Новые модели и новые технологии
10 технологий будущего, которые обязательно изменят этот мир
С развитием технологий мы начинаем замечать, как отвечает и начинает изменяться вместе с этим развитием окружающий нас мир. Несмотря на то, что многие технологии в этом списке уже начинают потихоньку применяться, некоторые по-прежнему остаются лишь в своем зачаточном состоянии. Мы находимся на пороге новой технологической эры в истории человечества, и хотя до того будущего, что показано в научно-фантастических фильмах, нам еще далеко, многие из технологий этого списка даже более футуристичны, чем мы могли себе представить.
Прозрачное дерево
Благодаря специальной химической обработке обычного пробкового дерева и его дальнейшего покрытия эпоксидной смолой, ученые создали чистый, биоразлагаемый материал, который получился в 4-6 раз прочнее, чем аналоги без химической обработки.
Есть даже мнение, что данный материал можно будет однажды использовать в качестве возобновляемого источника производства ячеек солнечных панелей, так как прозрачный материал лишь частично блокирует свет, пропуская через себя объем около 85-90 процентов. Вполне возможно, что при строительстве домов будущего будут использоваться подобные материалы.
Hyperloop
Думаю, среди наших читателей многие смотрели мультсериал «Футурама» и помнят специальные трубы, по которым передвигаются горожане. Так вот, компания Hyperloop Transportation Technologies (HTT) работает над аналогичной идеей, которую она хочет воплотить в жизнь. Впервые концепт Hyperloop был предложен в 2013 году Элоном Маском. Он представляет собой систему транспортных перевозок между городами в закрытых вакуумных трубах. Пассажиры, находясь в специальных капсулах, смогут путешествовать от одного города к другому со скоростью около 1300 километров в час. Быстрее скорости звука, нужно отметить.
Цифровые экраны и различные рекламные предложения обещают сделать сверхбыстрые перевозки не только приятными, но и развлекательными. В HTT заявляют, что система Hyperloop будет гораздо эффективнее и экономически выгоднее любой другой ныне используемой транзитной системы. В настоящий момент технологии проходят первые испытания. Но потенциал Hyperloop заметили даже в России.
Вертикальные фермы
По некоторым прогнозам, к 2050 году более 80 процентов населения планеты будет жить внутри городских центров, поэтому для многих стран основной проблемой станет решение вопроса производства еды. Вертикальные (башенные) фермы уже находят решение для многих островных регионов.
Использование схемы вертикального взращивания пищевых культур способно очень эффективно решать проблему свободного пространства, что особенно важно, если учитывать, что стоимость земли с каждым годом дорожает повсюду. Кроме того, особенность конструкций таких ферм позволяет использовать воду гораздо экономичнее. Гравитация делает свое дело, и за один полив можно покрыть всю площадь фермы, экономя как воду, так и энергию. Это действительно очень чистое и экономичное решение для производства свежих продуктов.
3D-печать
Несмотря на то, что эта технология с нами уже несколько лет, 3D-печать продолжает находить для себя новые сферы применения. Так как технология становится дешевле и доступнее для широких масс, устройства для 3D-печати потихоньку становятся неотъемлемой частью современного общества. Медицина, космос, дизайн, транспортные сферы — все так или иначе начинают чаще пользоваться данной технологией и получать от этого существенные преимущества.
Будь то биопечать продуктов для медицинских целей или печать материалов и различных механических частей, используемых, например, в двигателях или же в новых космических разработках — за 3D-печатью будущее. Пройдет совсем немного времени до того момента, как люди сами будут способны создавать себе дома, велосипеды и даже автомобили.
Умное стекло
Прочное, гибкое, умное… стекло? Да, мы, возможно, того сами не замечая, входим в «эру стекла». Обладая возможностью становиться прозрачным и непрозрачным, оставаться прочным и небьющимся и даже вести себя как сенсорная панель, новый тип стекла сможет изменить наши дома и рабочие места до неузнаваемости.
Стены в таких домах при желании смогут вести себя как окна, контролируя объем пропускаемого ультрафиолетового излучения, тепла и делая наши жилища и транспорт гораздо энергоэффективнее. Только представьте, что каждая поверхность вашего дома будет способна трансформироваться из стены в окно, а из окна в экран телевизора просто по движению вашей руки. Подобные технологии по-настоящему манят.
Голограммы
Проектирование домов. Видеоигры. Исследование космоса. Строительство новых миров. И все это в трехмерном пространстве. Именно такое будущее обещают нам голографические технологии. Способная дополнить наш физический мир цифровым, эта технология обладает огромным потенциалом практически во всех известных нам сферах.
Рисовать в воздухе, ходить по поверхности Марса, заглянуть в жерло вулкана и центр Земли — голограммы могут отправить нас туда, куда даже магия, не то что наука, не способна. Возможности будут практически безграничны и напрямую зависеть лишь от нашего воображения. Кто знает, что еще только смогут создать люди с помощью этой технологии.
Домашние роботы и дроны
С активным развитием робототехники мы все чаще встречаемся с появлением более дружелюбных для конечного пользователя домашних роботов. Происходящий в настоящий момент бум коммерческих дронов — это только начало. В скором времени на рынке появятся гораздо более умные и более удобные машины.
Будет ли это что-то вроде робота ASIMO от компании Honda, предназначенного для помощи и общения с людьми, или же речь идет о машинах, которые заменят людей на некоторых трудовых должностях (например, официанты, работники ресепшена), ясно одно: развитие робототехники не остановится. Относительно скоро в дополнение к телевизорам, компьютерам, стиральным машинам и микроволновкам неотъемлемой частью практически каждого дома на планете станет маленькая армия роботов-помощников.
Аугментация людей
Бионика меняет лицо человечества. В буквальном смысле. Чем больше мы становимся зависимыми от машин, тем быстрее мы приближаемся ко времени, когда наши возможности станут на порядок выше и шире, чем те, которыми мы обладаем сегодня.
Имплантация видеокамер в глаза, улучшение способности выше прыгать и быстрее бегать, или же даже контролирование электронных устройств силами нашего разума — граница между машиной и человеком медленно, но верно становится все более размытой. Благодаря новым способностям мы, вероятнее всего, сможем даже почувствовать и получить совершенно незнакомый для нас до этого опыт. Может, мы сможем «слышать» цвета или «чувствовать» электрические поля или даже загружать новую информацию в наш мозг, как фильме «Матрица».
Настоящий искусственный интеллект
Уже долгое время СМИ обещают нам будущее, в котором мы сможем общаться с кибернетическими напарниками, способными понимать наши команды и запросы, эмоции и даже юмор. Однако в нынешнем мире эта мечта так пока и остается мечтой.
И все же относительно скоро все может измениться, так как инженеры в поте лица работают над созданием программы, которая по-настоящему будет способна понимать человеческие эмоции и выражения. Благодаря передовым достижениям в технологиях лицевого распознавания, некоторые существующие программы ИИ уже способны понимать, когда вы злитесь или грустите, а некоторые даже способны описывать те события, которые они «видят».
Все это первые шаги к созданию роботов, которые будут наделены возможностью распознавать и описывать мир вокруг них, а затем делиться своим опытом с нами. Именно следуя этой идее, ученые надеются, что однажды смогут поделиться этим миром с эмоционально взрослыми и рассудительными машинами.
Нанотехнологии
Начиная от очистки воды от загрязняющих веществ и заканчивая созданием биоразлагаемого пластика (ну и наноковриков и наноболтов, куда же без них) — нанотехнологии обещают нам на ближайшее столетие такой мир, о котором раньше мы не могли даже представить.
Обладая размерами всего в несколько нанометров, невероятно крошечные машины вскоре займутся изучением человеческой ДНК и позволят нам фундаментально изменить свойства поведения различных материалов, позволяя наделять их невероятной прочностью или хрупкостью в зависимости от поставленных целей и задач.
Эти машины будут настолько крошечными, что питание для работы будут получать от простого ритма вашего сердца или химической энергии, содержащейся в наших клетках. С помощью нанотехнологий мы сможем вести полное наблюдение и разработку лекарств от таких недугов, как болезнь Альцгеймера, или рака, создавать более эффективные энергоносители, удивительные по своим свойствам материалы, практически вечные или разрушаемые лишь под воздействием определенных световых волн.
Однажды человечество сможет взглянуть на время без наномашин как на каменный век, но пока нам лишь остается догадываться и предвкушать то, что позволит осуществить нам эта технология.
Многие часто ловили себя на мысли, что в сложной ситуации из них сами собой вырываются слова, которые принято называть нецензурной лексикой. Кто-то ругается чуть больше, кто-то чуть меньше, но едва ли кто-то после того, как им на ногу поставят рояль, скажет: ”Уберите, пожалуйста, инструмент с моей ноги”. Особенно, если этот человек не старается излишне контролировать […]
На протяжении большей части человеческой истории люди становились умнее. Но теперь все наоборот. Если в прошлом средний балл IQ увеличивался, то сейчас все идет в обратном направлении и люди становятся все глупее. Вы только не подумайте – это не суждение, а факт: во многих ведущих странах показатели IQ начали снижаться. А в это самое время […]
Иногда, после появления новостей о том, что сделано какое-то открытие, касающееся неандертальцев, складывается ощущение, что мы их очень сильно недооценивали. То обнаруживается, что они активно проявляли социальные навыки, то доказываются их умения обрабатывать материалы, то что-то еще. В этот раз новое открытие показало, что они были неплохими кожевниками. Они не просто вырезали из шкур животных […]
12 новых технологий в электронике, которые изменят наше будущее
Как следует из названия, новые технологии — это те, чьи разработки и практическое применение широко не реализованы. Они представляют собой прогрессивное развитие в различных областях, от робототехники и искусственного интеллекта до когнитивной науки и нанотехнологий.
В частности, отрасль электроники играет решающую роль в обработке сигналов, обработке информации и телекоммуникациях. Оно имеет дело с электрическими цепями, которые включают такие компоненты, как датчики, диоды, транзисторы и интегральные схемы. Проще говоря, охватывает сложные электронные инструменты и системы, такие как современные ноутбуки и смартфоны.
Первый тип транзистора был изобретен в 1947 году. С тех пор мы прошли большой путь. Один смартфон, который вы используете сегодня, содержит более одного миллиарда транзисторов.
Это только начало. Многие революционные устройства еще предстоит изобрести. Давайте выясним, что может принести нам будущее (в области электроники).
12. Цифровая технология запаха
Было проведено множество исследований в области обонятельной технологии, которая позволяет устройствам (или электронным носам) распознавать, передавать и принимать носители с поддержкой запаха, такие как аудио, видео и веб-страницы.
Первая система выделения запаха под названием Smell-O-Vision была изобретена в конце 1950-х годов. Она была способна испускать запахи во время проекции фильма, чтобы улучшить восприятие зрителей.
С тех пор многие исследовательские учреждения придумали подобные устройства. Одним из них был iSmell, разработанный в 1999 году. Он состоял из картриджа со 128 запахами, из которого можно производить различные смешанные запахи. Однако, из-за определенных ограничений, продукт никогда не был запущен в коммерческую эксплуатацию.
На выставке CEATEC 2016 компания представила носимое ароматическое устройство, которым можно управлять через смартфоны и ПК. Ему все еще предстоит преодолеть множество препятствий, включая время и распространение ароматов, а также риски для здоровья, связанные с синтетическими запахами.
11. Термальная медная стойка
Термо-медный столб — это микроэлектрическое термоэлектрическое устройство, используемое для упаковки электроники и оптоэлектроники, таких как лазерные диоды, полупроводниковые оптические усилители, ЦП и ГП.
Компания Nextreme Thermal Solutions разработала эту технологию, чтобы интегрировать функциональность активного управления температурой на уровне микросхемы. Этот метод в настоящее время используется техническими гигантами, включая Intel и Amkor, для подключения микропроцессоров и других современных чипов к различным поверхностям.
Когда ток проходит через монтажную плату, тепловая шишка вытягивает тепло и передает его другой. Этот процесс известен как эффект Пельтье, и именно так тепловой удар помогает уменьшить тепло от электронных схем.
Он действует как полупроводниковые тепловые насосы и добавляет функции управления температурой на поверхности чипа. Сегодняшние тепловые неровности имеют высоту около 20 мкм и ширину 238 мкм (диаметр). Технология следующего поколения позволит снизить высоту тепловых ударов до 10 мкм.
10. Дисульфид молибдена
Дисульфид молибдена является неорганическим соединением, которое широко используется в электронике в качестве сухой смазки из-за его низкого трения и прочности. Как и кремний, это диамагнитный полупроводник с непрямой запрещенной зоной с запрещенной зоной 1,23 эВ.
Дисульфид молибдена является обычной сухой смазкой с размерами частиц в диапазоне 1-100 микрометров. Он часто используется в производстве эффективных транзисторов, фотоприемников, двухтактных двигателей и универсальных шарниров.
В 2017 году двумерный дисульфид молибдена был использован для создания 1-битного микропроцессора, содержащего 115 транзисторов. Он также использовался для создания 3-терминальных мемтранзисторов. В ближайшие годы это соединение может стать основой всех видов электронных гаджетов.
9. Электронный Текстиль
Электронный текстиль (или умная одежда) — это ткани, в которые встроены цифровые компоненты и электроника, чтобы обеспечить дополнительную ценность для пользователя. Есть много других приложений, которые полагаются на интеграцию электроники в ткани, такие как технологии дизайна интерьера.
Этот тип технологии считается революционным, потому что он способен делать несколько вещей, которые обычные ткани не могут, в том числе проводить энергию, общаться, трансформироваться и расти.
Будущие приложения для умной одежды могут быть разработаны для мониторинга здоровья, слежения за солдатами и наблюдения за пилотом. Персональный и переносной физиологический мониторинг, связь, отопление и освещение могут извлечь выгоду из этой технологии.
8. Спинтроника
Спинтроника (или спиновая электроника) относится к собственному вращению электрона и связанному с ним магнитному моменту в физике твердого тела. Он сильно отличается от обычной электроники: наряду с состоянием заряда используются электронные спины для увеличения степени свободы.
Системы Spintronic могут использоваться для эффективного хранения и передачи данных. Эти устройства представляют особый интерес в области нейроморфных вычислений и квантовых вычислений.
Эта технология также используется в медицине (для выявления рака) и имеет большие перспективы для цифровой электроники.
7. Наноэлектромеханическая система
Наноэлектромеханическая система объединяет элементы электроники наноразмера с механическими машинами для формирования физических и химических датчиков. Они образуют следующий логический шаг миниатюризации из так называемых микроэлектромеханических систем.
Они обладают невероятными свойствами, которые прокладывают путь к различным применениям, от сверхвысокочастотных резонаторов до химических и биологических датчиков. Ниже приведены несколько важных атрибутов наноэлектромеханических систем —
- Основные частоты в микроволновом диапазоне
- Активная масса в диапазоне фемтограмм
- Массовая чувствительность до уровней аттограмм и субаттограмм
- Чувствительность к силе на уровне Аттоньютона
- Потребляемая мощность порядка 10 Вт.
- Чрезвычайно высокий уровень интеграции, достигающий одного триллиона элементов на квадратный сантиметр.
6. Молекулярная электроника
Как следует из названия, молекулярная электроника использует молекулы в качестве основного строительного блока для электронных схем. Это междисциплинарная область, которая охватывает материаловедение, химию и физику.
Эта технология позволит разработать гораздо меньшие электронные схемы (в наноразмерных масштабах), что в настоящее время возможно с использованием традиционных полупроводников, таких как кремний. В таких устройствах движение электрона определяется квантовой механикой.
Хотя целые схемы, состоящие исключительно из элементов молекулярного размера, очень далеки от реализации, растущая потребность в большей вычислительной мощности и ограниченность современных литографических методов делают переход неизбежным.
В настоящее время ученые работают над молекулами с интригующими характеристиками, чтобы добиться воспроизводимых и надежных контактов между молекулярными сегментами и объемным материалом электродов.
5. Электронный нос
Электронный нос идентифицирует определенные компоненты запаха и анализирует его химический состав. Он содержит механизм обнаружения химических веществ, в том числе массив электронных датчиков и инструментов искусственного интеллекта для распознавания образов.
Такие устройства существуют уже более двух десятилетий, но обычно они дороги и громоздки. Исследователи пытаются сделать эти устройства менее дорогими, меньшими и более чувствительными.
Электронные носовые инструменты используются исследовательскими учреждениями, производственными отделами и лабораториями контроля качества для различных целей, таких как обнаружение загрязнения, порчи и фальсификации. Они также используются в медицинской диагностике и обнаружении утечек газа и загрязняющих веществ для защиты окружающей среды.
4. 3D Биометрия
Использование биометрической информации увеличивается с каждым годом, особенно в областях, связанных с банковской деятельностью, криминалистикой и общественной безопасностью. Большая часть биометрического распознавания использует двумерные изображения.
Тем не менее, несколько продвинутых биометрических методов были разработаны в последние несколько лет. Это включает в себя 3D-отпечатки пальцев, 3D-отпечатки ладоней, 3D-ухо и 3D-методы распознавания лиц.
Будь то в целях взаимодействия человека с компьютером или повышения безопасности, будет широкое применение для надежной биометрии.
3. Электронная кожа и язык
Растяжимые, гибкие и самовосстанавливающиеся материалы, которые могут имитировать свойства кожи животного или человека, называются электронной кожей. Существует широкий спектр материалов, которые реагируют на изменения давления и тепла и способны измерять информацию посредством физического взаимодействия.
Эти материалы могут открыть новые двери для полезных приложений, таких как протезирование, мягкая робототехника, мониторинг здоровья и искусственный интеллект. В будущем конструкции новых электронных шкур будет включать в себя материалы с высокой механической прочностью, лучшей способностью восприятия, рециркулируемостью и самовосстановлением свойства.
Электронный язык, с другой стороны, измеряет и сравнивает вкусы. Он содержит несколько датчиков, каждый из которых имеет различный спектр реакции, способный обнаруживать органические и неорганические соединения.
Электронные языки применяются в различных областях, от пищевой промышленности и индустрии напитков до фармацевтической промышленности. Он также используется для сравнения целевых продуктов и мониторинга параметров окружающей среды.
2. Мемристор
Концепция мемристоров была введена американским инженером-электриком Леоном Чуа в 1971 году. Он предположил возможность дополнительного нелинейного элемента цепи, связывающего магнитный поток и заряд.
Каждая электронная схема состоит из пассивных компонентов, таких как катушки индуктивности, конденсаторы и резисторы. Существует четвертый компонент, называемый мемристором — это полупроводники, используемые для создания запоминающих устройств с низким энергопотреблением.
Мемристор регулирует ток, протекающий в цепи, запоминая количество заряда, ранее прошедшего через него. Мемристоры — это энергонезависимые компоненты, которые имеют очень высокую емкость и скорость хранения.
Патенты Memristors включают приложения в обработке сигналов, интерфейсах мозг-компьютер , реконфигурируемых вычислениях, программируемой логике и нейронных сетях. В будущем эти устройства могут быть применены для выполнения цифровой логики с применением на своем месте шлюза NAND.
1. Гибкий дисплей
Многие производители бытовой электроники проявляют интерес к гибким дисплеям: они работают над внедрением этой технологии в смартфонах и планшетах.
OLED на основе гибкой подложки (металлической, пластиковой или стеклянной) являются одним из наиболее перспективных электронных визуальных дисплеев, которые можно согнуть. Металлические и стеклянные панели, используемые в гибких ОСИД, очень тонкие, легкие, долговечные и практически небьющиеся.
На выставке CES 2018 компания LG представила первый прототип 65-дюймового OLED-дисплея с разрешением 4K, который можно катать. Телевизор раскручивается одним нажатием кнопки, а затем убирается из поля зрения, когда в этом нет необходимости.
В сентябре 2019 года компания Samsung выпустила новый складной смартфон, который можно использовать как для планшета, так и для смартфона.
Складные устройства текущего поколения имеют много недостатков и слишком дороги. Большинство из них являются доказательством концептуальных устройств для начинающих, а не устройств, подходящих для массового рынка. Тем не менее, очевидно, что гибкие дисплеи превращаются в нечто совершенно иное, что может привести к удивительным событиям во всей технологической отрасли.
15 технологий будущего, которые скоро станут популярными
Искусственный интеллект, нейроинтерфейс и другие фантастические технологии, которые ждут нас в ближайшем будущем.
1. Умные очки
Google Glass — умные очки от поискового гиганта. Они стали доступны ещё в середине 2014 года. Единственная причина, по которой эта технология до сих пор не стала популярной, — цена. Если захотите купить умные очки от Google, вам придётся потратить 1 500 долларов.
Но не стоит сбрасывать умные очки со счетов. Когда-то сотовые телефоны тоже не каждый мог себе позволить. Такие титаны, как Microsoft и Sony, работают над своими устройствами. Это значит, что в ближайшее время вы сможете смотреть видео с котиками во время утренней пробежки.
2. Smart Data
Автоматизация — одна из основных задач, которую решают современные технологии. Хотя большая часть процессов в наши дни происходит автоматически, кое-что нам приходится делать вручную. Например, добавлять информацию в список контактов на телефоне. Вероятно, и это вам скоро не придётся делать самостоятельно.
Компания RelateIQ уже работает над технологией, которая будет создавать контакт на основе информации о вашем текущем списке контактов, почтовом ящике, сообщениях. В итоге всё, что вам потребуется, — назвать имя человека. Вся информация появится в вашем телефоне.
3. Носимая электроника
Умные очки и часы — это устройства, которые соединяют нас с внешним миром. Но есть и технологии, которые соединяют нас с нашим телом. Их разработкой занимаются крупные научные институты, корпорации и маленькие компании. Речь идёт о наушниках, которые измеряют частоту сердечных сокращений, линзах, отслеживающих уровень сахара в крови, и татуировках с технологией NFC.
Как только разработчики смогут сделать такие гаджеты доступными, рынок заполнят различные имплантаты, которые будут считывать важную информацию в реальном времени и отображать её на тех же умных очках.
4. Умный дом
Эта технология уже стала реальностью. Холодильники сообщают, какие продукты заканчиваются, а духовку можно контролировать с помощью своего смартфона.
В будущем духовка научится разогревать еду, пока вы едете домой, а холодильник сам закажет продукты. Вы же в это время сможете сосредоточиться на более важных делах.
5. Виртуальная реальность
Oculus Rift, HTC Vive и PlayStation VR — это совершенно новый игровой опыт. Конечно, фантасты давно заигрывают с темой виртуальной реальности, но кто задумывался об этом всерьёз?
Игровые издатели и разработчики тратят многомиллионные бюджеты, чтобы подарить нам новые впечатления от виртуальной реальности. VR-устройствам есть куда расти: они громоздкие и с кучей проводов, но начало положено. В скором времени мы сможем отправиться в любую точку планеты, не выходя из дома.
6. Голографические изображения
Помните голографические интерфейсы в «Звёздных войнах» и «Особом мнении»? Сейчас такая технология уже не кажется чем-то фантастическим.
Область применения голографических проекций ограничивается не только играми и медиа. Представьте контактные линзы, которые проецируют изображение на сетчатку глаза. Люди с проблемами со зрением смогут лучше видеть без операций.
7. Нейроинтерфейс
Подобие нейроинтерфейса давно существует и успешно используется в медицине. Квадриплегики — люди с полным параличом тела — разговаривают с помощью нейроинтерфейса, используя компьютер.
Конечно, технология далека от совершенства. Однако с развитием нейротехнологий парализованный человек сможет вернуться в общество и жить полноценной жизнью.
8. Универсальные сервисы
Глобализация интернета достигла невероятных масштабов. Получить доступ к Сети можно практически в любой точке планеты, а в случае успеха масштабного проекта Илона Маска интернет будет доступен вообще везде.
Неудивительно, что появляются такие сервисы, как Uber. Это такси, которое вы можете вызвать практически в любой стране с помощью мобильного приложения. С недавних пор Uber стал заниматься ещё и доставкой еды. Скоро универсальных сервисов станет ещё больше.
9. Цифровая дистрибуция
Мир стремительно меняется. Каких-то 15 лет назад мы и представить себе не могли, что нам больше не придётся хранить у себя дома стопки дисков с музыкой, фильмами и играми. Steam и онлайн-кинотеатры заменили нам поход в магазин. Вместо нового альбома любимой группы проще купить подписку на музыкальный сервис по аналогичной цене и получить доступ ко всей дискографии.
Конечно, цифровая дистрибуция не достигла своего апогея, а многие продолжают пользоваться физическими носителями, но таких людей становится всё меньше.
10. Роботы
Роботостроение за последние 10 лет шагнуло далеко вперёд. Конечно, до появления терминаторов пройдёт не один десяток лет, а вот машины, способные взвалить тяжёлую и монотонную работу на свои титановые плечи, появятся уже в ближайшем будущем. Например, благодаря компании Boston Dynamics.
11. Биотопливо и возобновляемые источники энергии
Почти наверняка в ближайшие 30 лет мы полностью перейдём от ископаемых источников энергии к возобновляемым. Нефть и газ когда-нибудь закончатся, а вот солнечная и ветровая энергия — нет. Кроме того, солнечные батареи намного экологичнее.
12. Беспроводная передача энергии
Устройства и технологии с каждым годом потребляют всё больше энергии, поэтому нам надо обеспечить её бесперебойную подачу. Беспроводная зарядка для телефона — это только начало.
В Израиле уже протестировали дорогу, которая будет заряжать электромобиль во время езды. Apple в этом году запатентовала технологию, которая позволит заряжать смартфон по Wi-Fi. Если инженеры не в силах создать достаточно ёмкие аккумуляторы, то придётся сделать так, чтобы они вообще не разряжались.
13. 5G-интернет
Постоянно растущие объёмы интернет-трафика задают темп развития мобильным сетям. Мессенджерам, видеозвонкам, 4К-видео и стриминговым сервисам требуются новые технологии передачи данных, так что появление 5G-интернета в ближайшем будущем неизбежно.
14. Искусственный интеллект
Создание полноценного искусственного интеллекта — лишь вопрос времени. Это будет поворотной точкой в развитии человеческой цивилизации, после которой мир изменится навсегда.
На самом деле искусственный интеллект больше не кажется чем-то недосягаемым, особенно при быстрых темпах развития нейросетей. Машинное обучение уже достигло высокого уровня и способно на многое, в том числе писать сценарии, книги и песни.
Конечно, программы работают не так хорошо, как хотелось бы, но нейросеть — отличный пример того, что мы двигаемся в правильном направлении.
15. Графен
В 2004 году был выпущен первый лист графена. С тех пор учёные пытаются найти способ массового производства материала.
Графен — это универсальный материал, обладающий исключительными свойствами. Его можно использовать практически во всех областях нашей жизни. Скоростная передача данных, фильтры для очистки воды и даже небьющийся корпус смартфона — всё это графен. Когда производство этого материала поставят на поток, нас ждёт ещё одна промышленная революция.
Главные тренды по версии Массачусетского технологического института
Массачусетский технологический институт (MIT) каждый год публикует список десяти технологий, которые могут изменить нашу жизнь в лучшую сторону. На этот раз в него, в частности, попали невзламываемый интернет, лекарства против старения и миниатюрный искусственный интеллект.
Невзламываемый интернет (через пять лет)
Фото: Евгений Павленко, Коммерсантъ
Уже в этом году должна появиться технология, которая навсегда решит проблему сохранности персональных данных. Во всяком случае, на это надеются нидерландские ученые из Технологического университета Делфта. Сейчас команда исследователей работает над созданием интернет-сети, которая объединит четыре города Нидерландов и будет целиком построена на базе технологии квантовых вычислений. Пока что им удалось передать информацию по такой сети на расстояние чуть более 1,5 км. К концу года они надеются создать устойчивое соединение между Делфтом и Гаагой, а в ближайшие пять лет — полномасштабную сеть.
Ученые используют технологию, которая основана на поведении атомных частиц, известном как квантовая запутанность. Сообщения, передаваемые в таком виде через квантовые сети, не могут быть тайно дешифрованы и прочитаны кем-то. Любое нарушение состояния хотя бы одного из фотонов тут же приведет к уничтожению всего передаваемого сигнала.
Ранее ученые в Китае уже создавали интернет-соединение с использованием этой квантовой технологии, однако в их сети использовались традиционные компоненты, что делало ее уязвимой для хакерских атак.
Гиперперсонализированная медицина (уже сейчас)
Фото: Анатолий Жданов, Коммерсантъ
Генная инженерия достигла той стадии развития, когда ученые могут выявить нарушение в ДНК человека и выработать медицинское средство, которое может помочь исправить недуг в течение всего одного года. Причем речь может идти о заболеваниях, которые являются «штучными» и лечением которых до сих пор никто не занимался ввиду отсутствия готовых лекарственные препаратов. Теперь же в распоряжении медиков есть все необходимые технологии, чтобы создавать лекарство под одного конкретного человека.
Пока случаев, когда такие лекарственные препараты создавались, очень немного. Но со временем, уверены в MIT, эта практика будет более распространенной. Единственное препятствие на пути к распространению гиперперсонализированной медицины — это ее дороговизна, учитывая, что лекарство будет разрабатываться для одного человека, а трудиться над его созданием будут по-прежнему целые лаборатории.
Цифровые деньги (в этом году)
Фото: Евгений Павленко, Коммерсантъ
Уже в этом году должна запуститься первая в мире государственная цифровая валюта. За право быть первыми борются сразу несколько стран, а Марк Цукерберг вообще мечтает создать одну цифровую валюту для всех. Но его проект пока откровенно буксует из-за множества претензий регуляторов разных стран. А вот у ЦБ Китая уже все готово для запуска цифровой версии юаня. Тормозит процесс пока только распространение коронавируса, из-за которого, согласно заявлению ЦБ, была нарушена работа многих правительственных учреждений.
На этой неделе о начале тестирования национальной электронной валюты объявил и Центробанк Швеции. Когда-то он стал первым в мире, выпустившим бумажные банкноты, а теперь хочет стать первопроходцем и в цифровой эпохе денег.
Лекарства против старения (менее чем через пять лет)
Фото: Александр Петросян, Коммерсантъ
Лекарство, позволяющее жить вечно, пока не изобрели. Зато препараты, которые борются с заболеваниями, вызванными процессом старения организма, уже проходят испытания на людях и в ближайшие годы могут появиться на рынке. Это сенолитики — препараты, способные идентифицировать погибшие старые клетки и выводить их из организма. Обычно этим процессом занимается иммунная система человека, но с возрастом она справляется с этой задачей все хуже, а накопление мертвых клеток вызывает воспалительные процессы, что приводит к возникновению в том числе онкологических заболеваний.
Испытаниями сенолитиков на людях сейчас, например, занимается американская фармкомпания Unity Biotechnology. А компания Alkahest пытается справиться со старением другим способом — внедряя пожилым людям компоненты клеток крови молодых людей. Таким образом специалисты компании рассчитывают победить или хотя бы замедлить развитие болезни Альцгеймера, Паркинсона и деменции.
ИИ, обнаруживающий молекулы (через 3–5 лет)
Фото: Дмитрий Лебедев, Коммерсантъ
Ученые научились использовать искусственный интеллект для поиска молекул, которые затем могут стать частью новых лекарственных препаратов. Обученные нейросети теперь могут обследовать огромные базы данных о существующих в мире молекулах, чтобы обнаружить те, которые могут обладать полезными свойствами для лечения тех или иных заболеваний.
Так, в сентябре команда исследователей из гонконгской Insilico Medicine и Университета Торонто с помощью искусственного интеллекта обнаружили около 30 тыс. новых молекул с необходимыми свойствами. А совсем недавно ученые самого Массачусетского технологического института стали первыми в мире, кому удалось обнаружить с помощью искусственного интеллекта новый антибиотик.
Спутниковые мегасозвездия (сейчас)
Фото: Кристина Кормилицына, Коммерсантъ
Десятки тысяч спутников связи на орбите Земли и широкополосный интернет в любой точке планеты — это если не наше настоящее, то уже ближайшее будущее. А сделает эту идею реальностью Илон Маск и его компания SpaceX, в планах которой запустить в 4,5 раза больше спутников, чем это было сделано за всю историю освоения космоса до запуска проекта Starlink.
Первые 60 спутников Starlink были запущены в мае прошлого года. Сейчас же на орбите находятся уже около 300 этих спутников — по этому показателю SpaceX вышла на первое место в мире. Всего же компания Илона Маска получила разрешение на вывод на орбиту 12 тыс. таких спутников и пытается добиться разрешения на запуск еще 30 тыс. Президент и главный операционный директор SpaceX Гвинн Шотвелл пообещала, что спутниковая сеть будет запущена уже в середине этого года.
Квантовое превосходство (5–10 лет и больше)
Фото: Дмитрий Лебедев, Коммерсантъ
В сентябре 2019 года компания Google объявила о создании квантового компьютера, который смог превзойти возможности самого мощного на современного компьютера, работающего на кремниевых процессорах. Компания сообщила, что ее процессор способен за 3 минуты и 20 секунд выполнить расчет, на который самому мощному в мире компьютеру — Summit от американской компании IBM — понадобилось бы примерно 10 тыс. лет. Таким образом, компания сумела достичь «квантового превосходства».
В IBM усомнились в подлинности цифр, представленных конкурентом, заявив, что Google, вероятно, удалось увеличить скорость вычислений в тысячи раз, но никак не в заявленные 1,5 млрд раз. В любом случае достижение Google стало историческим моментом. Теперь же производителям квантовых компьютеров необходимо создать аппараты, которые будут решать не условную математическую задачку, а выполнять действительно полезные задачи. А это проблематично — ведь чем больше кубитов в компьютере, тем сложнее поддерживать их в нужном состоянии. Специалисты Google уверены, что использованная ими технология позволит им создать компьютер и на 100, и на 1000 кубитов. Такой компьютер в теории уже сможет выполнять некоторые полезные для рядового пользователя задачи. Правда, пока никто не знает, какие и сколько кубитов необходимо в принципе для выполнения квантовым компьютером тех же задач, которые сегодня способны выполнять обычные ПК.
Миниатюрный искусственный интеллект (уже сейчас)
Фото: Анатолий Жданов, Коммерсантъ
Традиционно создание и обучение искусственного интеллекта связывают с огромными массивами данных и необходимостью постоянного подключения к облачному серверу. Но технологические компании и ученые научились создавать специализированные микрочипы для ИИ, которые способны совмещать большие вычислительные мощности с компактным размером.
Кроме того, сам ИИ теперь не нуждается в постоянном контакте с удаленным сервером. Виртуальные помощники Google и Apple уже не нуждаются в подключении к сети. А это означает, что их отклик на голосовые команды стал быстрее (так как исчез промежуточный этап соединения с удаленным сервером и получения от него ответа), а данные пользователя не покидают его устройство, что повышает уровень безопасности обращения с персональными данными.
Дифференциальная приватность (уже сейчас)
Фото: Александр Коряков, Коммерсантъ
Термин «дифференциальная приватность» был введен в 2006 году американским специалистом в области конфиденциальности персональных данных Синтией Дворк. Он означает набор математических методов, которые позволяют определить степень потери конфиденциальности данных при их частичном раскрытии для создания информационного продукта.
Например, Бюро переписи США собирает информацию о 330 млн жителей страны, а затем передает эти данные представителям научного сообщества и властям для анализа. Однако передать их в чистом виде нельзя, так как это приведет к раскрытию всех персональных данных граждан. Потому в базы данных добавляется «белый шум» — часть информации перемешивается между гражданами, чтобы их невозможно было деанонимизировать. При этом точность статистических выборок по группам не должна снижаться в результате таких подтасовок. Дифференциальная приватность как раз и является математической моделью, которая позволяет выяснить, до какой степени можно перемешивать данные, чтобы выборки оставались полезными и правдивыми. Такие модели уже используют Facebook, Apple и будут использованы в 2020 году Бюро переписи США. Сейчас к этой технологии присматриваются и другие страны.
Атрибуция изменения климата (сейчас)
Еще в начале этого десятилетия ученые не могли точно ответить на вопрос, являются ли те или иные природные катастрофы последствиями глобальных климатических изменений. Но в последние годы, с развитием компьютерных мощностей и способностью спутников детально отслеживать природные явления, у ученых появилось больше возможностей для более четкого ответа на этот вопрос. Так, например, проект World Weather Attribution запустил две компьютерные симуляции мира: в одном случае глобальное потепление было, в другом — нет. В результате ученые выяснили, что тропический шторм Имельда, обрушившийся в прошлом году на Хьюстон, был прямым последствием глобальных климатических изменений.
Определение же роли климатических изменений от других факторов, влияющих на погоду, поможет предсказать какие природные катастрофы, где и какой силы могут ожидать человечество. А значит, люди смогут подготовиться к грядущим потрясениям и избежать многих жертв.
