkida ei saa, sest pehme materjal vajub kokku, kui ta seest õõnsaks jätta. Tehnoloogiliselt on kahe pinnamudeli trükkimine ja vahe täitmine võimalik, küsimus on ainult hinnas. Ilmselt oleks selline ülikond hetkel veel üksikutele rikkuritele suunatud toode. Aga tulevikus muutub selline tootmisviis ilmselt küllaltki odavaks.

Linnastumisest

Linnastumisel on laialt võttes kaks põhjust – tootmisprotsessi ja tarbimise muutus. Põllumajanduse efektiivsemaks muutumine vähendas nõudlust põllumajandusmaa lähedal elava tööjõu järele. Tööstuse ja teeninduse areng suurendas nõudlust linnas (tööstuskaupade ja teenuste tootmise koha lähedal) elava tööjõu järele. Tarbimise seisukohast pakub linn laiemat valikut kaupu ja teenuseid kui maapiirkond.

Linnastumine toimub nii tootmise kui tarbimise mastaabisäästu kasutamiseks. Tihedalt linnas koos olevad inimesed on andmete põhjal tootlikumad. Üheks põhjuseks võib olla peenem tööjaotus ja kitsam spetsialiseerumine, mida suurem hulk inimesi võimaldab. Tarbimise poolelt on keskküte, elektrivarustus, ühistransport, poed ja teenuseid pakkuvad ärid kõik ühe inimese kohta odavamad pidada, kui tarbijaid on rohkem. Seetõttu on need linnas odavamad pakkuda ja võimaldavad laiemat valikut.

Linnastumisele vastu töötab inimeste soov maal ilusa looduse keskel elada – siit ka valglinnastumine eramajadest koosnevatesse eeslinnadesse. Püüe loodusele lähemale saada on aga üsna hiljutine nähtus, mis tekkis siis, kui loodus enam inimestele ohtlik polnud. Varem oli ellujäämise seisukohast oluline teiste inimeste kaitsvasse ringi pääseda.

Üks tegur, mis linnastumist edaspidi suurendab, on jätkuvalt vähenev nõudlus maal elava tööjõu järele. Piisab isejuhtiva auto tehnoloogia panemisest traktorisse ja pole enam vaja põllu lähedal elavaid kündjaid. Linnastumise vastu töötab sama tehnoloogia panemine (peamiselt linnas ringi vuravatesse) mootorsõidukitesse, mis vähendab nõudlust linnas pesitsevate auto-, veoki- ja bussijuhtide järele. Kuna maal on arenenud riikides vähem inimesi kui linnas, on juhivaba sõiduki üldmõju ilmselt maaelanikkonna suurendamine – tööjõu nõudlusel on maal vähem vähenemisruumi, kui linnas.

Kui tehnoloogia muutub mastaabisäästude vähenemise suunas, nii et ühele leibkonnale võrreldes mitmega kaupu ja teenuseid pakkuda pole enam suhteliselt nii kallis, soodustab see hajaasustust. Näiteks kolmdee printerid vähendavad mastaabisäästu plastikjubinate tootmises. Laevakonteineriga Hiina tehasest tervele linnale toomise asemel võib igaüks neid kodus valmistada (tooraine tuleb muidugi enne koju osta). Ajalehtede, raamatute ja posti elektrooniliseks muutumine vähendab vajadust posti kojukande ja raamatupoodide järele, mis mõlemad on suure mastaabisäästuga tehnoloogiad. Interneti püsiühendus seevastu on vajalikum kui kunagi varem, ja ühele inimesele ühendust pakkuda on linnas odavam.

Sõpradega näost näkku suhelda on linnas lihtsam, sest transport nende juurde on kiirem ja odavam, aga elektrooniline suhtlus muutub järjest lähedasemaks vahetule (varem sai saata telegrammi, siis helistada, nüüd videokõnesid teha). Seega sarnaste huvidega inimeste leidmiseks ei pea elama suure inimhulga lähedal, et sealt otsida, vaid saab elektrooniliselt kontakte luua.

Pole selge, kas edaspidise tehnoloogilise arenguga tootmise ja tarbimise mastaabisäästud suurenevad või vähenevad, seega jääb ebakindlaks ka linnastumise kestmine või tagasipöördumine.

Miks just eurooplased maailma vallutasid

Majandusajaloolane Philip Hoffman on kirjutanud huvitava seletuse selle kohta, miks just eurooplased 19. sajandiks enamiku maailmast koloniseerinud olid , mitte näiteks hiinlased, jaapanlased või Ottomani impeerium. Maailm vallutati püssirohurelvade abil, mis leiutati Hiinas, aga mille tehnoloogia arenes kiiresti just Euroopas. Põhjus, miks tulirelvad just Euroopas kõige kiiremini arenesid, on pisut keerulisem, kui lihtsalt pidev sõdimine. Palju väikseid riike, kes tihti sõdisid, oli ka Hiinas enne mandžude vallutust, Jaapanis enne Tokagawa šogunaati, Indias enne Briti vallutust. Pidevad piirisõjad olid ka Vene tsaaririigil ja Ottomani impeeriumil.

Sõdade rohkus on tarvilik, kuid mitte piisav tingimus teatud relvatehnoloogia arenguks. Enne teaduspõhise relvaarenduse algust 19. sajandil edenes relvatehnoloogia kasutamisest õppimise kaudu – mida rohkem antud relva kasutati ja sellesse raha paigutati, seda tõenäolisemalt mõeldi välja muudatusi, mis relva efektiivsemaks tegid. Uuendused levisid teistesse riikidesse relvameistrite ülemeelitamisega, mitte tänapäevaselt jooniste ja juhendite varastamisega spioonide poolt. Tulirelvade arenguks pidid sõdivad riigid kasutama sõjas peamiselt tulirelvi ja inimeste liikumine nende vahel pidi olema piisavalt lihtne, et uuendused oskustööliste rändega leviksid.

Hiina, Venemaa ja Ottomani impeerium sõdisid kuni 19. sajandini põhiliselt Euraasia stepist pärit rändhõimudega. Selles sõjas tulirelvi peaaegu ei kasutatud, sest rändhõimudel polnud linnu, mida kahuritega piirata, jalaväelaste laskekaugusest ratsutasid nomaadid kiiresti minema ja eestlaetavat püssi ei saanud hobuse seljas hästi laadida. Rändhõimude vastu kasutati vibude ja mõõkadega ratsaväge – sama sõjatehnoloogiat, mida nomaadid ise.

Maismaasõjad linnadest sõltuva vaenlase vastu, kus tulirelvadest kasu oleks olnud, toimusid Jaapanis, Indias ja Euroopas. Enne Tokagawa šogunaadi moodustamist 1603 jaapanlased ka tulirelvi kasutasid ja arendasid, aga järgnenud rahuajal jäi relvade areng seisma. Indias ostsid 18. sajandi sõdivad riigid tulirelvi eurooplastelt, aga ei investeerinud nendesse nii palju raha, kui Euroopa valitsejad. Indias oli riigibürokraatia ja maksusüsteem vähem arenenud, seega ei saanud riigid alamatelt nii palju raha koguda ja sõjaväele kulutada, kui Euroopas. Relvade areng oli aeglasem ja 19. sajandil India juba vallutati.

India sõdivad riigid ostsid eurooplastelt küll relvi, aga tehnoloogia levik Euroopast Indiasse oli aeglane. Oskustöölisi Euroopast sisse ei ostetud, sest reisimine oli väga kallis ja ohtlik. Kultuurilised erinevused oleksid eurooplastest relvameistrite kohanemise Indias ka raskeks teinud. Euroopa riikide vahel seevastu olid tihedad kaubandussuhted ja lühikesed vahemaad, nii et oskustööliste üleostmine oli lihtsam ja uuenduste levik kiirem.

Tulirelvad olid üks kõige kiiremini kasvava tootlikkusega tehnoloogiaid Euroopas enne 19. sajandit. Mõõdetuna näiteks jalaväelase laskekiirusega laskudes minutis kasvas tööjõu tootlikkus Prantsuse sõjaväes vahemikus 1600 – 1750 kuus korda. Keskmine tootlikkuse kasv oli 1,5% aastas, samas kui tööjõu tootlikkus majanduses üldiselt kasvas enne Tööstusrevolutsiooni umbes 0,1% aastas.

Tootlikkuse kasv tuli relvatehnoloogiasse investeeritud suurest ressursist – tulirelvad olid sõdades kesksed ja Euroopa valitsejate kogutud maksurahast läks sõjaväele rahuajal üle poole, sõjaajal üle 90%.