Vroeger konden mensen die een Wereldtentoonstelling bezochten de nieuwste machines en technieken leren kennen in de Hal van de Machines. Daar kregen ze een beeld van de toekomst. De Tuin van Machines doet dat voor het publiek van vandaag.

Inspiratie en context van de Tuin van Machines

  • All Watched Over By Machines of Loving Grace is een gedicht van de Californische beat-poet en schrijver Richard Brautigan uit 1966. Van 1966 tot 1967 was hij de dichter-in-residence van het California Institute of Technology. Het gedicht verbeeldt een utopische wereld waarin cybernetische machines (computers) harmonisch samenleven met dieren en planten.
  • All Watched Over By Machines Of Loving Grace is ook de titel van een BBC documentaire van Adam Curtis uit 2011. Hierin wordt gewaarschuwd voor een te groot vertrouwen in het vermogen tot zelf-organisatie van cybernetische machines, en wordt het functioneren van de mythe van zelf-organisatie in de Californische start-up cultuur ontrafeld.
  • Uitgebreide tijdlijn met foto’s van de ontwikkeling van cybernetische wezens en zelfsturende robots.
  • Augmented Ecology is een online platform waarop wordt gevolgd hoe data- en mediasystemen verweven raken met ecosystemen.
  • Kunstenaar Theun Karelse bundelt in deze publicatie het onderzoek dat hij deed naar de vaardigheden en praktijken waarmee een meer biodivers Noord-Europa gestalte zou kunnen krijgen. Hij combineert elementen uit de kunst, architectuur, chemie en nieuwe media. Zijn perspectieven vertonen sterke paralellen met de noties achter De Tuin van Machines.

Hieronder een overzicht van de zones van de tentoonstelling met links naar gerelateerd onderzoek.

De Huid

Op en onder de huid is een nieuwe, microscopisch kleine samenleving ontstaan. Bacteriën die daar altijd al rustig hun gang gaan, krijgen het gezelschap van nieuwe soorten. Die bezitten speciaal ontworpen eigenschappen. Ze kunnen bijvoorbeeld UV straling uit het zonlicht filteren, zodat ze de huid tegen verbranding beschermen. En ze zetten dat UV licht ook nog om in nuttige enzymen. Tussen de cellen door zwermen snelle microbots. Die herkennen afwijkingen in het weefsel en grijpen in als bijvoorbeeld kankercellen actief dreigen te worden.

  • Door de groei van nuttige streptokokken in bijvoorbeeld de mond te bevorderen is er minder kans voor schadelijke bacteriën.
  • Microrobots worden van buiten het lichaam gestuurd met magneten, en kunnen van binnenuit ultrakleine operaties uitvoeren.
  • Nabobots zullen worden ingezet tegen kankercellen.
  • Bacteriën uit zee produceren enzymen die tegen UV licht beschermen.

De Operatiekamer

In de operatiekamer wordt het steeds moeilijker om precies de grens te trekken tussen levende wezens en machines. Al lang geleden hebben machines in de operatiekamer geleerd om voor levende wezens te zorgen. Zo kunnen ze tijdens een operatie de functie van nieren, hart of longen overnemen. En ze kunnen ook in een lichaam worden ingebouwd of erop aangesloten. Dat kan bij mensen, en ook bij vele soorten dieren en zelfs planten. Zulke samengestelde wezens kunnen stuk gaan en dan moeten ze worden gerepareerd. De dokter moet dan wel de elektronica begrijpen, en de juiste spullen bij de hand hebben.

Het Containerschip

Containerschepen vervoeren goederen over de hele wereld. Vaak liften er onbedoeld dieren en planten met een transport mee, en gaan ze bij het lossen van boord. Soms verhuizen ze daardoor van het ene continent naar het andere. Daar moeten ze zich dan een plek in een vreemd ecosysteem verwerven. Zou je de containers op deze schepen ook opzettelijk als koelcel of als plantenkas kunnen gebruiken? Groenten of paddestoelen kunnen dan onderweg op zee worden geteeld en vers worden geoogst als het schip in de haven aankomt. Communicatie via de satelliet maakt het mogelijk om onderweg de toestand aan boord in de gaten te houden. En om op elk moment  te checken welke prijzen er aan de wal worden betaald voor de goederen die er aan boord zijn. Zo zoeken containerschepen voortdurend de beste omstandigheden om te lossen en handel te drijven. Omdat onze steden steeds drukker worden en de zeespiegel nog een tijdje blijft stijgen, besluiten sommige mensen om in drijvende steden te gaan wonen. Niet alleen rijke mensen kunnen zich dat veroorloven. Als je weinig geld hebt, kun je op een containerschip gaan wonen, want containers zijn prima woningen. Zo zijncontainerschepen varende mini-steden geworden, waar soorten van over de hele wereld in de vreemdste combinaties samenleven.

  • Op verschillende plekken wordt onderzoek gedaan naar drijvende steden als oplossing voor ruimtegebrek, maar ook als mogelijkheid om nieuwe samenlevingen te kunnen stichten.
  • Nieuw Nederlands ontwerp voor een mobiele kas in een scheepscontainer. Hiermee kan de reistijd ook worden gebruikt voor het kweken van gewassen. De patentaanvraag is in behandeling.
  • Scheepscontainers zijn over de hele wereld populair als ruimte voor een niet altijd bescheiden woningen.
  • Dieren en planten liften mee met wereldwijde scheepvaart, en komen zo terecht in nieuwe leefgebieden. Lokale ecosystemen moeten dan een nieuw evenwicht zoeken. Omdat de klimaatomstandigheden niet overal identiek zijn, is het ontstaan van een McDonalds natuur (die overal op de wereld precies hetzelfde is) toch niet heel waarschijnlijk. Zie ook.
  • Rapportage over de reis van een groep architecten en ontwerpers met een containerschip tussen China en Korea. De containerlogistiek is een grotendeels onzichtbaar netwerk waarmee materie en organismen voortdurend over de hele wereld worden geherdistribueerd.

De Snelweg

Zelfrijdende auto’s verzorgen het transport van mensen en dieren over snelwegen tussen de steden. Grote steden  zijn steeds groter geworden; kleinere steden verder gekrompen. De landbouw verplaatst zich meer en meer richting de stad. Tussen de steden in hebben planten en dieren weer vrij spel en begint het landschap op de oude ‘wilde’ natuur te lijken… Maar er is een verschil. Net als de auto’s zijn ook sommige bomen en dieren online gegaan. Ze geven aan waar ze zijn en wat ze aan het doen zijn. Zo weten de auto’s precies wat er in hun omgeving gebeurt en kunnen ze rekening houden met ander verkeer, maar ook met overhangende takken, en met  egeltjes, padden of herten die van plan zijn de weg over te steken. Omdat de auto’s niet meer bestuurd hoeven worden, kunnen mensen en dieren onderweg doen waar ze zin in hebben. Een ritje tussen twee steden wordt een soort safari.

  • Er zijn twee hoofdtypen van de autonome auto: een die alle kennis en  sensoren en rekenkracht boord heeft, en een die alle informatie live van internet haalt. Beide zijn nog niet uitontwikkeld, maar maken snelle vorderingen.
  • De leegloop van het platteland maakt het mogelijk grote stukken land weer te laten verwilderen. Naar schatting zal in de komende 15 jaar in Europa totaal zo’n 30 miljoen hectare grond worden verlaten. Het project Rewilding Europa wil ervoor zorgen dat die grond op zo’n manier verwildert dat er zoveel mogelijk planten en diersoorten zullen komen te leven.
  • Machine vision is de verzameling technologieën en methoden waarmee automatische inspectie, procescontrole, en proces aansturing van en door robots mogelijk wordt. Machines kunnen dingen zien die mensen en andere organische wezens niet kunnen zien, maar zijn minder goed in het combineren van informatie uit verschillende bronnen tot een samengesteld geheel.
  • Combineer de landstroken waarop hoogspanningsmasten staan met de verbindings- zones voor de natuur, dan geef je een impuls om de Ecologische Hoofdstructuur (EHS) te verwerkelijken. Prijswinnend idee van FABRIC, LOLA Landscape Architecture en Studio 1:1.

De Keuken

De koelkast bewaakt bijna alles wat in huis met voedsel te maken heeft. Het apparaat bestuurt  zowel natuurlijke als technologische processen en doet dus veel meer dan vroeger, toen hij alleen het bederf van groenten of vlees vertraagde. Hij zorgt ervoor dat er geen voedsel en energie wordt verspild. Voorkomt dat er lastig te verwerken afval kan ontstaan. En bewaakt dat alle planten en dieren in de voedselketen zo gezond en prettig mogelijk leven (tot hun laatste uur geslagen heeft). Al die wisselwerkingen stemt de koelkast heel nauwkeurig op elkaar af.

Van alles wat in huis wordt gegeten, is de koelkast op de hoogte. Hij laat de verschillende processen precies op tijd in elkaar grijpen. De koelkast weet bijvoorbeeld wat de meelwormen en sprinkhanen aan eten nodig hebben, hoe snel ze groeien, welke inmiddels eetbaar zijn, en hoeveel er binnenkort voor nieuwe eitjes gaan zorgen. Hij weet wanneer de appels in de landbouwtoren rijp zijn, en berekent hoeveel appelschillen er nodig zijn om de sprinkhanen te voeden en hoeveel er bij de compost kunnen. Hij houdt zelfs de geschikte samenstelling van de composthoop bij. De koelkast bestuurt de vistank en geeft aan hoeveel visjes er door mensen, katten of vogels opgegeten kunnen worden, om nog voldoende vissenpoep over te houden voor het bemesten van de waterplanten. Hij geeft menutips op basis van wat hij in zijn binnenste bewaart. Hij laat mensen weten wat er moet gebeuren en wanneer. Zij kunnen dan aangeven of ze het klusje zelf willen opknappen (even lekker met de plantjes in de weer) of dat een robot het mag doen.

  • Als voorbeeld van het Internet der Dingen wordt altijd de zogenaamde slimme koelkast genoemd, die zelf boodschappen doet. Maar het internet der dingen gaat in feite over een veel grootschaliger en fijnmaziger samenwerking tussen online verbonden objecten.
  • Insecten zijn een ideale bron van eiwit, en zijn bovendien erg makkelijk te kweken. Het eten ervan wordt langzaam gewoner, ook in Europa.
  • De kunst van het draaien van een aquaponics installatie is de precieze afstelling van het ecosysteempje. Je moet precies weten wat er in moet en wat er uit kan. Osmobot is een robot met sensorsysteem die dat heel goed kan.

Stadslandbouw

Veel landbouw gebeurt  in de omgeving van de steden. Dat scheelt enorm in de kosten en het energieverbruik voor logistiek en koeling. Het zorgt er ook voor dat er meer vers voedsel beschikbaar is in de stad, waar het meeste gegeten wordt. Om genoeg grondoppervlak te hebben, wordt de stadslandbouw in torens georganiseerd. En op de daken of aan de gevels van gebouwen. Voedsel verbouwen blijft veel werk, maar de taken worden verdeeld tussen mensen, dieren en machines, net hoe het uitkomt. Bijen en vlinders zorgen voor de verspreiding van stuifmeel, maar robotbijen kunnen die taak overnemen. Delfly’s ruiken of het fruit al rijp is, en melden dat aan een koelkast. Die kan er zijn mens op uitsturen  of een machine inschakelen. Precisie-landbouwrobots stellen van elk stukje grond vast of het te nat, te droog of  juist goed is voor de plant die er groeit. Ze kunnen het land besproeien en bemesten, onkruid wieden en fruit plukken.

  • Met behulp van GPS en sensoren kunnen landbouwrobots op eigen houtje uiterst precies grond en gewassen verzorgen. De verzamelnaam voor deze technologieën is precisielandbouw.
  • De Open Source Farmbot is een zelfbouw robot voor kleinschalige precisielandbouw.
  • In het Plantenparadijs van Plantlab wordt heel precies naar planten geluisterd, en staan hun behoeften centraal. Door zorgvuldig op de behoeften van de plant in te gaan bereiken die hun optimale staat, met behulp van zo min mogelijk energie en grondstoffen.
  • Om ruimte en energie te besparen wordt gezocht naar manieren om tuinbouw in gestapelde kassen te laten plaatsvinden.

Stadspark – internet der dieren

Katten waren de eerste huisdieren die massaal het internet zijn gaan gebruiken. Ze delen video’s van jachtpartijen en speurtochten, kijken mee met camera’s in nestkastjes waar ze zelf niet bij kunnen en ze spelen klassieke kattengames. Ook andere soorten vonden sinds die tijd hun weg online, zij het wat minder dan de kat. Halsbandjes voor verschillende soorten vogels, honden en andere dieren zijn uitgerust met kleine camara’s, gps en speakertjes. Zo  is een reeks diensten voor dieren ontstaan. Jonge vogeltjes worden beschermd door katten binnen een straal van vier meter van het nestkastje te weren. Als de kat te dichtbij komt, hoort hij uit de speaker om zijn nek een uiterst hinderlijke (voor mensen onhoorbare) piep. Honden die elkaar niet kunnen luchten, worden automatisch bij elkaar uit de buurt gehouden. Koelkasten verzorgen het eten voor verschillende dieren, en bewaken dat de dieren ook echt uit het bakje eten dat voor hen bestemd is.

  • De bioloog Dr. Skinner deed in de jaren na WO2 diverse onderzoeken en experimenten naar de samenwerking tussen dieren en machines. In Project OrCon liet hij bijvoorbeeld duiven raketten besturen.
  • In de kamelenraces in de Verenigde Arabische Emiraten hebben robots menselijke jockeys vervangen.
  • Internetdiensten voor de communicatie tussen verschillende diersoorten, een project van muzikant Peter Gabriel.
  • Pig Chase is een spel waarmee mensen via de iPad kunnen spelen met varkens in de intensieve veehouderij.
  • Verschillende dieren gebruiken touchscreens, voor games en communicatie.
  • Petception is een Amerikaans bedrijf dat setjes verkoopt waarmee (huis)dieren live hun leven kunnen streamen over internet.
  • Het Nederlandse bedrijf Noldus ontwikkelt technologie waarmee gedrag van dieren automatisch kan worden geanalyseerd.
Tuin van Machines
Klaas Kuitenbrouwer
Sascha Pohflepp, Arjen Mulder, Arne Hendriks
Wikke van Houwelingen, Roel Huisman
Rudy Guedj
Florentijn Boddendijk en Remco de Jong
Sedumworld BV, Dykstra Naval Architects, Nationaal Medisch Museum, VU Medisch Centrum, Natuurhistorisch Museum Rotterdam, Mediamatic, Florastore BV, Carolien Slottje, TU Delft, Vogelbescherming Nederland

Dit project maakt deel uit van de programmalijn Jaarthema's en het dossier Wereldtentoonstellingen.

Het Nieuwe Instituut belicht het fenomeen van de Wereldtentoonstelling vanuit verschillende invalshoeken. In de tentoonstelling Tuin van Machines wordt gespeculeerd over een nieuw ecosysteem waarin natuurlijke en kunstmatige wezens samenleven.