Технократиялық өркениет жетістіктері 2018

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

2001 жылдан бастап MIT Technology Review журналы біздің өмірімізді алдағы жылдарға айқындайтын ең керемет технологиялық жетістіктердің тізімін жасады.

Олардың барлығы кеңінен танымал емес, бірақ кейбіреулері нарыққа шығуға жақын.

1. Металлдық 3-D басып шығару

• Технологиялық серпіліс. Енді принтерлер металл заттарды тез және арзан жасай алады.

• Неліктен бұл технократиялық өркениет үшін маңызды? Үлкен және күрделі металл объектілерін өндіру мүмкіндігі өндірісті оңтайландырады.

• Негізгі ойыншылар. Markforged, Desktop Metal, GE.

• Қол жетімділік. Қазір қол жетімді.

Металл басып шығару арзан әрі оңай болады.

Қысқа мерзімді перспективада өндірушілерге үлкен тауарлық-материалдық қорлардың болуы қажет болмайды - олар біреуге қажет болғанда ескірген көліктің қосалқы бөлігі сияқты затты жай ғана басып шығара алады.

Ұзақ мерзімді перспективада бөлшектердің шектеулі ассортиментін шығаратын ірі зауыттар тұтынушылардың өзгеретін қажеттіліктеріне бейімделе отырып, үлкенірек зауыттармен ауыстырылуы мүмкін.

Технология қарапайым металды дайындау әдістерімен мүмкін емес жеңілірек, берік бөлшектер мен күрделі пішіндерді жасай алады.

3D принтерлерін Markforged және GE 3D басып шығару компаниясы жасаған. Соңғысы принтерді 2018 жылы сатуды жоспарлап отыр.

2. Жасанды эмбриондар

• Технологиялық серпіліс. Жұмыртқалар мен сперматозоидтарды пайдаланбай, зерттеушілер тек дің жасушаларынан эмбрионға ұқсас құрылымдар жасап, өмірді құрудың мүлдем жаңа әдісін қамтамасыз етті.

• Неліктен бұл технократиялық өркениет үшін маңызды? Жасанды эмбриондар зерттеушілерге адам өмірінің жұмбақ бастауларын зерттеуді жеңілдетеді, бірақ олар жаңа биоэтикалық пікірталастарды тудыруда.

• Негізгі ойыншылар. Кембридж университеті, Мичиган университеті, Рокфеллер университеті.

• Қол жетімділік. Қазір қол жетімді.

Зерттеушілер жасушаларды үш өлшемді тақтайшаға мұқият орналастырып, бірнеше күннен кейін олардың байланысып, тышқан эмбрионының тән пішініне сәйкес келе бастағанын бақылады.

Келесі қадам - Мичиган университетінде және Рокфеллер университетінде жұмыс жүргізіліп жатқан адамның дің жасушаларынан жасанды эмбрион жасау. Зертханаларда гендер өскен сайын зерттелуі үшін оларды «редакциялай» алатын болады.

Дегенмен, жасанды эмбриондар этикалық сұрақтарды тудырады. Егер оларды нақты эмбриондардан ажырату мүмкін болмаса ше? Ауырсынуға сезімтал болғанша оларды зертханада қанша уақыт өсіруге болады? Биохимиктердің айтуынша, бұл мәселелерді ғылым алға жылжымас бұрын шешу керек.

3. Сезімтал қала

• Технологиялық серпіліс. Торонто - заманауи цифрлық технологиямен озық қала дизайнын сәтті біріктіретін бірінші орын.

• Бұл технократиялық өркениет үшін неліктен маңызды? Ақылды қалалар қалалық аумақтарды қол жетімді, өмір сүруге қолайлы және экологиялық таза ете алады.

• Негізгі ойыншылар. Sidewalk Labs және Waterfront Toronto.

• Қол жетімділік. Жоба 2017 жылдың қазан айында жарияланды; құрылысы 2019 жылы басталуы мүмкін.

Көптеген ақылды қала схемалары әртүрлі кедергілерге, соның ішінде қаржыландырудың жетіспеушілігіне тап болды. Торонтодағы Quayside деп аталатын жаңа жоба осы үлгіні өзгертуге, қала блогын басынан бастап қайта елестетуге және оны соңғы цифрлық технологиялармен қайта құруға үміттенеді.

Нью-Йоркте орналасқан Alphab's Sidewalk Labs Канада үкіметімен Торонтодағы өнеркәсіптік жағалауға арналған жоғары технологиялық жоба бойынша серіктес. Ол ауаның сапасынан шу деңгейіне, адам әрекетіне дейінгі барлық деректер туралы деректерді жинайтын сенсорлардың кең желісімен жабдықталады.

Sidewalk Labs ол құрастыратын бағдарламалық жасақтама мен жүйелерге қолжетімділікті ашатынын және басқа компаниялар ұялы телефондарға арналған қолданбаларды құрастырған кезде олардың үстіне қызметтерді құра алатынын айтады.

Компания қоғамдық инфрақұрылымды мұқият бақылауға ниетті және бұл деректерді басқару мен құпиялылыққа қатысты алаңдаушылық тудырады. Бірақ Sidewalk Labs бұл мәселелерді шешу үшін қауымдастықпен және жергілікті үкіметпен жұмыс істей алады деп санайды.

4. Барлығына арналған жасанды интеллект

• Технологиялық серпіліс. Бұлтқа негізделген AI технологияны арзанырақ және пайдалануды жеңілдетеді.

• Бұл технократиялық өркениет үшін неліктен маңызды? Бұлттық қызмет ретінде AI экономикаға серпін беретін көптеген, тіпті шағын компаниялар үшін кеңінен қол жетімді болуы мүмкін.

• Негізгі ойыншылар. Amazon, Google, Microsoft.

• Қол жетімділік. Қазір қол жетімді.

Жасанды интеллект осы уақытқа дейін негізінен Amazon, Baidu, Google және Microsoft сияқты ірі технологиялық компаниялардың, сондай-ақ кейбір стартаптардың ойыншығы болды. Көптеген басқа компаниялар мен экономиканың бөліктері үшін AI жүйелері тым қымбат және толық енгізу үшін тым күрделі.

Бұлтқа негізделген AI қызметтерін ұсынуда осы компаниялардың қайсысы жетекшілік ететіні белгісіз. Бірақ бұл жеңімпаздар үшін үлкен бизнес мүмкіндігі.

Жасанды интеллект революциясы экономиканың әртүрлі бөліктерінде кеңірек таралса, бұл өнімдер маңызды болады.

Қазіргі уақытта AI негізінен технология индустриясында қолданылады. Медицина, өндіріс және энергетика, егер олар технологияны экономикалық өнімділіктің жоғарылауымен толықтай біріктіре алса, оларды өзгертуге болады.

5. Бәсекеге қабілетті нейрондық желілер

• Технологиялық серпіліс. Екі AI жүйесі машиналар ешқашан жасай алмайтын ультра шынайы түпнұсқа кескіндерді немесе дыбыстарды жасау үшін бір-бірімен бәсекелесе алады.

• Бұл технократиялық өркениет үшін неліктен маңызды? Бұл машиналарға адамдарға тәуелділікті азайтуға көмектесетін қиял сезіміне ұқсас нәрсе береді, сонымен қатар оларды цифрлық спуфингке арналған қуатты құралдарға айналдырады.

• Негізгі ойыншылар. Google ауруы, DeepMind, Nvidia

• Қол жетімділік. Қазір қол жетімді.

Шешім алғаш рет 2014 жылы барда академиялық пікірталас кезінде Монреаль университетінің PhD докторы Ян Гудфеллоға келді. Генеративті қарсылас желі немесе GAN ретінде белгілі бұл тәсіл екі нейрондық желіні - қазіргі заманғы машиналық оқытудың көпшілігінде жатқан адам миының жеңілдетілген математикалық модельдерін - алып, оларды сандық мысық пен тышқан ойынында бір-біріне қарсы қояды.

Екі желі де бір деректер жиынында оқытылады. Олардың бірі - генератор - ол бұрыннан көрген кескіндердің вариацияларын жасауға арналған. Екіншісі, дискриминатордан ол көрген мысалдың өзі үйренген суреттерге ұқсайтынын немесе генератор жасаған жалған екенін анықтау сұралады.

Уақыт өте келе генератор кескіндерді жасауда жақсы бола алады, сондықтан дискриминатор жалғандықты анықтай алмайды. Технология соңғы онжылдықта AI-дағы ең перспективалы жетістіктердің біріне айналды, ол машиналарға тіпті адамдарды алдайтын нәтижелерді шығаруға көмектесе алады.

Нәтижелер әрқашан тамаша бола бермейді. Бірақ кескіндер мен дыбыстар жиі таңғаларлықтай шынайы болғандықтан, кейбір сарапшылар GAN-лар өздері көріп, еститін әлемнің негізгі құрылымын түсіне бастайтын сезім бар деп санайды. Бұл AI қиял сезімімен бірге әлемде не көретінін түсінудің тәуелсіз қабілетіне ие бола алатынын білдіреді.

6. «Вавилон балығы» құлаққаптары

• Технологиялық серпіліс. Нақты уақыттағы аударма енді көптеген тілдер үшін жұмыс істейді және пайдалану оңай.

• Бұл технократиялық өркениет үшін неліктен маңызды? Жаһанданған әлемде тіл әлі де қарым-қатынасқа кедергі болып отыр.

• Негізгі ойыншылар. Google және Baidu.

• Қол жетімділік. Қазірдің өзінде қолжетімді.

«Автостоптың Галактикаға нұсқауы» культтік ғылыми-фантастикалық романында кез келген тілге жылдам аударма алу үшін құлағыңызға сары вавилондық балықты салу керек. Google аралық шешімді - 159 долларға Pixel Buds жұбын ойлап тапты. Олар дерлік онлайн аудару үшін Pixel смартфондарымен және Google Translate қолданбасымен жұмыс істейді.

Біреуі құлаққап тағады, екіншісі телефон ұстайды. Құлаққаптың иесі өз тілінде - әдепкі бойынша ағылшын тілінде сөйлейді - қолданба сөйлесуді аударады және оны телефонда дауыстап ойнатады. Әңгімелесуші телефонға жауап береді, ал оның жауабы құлаққап арқылы таратылады және ойнатылады.

Әзірге дамудың көптеген кемшіліктері бар: дыбысаралық әсерге байланысты кедергі, киюдің ыңғайсыздығы, телефонмен өзара әрекеттесуді орнатудағы қиындықтар. Олар мұның бәрі жойылып, гаджет қарым-қатынасты айтарлықтай жеңілдететініне уәде береді.

7. Көміртегі нөлдік табиғи газ

• Технологиялық серпіліс. Электр станциясы парниктік газдар шығарындыларын болдырмай, табиғи газды жағу арқылы бөлінетін көміртекті тиімді және арзан ұстайды.

• Бұл технократиялық өркениет үшін неліктен маңызды? Дүние жүзіндегі электр энергиясының шамамен 22%-ы табиғи газдың есебінен өндіріледі, бұл энергетика секторының көміртегі шығарындыларының шамамен 19%-ын құрайды.

• Негізгі ойыншылар. 8 өзен астанасы; Exelon генерациясы; CB және I

• Қол жетімділік. 3-5 жыл ішінде.

Әлем жақын болашақта электр энергиясының негізгі көздерінің бірі ретінде табиғи газға тәуелді болуы мүмкін. Арзан және оңай қол жетімді, ол қазіргі уақытта әлемдегі электр энергиясының 22% құрайды. Ол көмірге қарағанда таза болғанымен, ол әлі де көмірқышқыл газының шығарындыларының үлкен көзі болып табылады. Хьюстон маңындағы тәжірибелік электр станциясы табиғи газдан таза энергияны жүзеге асыра алатын технологияны сынап жатыр.

Олай болса, бұл әлемде қазба отындарынан қолайлы бағамен көміртегісіз энергия өндірудің жолы бар дегенді білдіреді.

Net Power – бұл 8 Rivers Capital, Exelon Generation және CB&I энергетикалық инженерия фирмасы арасындағы ынтымақтастық. Кәсіпорын зауытты іске қосу процесінде және бастапқы сынақтан өткізуді бастады. Ол алдағы айларда ерте бағалауды жариялауға ниетті.

Зауыт табиғи газды жағу кезінде бөлінетін көмірқышқыл газын жоғары қысым мен жылу астында қояды, нәтижесінде алынған аса критикалық СО2 арнайы жасалған турбинаны басқаратын «жұмыс сұйықтығы» ретінде пайдаланады. Көмірқышқыл газының көп бөлігін үздіксіз қайта өңдеуге болады.

8. Керемет онлайн құпиялылық

• Технологиялық серпіліс. Компьютер ғалымдары дәлелдейтін ақпаратты ашпай-ақ, бір нәрсені дәлелдеуге арналған криптографиялық құралды жетілдіруде.

• Бұл технократиялық өркениет үшін неліктен маңызды? Егер сізге желіде бірдеңе жасау үшін жеке ақпаратты ашу қажет болса, жеке өміріңізге қауіп төндірмей немесе жеке басын ұрлауға ұшырамай-ақ мұны істеу оңайырақ болады.

• Негізгі ойыншылар. Zcash; JPMorgan Chase; ING.

• Қол жетімділік. Қазір қол жетімді.

Құрал нөлдік білімнің дәлелі деп аталатын жаңа криптографиялық протокол болып табылады. Зерттеушілер мұнымен ондаған жылдар бойы жұмыс істегенімен, қызығушылық өткен жылы ғана шарықтау шегіне жетті, ішінара криптовалютаға құмарлықтың арқасында, олардың көпшілігі жеке емес.

Zcash әзірлеушілері пайдаланушыларға анонимді транзакцияларды орындау мүмкіндігін беру үшін zk-SNARK («қысқа, интерактивті емес білім аргументі туралы нөлдік білім») деп аталатын әдісті пайдаланды. Бұл әдетте Bitcoin және транзакциялар барлығына көрінетін басқа көпшілік блокчейндерде мүмкін емес.

Банктер үшін бұл өз клиенттерінің құпиялылығына зиян келтірместен төлем жүйелерінде блокчейндерді пайдаланудың тәсілі болуы мүмкін.

Дегенмен, олардың барлық уәделеріне қарамастан, zk-SNARKs әлі де өте күрделі және баяу. Олар сондай-ақ «қауіпсіз конфигурация» деп аталатынды талап етеді, ол қате қолдарға түссе, бүкіл жүйеге қауіп төндіретін криптографиялық кілт жасайды. Бірақ зерттеушілер нөлдік білімнің дәлелдемелерін жақсырақ пайдаланатын және мұндай кілтті қажет етпейтін баламаларды қарастыруда.

9. Генетикалық болжамдар

• Технологиялық серпіліс. Ғалымдар енді сіздің геномыңызды жүрек ауруы немесе сүт безі қатерлі ісігіне шалдығу мүмкіндігіңізді, тіпті сіздің IQ деңгейін болжау үшін пайдалана алады.

• Бұл технократиялық өркениет үшін неліктен маңызды? ДНҚ негізіндегі болжамдар денсаулық сақтаудағы келесі үлкен табыс болуы мүмкін, бірақ олар генетикалық кемсітушілік қаупін арттырады.

• Негізгі ойыншылар. спираль; 23andMe; Сансыз генетика; Ұлыбритания биобанкі; поад институты

• Қол жетімділік. Қазір қол жетімді.

Көбінесе жиі кездесетін аурулар мен көптеген мінез-құлық пен қасиеттер, соның ішінде интеллект бір немесе бірнеше геннің нәтижесі емес, көбісі бірігіп жұмыс істейді. Үлкен жүргізіліп жатқан генетикалық зерттеулердің деректерін пайдалана отырып, ғалымдар «полигендік тәуекелді бағалау» деп аталатындарды жасайды.

Жаңа ДНҚ сынақтары диагноздан гөрі сенімділікті қамтамасыз еткенімен, олардың медициналық пайдасы зор. Фармацевтикалық компаниялар сонымен қатар Альцгеймер немесе жүрек ауруы сияқты ауруларға қарсы профилактикалық препараттардың клиникалық сынақтарында ұпайларды пайдалана алады. Ауыруы ықтимал еріктілерді таңдау арқылы олар дәрі-дәрмектің қаншалықты жақсы жұмыс істейтінін дәлірек тексере алады.

Мәселе мынада, болжамдар мінсіз емес. Кім олардың Альцгеймер ауруы дамуы мүмкін екенін білгісі келеді? Полигендік ұпайлар да қайшылықты, өйткені олар ауруды ғана емес, кез келген белгілерді болжай алады. Мысалы, олар қазір адамның IQ тесттеріндегі өнімділігінің шамамен 10 пайызын болжай алады. Нәтижелер жақсарған сайын, DNA IQ болжамдары үнемі қол жетімді болуы мүмкін. Бірақ ата-аналар мен тәрбиешілер бұл ақпаратты қалай пайдаланады?

10. Материалдардың кванттық секірісі

• Технологиялық серпіліс. IBM жеті циклдік кванттық компьютердің көмегімен шағын молекуланың электрондық құрылымын модельдеді.

• Бұл технократиялық өркениет үшін неліктен маңызды? Молекулаларды егжей-тегжейлі түсіну химиктерге тиімдірек препараттарды жасауға және энергияны өндіру мен таратуға арналған материалдарды жақсартуға мүмкіндік береді.

• Негізгі ойыншылар. IBM; Google; Гарвард Алан Аспуру-Гузик

• Қол жетімділік. 5-10 жыл ішінде

Бір сенімді және қызықты мүмкіндік: нақты молекулалық дизайн.

Химиктер әлдеқайда тиімді дәрілер үшін жаңа ақуыздарды, жақсырақ батареялар үшін жаңа электролиттерді, күн сәулесін тікелей сұйық отынға айналдыратын қосылыстарды және әлдеқайда тиімді күн батареяларын армандайды.

Бізде мұндай заттар жоқ, өйткені классикалық компьютерде молекулаларды модельдеу өте қиын.

Бірақ бұл 1 және 0 сандарын білдіретін сандық биттердің орнына кванттық жүйелер болып табылатын «кубиттерді» пайдаланатын кванттық компьютерлер үшін табиғи мәселе. Жақында IBM зерттеушілері үш атомнан тұратын шағын молекуланы имитациялау үшін жеті кубитті кванттық компьютерді пайдаланды.