10 przełomowych technologii, które nie znalazły jeszcze powszechnego zastosowania, ale mogą stać się ogólnie dostępne w 2018 r.
1. druk 3D z metalu
Sam druk 3D istnieje od bardzo dawna, ale był używany głównie do obróbki tworzyw sztucznych. Wszystkie inne materiały - zwłaszcza metal - były zbyt drogie dla tej technologii. Teraz drukowanie 3D wyrobów metalowych stało się niedrogie, ma szerokie zastosowanie i wkrótce zmieni sam system masowej produkcji.
W szczególności brakującą część można po prostu wydrukować na drukarce w jednym egzemplarzu, zamiast organizować produkcję na dużą skalę. W przypadku starych samochodów, telewizorów i innego rzadkiego sprzętu zniknie problem braku części zamiennych. Zakłady będą mogły zróżnicować zakres swoich mechanizmów, dostosowując je do specyficznych potrzeb klientów. I do tego nie będziesz musiał kupować nowego sprzętu.
Na przykład w Wielkiej Brytanii pacjentowi założono żebra wydrukowane z tytanu. Francuska firma Stelia Aerospace wydrukowała samowzmocniony panel kadłuba. A holenderscy stoczniowcy zaprezentowali pierwszą w pełni drukowaną śrubę okrętową. A to tylko kilka z kilkudziesięciu przykładów udanego druku 3D z metalu w ciągu ostatniego roku.
2. Sztuczne embriony
Film promocyjny:
Naukowcy z Cambridge całkowicie zmieniają samą koncepcję tworzenia nowego życia. Udało im się wyhodować mysi embrion w probówce, używając wyłącznie komórek macierzystych. Nie były do tego potrzebne ani jaja, ani nasienie. Komórki macierzyste w jakiś sposób samoorganizowały się w embrion, który jednak nadal nie może się dalej rozwijać. Niemniej jest to pierwszy krok w kierunku stworzenia żywotnych embrionów ludzkich w ten niekonwencjonalny sposób.
Takie badania pomogą naukowcom zrozumieć, jak hodować sztuczne narządy i edytować geny, zapobiegać chorobom dziedzicznym i badać rozwój zarodków na najwcześniejszych etapach. Prawdą jest, że pojawia się wiele problemów etycznych, które należy rozwiązać, zanim technologia zostanie ulepszona do pożądanego poziomu.
3. Inteligentne miasta
Sidewalk Labs, spółka zależna Google, zbuduje dzielnicę Smart Quayside o powierzchni 8 m2 w Toronto w Kanadzie. km. Będzie zlokalizowany wzdłuż wschodniego wybrzeża miasta, a lokalny oddział wyszukiwarki internetowej Google Canada przeniesie tam swoją siedzibę. Firma stanie się tam rezydentem i zainwestuje 50 milionów dolarów w rozwój okolicy.
Projekt będzie kosztował Sidewalk około 1 miliarda dolarów, a dodatkowe 1,25 miliarda dolaruje rząd Toronto. Plan zakłada całkowitą renowację systemu transportowego (wszystkie samochody będą bezzałogowe i typu ride-sharing), a także stworzenie tanich mieszkań. Będą obowiązywały surowe wymagania dotyczące ochrony prawa do prywatności, zwłaszcza w odniesieniu do ingerencji rządu. Ponadto w obszarze „inteligentnym” pojawią się autonomiczne linie tranzytowe i najbardziej przyjazne środowisku systemy energetyczne.
Rozbudowana sieć czujników pomoże ulepszyć infrastrukturę, gromadząc informacje o wszystkim, od jakości powietrza i poziomu hałasu po codzienne czynności obywateli. Sidewalk Labs udostępni całe swoje oprogramowanie jako bezpłatne, aby firmy informatyczne mogły tworzyć na jego podstawie nowe, interesujące aplikacje.
Jeśli projekt w Toronto się powiedzie, inteligentne dzielnice powstaną w San Francisco, Denver, Los Angeles i Bostonie.
4. AI dla każdego
Rynek sztucznej inteligencji jest dziś zdominowany przez Amazon, Baidu, Google i Microsoft. Jednak giganci technologiczni zaczęli udostępniać niektóre swoje projekty na platformach chmurowych, aby inne firmy mogły wykorzystywać uczenie maszynowe do własnych celów. Pozwoli to branży rozwijać się znacznie szybciej i pomoże zrewolucjonizować medycynę, produkcję i energię.
Problem w tym, że niewiele osób może sobie pozwolić na zatrudnienie specjalistów AI. Dlatego nawet dostępność informacji nie gwarantuje, że zostaną one właściwie wykorzystane. Google i Amazon to rozumieją i oferują usługi doradcze, aby pomóc w przygotowaniu nowych talentów AI.
5. Konkurencja sieci neuronowych
Sieci neuronowe nauczyły się rozpoznawać miliony obrazów, ale przez długi czas same nie mogły wymyślić nic. Po prostu nie mieli wyobraźni. Rozwiązanie zostało wymyślone przez Iana Goodfellowa z Uniwersytetu w Montrealu poprzez stworzenie generatywnej sieci przeciwnej (GAN). Reprezentuje dwie sieci neuronowe (uproszczone modele matematyczne ludzkiego mózgu), które bawią się ze sobą w kotka i myszkę.
Po pierwsze, obie sieci neuronowe są uczone na tych samych danych. Następnie jeden z nich, zwany generatorem, dodaje nową funkcję do znanego już obrazu - na przykład pieszy ma trzecią rękę. Druga sieć neuronowa - dyskryminator - musi zrozumieć, czy widziała wcześniej podobny obraz, czy też jest to podróbka. Oznacza to, że musi zrozumieć, czy osoba z trzema ramionami może być prawdziwa. Z biegiem czasu generator tak umiejętnie nauczył się fałszować obrazy, że dyskryminator nie mógł ich odróżnić od prawdziwych. Okazuje się, że sieć neuronowa wyobraziła sobie i stworzyła coś nowego i realistycznego.
GAN stał się jedną z najbardziej przełomowych technologii w tym roku. Deweloperzy z Nvidii, po zestawieniu setek tysięcy zdjęć celebrytów, stworzyli ludzkie twarze, które są nie do odróżnienia od prawdziwych - mimo że ci ludzie nigdy nie istnieli. Inna grupa badaczy była w stanie uczynić obrazy nie do odróżnienia stylem od obrazów Van Gogha, których nigdy nie malował. Technologia otwiera drzwi dla wysokiej jakości podróbek, ale jednocześnie pozwala dać AI wyobraźnię niezbędną do lepszej pracy z otaczającą rzeczywistością.
6. „Ryby babilońskie”
Google wypuściło Pixel Buds za 159 dolarów, odpowiednik „ryby babilońskiej” z The Hitchhiker's Guide to the Galaxy. Są w stanie automatycznie tłumaczyć z 40 języków, wystarczy nacisnąć przycisk lub powiedzieć coś w stylu: „Pomóż mi mówić po hiszpańsku!” To prawda, że ta funkcja jest dostępna tylko w pakiecie z innym nowym produktem - smartfonem Google Pixel 2.
Jedna osoba zakłada słuchawki, druga trzyma w rękach smartfon. Osoba ze słuchawkami mówi własnym językiem - smartfon automatycznie tłumaczy jego mowę przez zestaw głośnomówiący. Odpowiada mężczyzna ze smartfonem - w słuchawkach słychać tłumaczenie symultaniczne. Oczywiste jest, że porozumiewanie się w ten sposób na hałaśliwych ulicach będzie problematyczne, ponieważ systemowi nie będzie łatwo rozpoznać mowę pośród setek innych dźwięków. Mimo wszystko jest to lepsze niż rozmowa przez Tłumacza Google, ponieważ każdy z uczestników rozmowy może sterować mikrofonem w słuchawkach i telefonie, powiększając w razie potrzeby.
7. Elektrownia gazowa o zerowej emisji
Startup Net Power zbudował w Houston elektrownię opalaną gazem o zerowej emisji. Technologia oparta jest na całkowicie nowej turbinie o wielkości 1/10 konwencjonalnej turbiny, która mieści się w pomieszczeniu o powierzchni 5,6 m2. Jednocześnie zachowuje tę samą moc, dzięki wydajniejszemu przenoszeniu ciepła za pomocą płynu nadkrytycznego.
W małej turbinie gaz ziemny jest spalany w komorze spalania pod czystym tlenem, a wytwarzana jest tylko para wodna i dwutlenek węgla. Ponadto komora jest już wypełniona nadkrytycznym dwutlenkiem węgla pod wysokim ciśnieniem i temperaturą. Komora spalania wytwarza dwutlenek węgla i pewną ilość pary wodnej. Ta wysokotemperaturowa mieszanka pod wysokim ciśnieniem jest następnie przesyłana do turbiny gazowej, gdzie energia ciśnienia obraca wał i wytwarza energię elektryczną. Schłodzona mieszanina gazów opuszcza turbinę, gdzie jest rozdzielana na części.
Wymagana ilość dwutlenku węgla jest sprężana do stanu nadkrytycznego i zawracana do komory w celu utrzymania niezbędnej cyrkulacji gazu w układzie. Pozostały strumień dwutlenku węgla można zakopać pod ziemią lub sprzedać innym firmom, a czysta woda zostanie odprowadzona. Efektywność paliwowa takiej elektrowni wyniesie 80% (dla porównania sprawność wielu rosyjskich elektrowni nie przekracza 21-22%, dla amerykańskich ok. 60%).
Pomimo popularności odnawialnych źródeł energii, firma Net Power uważa, że wraz z masowym przejściem na samochody elektryczne popyt na energię elektryczną wzrośnie bardziej niż kiedykolwiek. Dlatego gaz ziemny może mieć dobrą perspektywę: jeśli elektrownia pozostaje równie wydajna, ale nie zanieczyszcza środowiska, dlaczego nie korzystać z paliw kopalnych?
8. Prawdziwa prywatność w Internecie
Nowy system identyfikacji internetowej może zweryfikować Twoją tożsamość bez konieczności podawania daty urodzenia lub innych danych osobowych, dzięki protokołowi zwanemu zerowej wiedzy. Pomimo tego, że twórcy pracowali nad jego stworzeniem od dziesięcioleci, szczególne zainteresowanie nim wzbudziło dopiero w zeszłym roku, dzięki kryptowalutom Zcash.
Twórcy podkreślają, że waluta opiera się na zaawansowanym systemie kryptograficznym, który umożliwia wysyłanie pieniędzy w dowolne miejsce na świecie bez śledzenia. To jest główna różnica między Zcash a Bitcoinem. Każdy właściciel bitcoina otrzymuje adres złożony z liter i cyfr, a wszelkie transakcje przechodzą przez rozproszoną księgę - blockchain. Organy ścigania mogą korzystać z analizy danych, aby dowiedzieć się, kto jest właścicielem tego adresu i śledzić postęp transakcji. Blockchain wielokrotnie pomagał śledczym znaleźć handlarzy narkotyków, którzy sprzedają towary na czarnym rynku.
Zcash opiera się na metodzie kryptografii zk-Snark, opracowanej przez izraelskich naukowców we współpracy z kolegami z MIT. Wszystkie transakcje są potwierdzane w sieci, ale nie ma możliwości prześledzenia adresów uczestników operacji.
Jednak pomimo wszystkich zalet zk-Snark jest to bardzo złożona i powolna technologia. Dlatego programiści szukają teraz sposobów na uproszczenie go i uczynienie bardziej dostępnym.
9. Prognozy genetyczne
Zbliża się dzień, w którym dzieci po urodzeniu otrzymają paszport genetyczny. Wskaże, jakie jest prawdopodobieństwo wystąpienia zawału serca w przyszłości, skłonność do niektórych rodzajów raka czy cukrzycy. Badając olbrzymią ilość danych, naukowcy uzyskują „wielogenowe oceny ryzyka”, które w przyszłości pomogą zidentyfikować poważne choroby na wczesnym etapie i skutecznie je leczyć.
Firmy farmaceutyczne będą również potrzebować tych informacji do testowania leków zapobiegających chorobie Alzheimera lub chorobom układu krążenia. Do badań mogą rekrutować pacjentów podatnych na te choroby, aby tworzyć najskuteczniejsze leki.
10. Komputery kwantowe
Chemicy najbardziej czekają na pojawienie się komputerów kwantowych. Już przewidują, jak wykorzystają je do tworzenia nowych cząsteczek. Nowe białka dla znacznie skuteczniejszych leków, nowe elektrolity do akumulatorów i związki, które mogą zamienić światło słoneczne bezpośrednio w paliwo płynne. Konwencjonalne komputery nie mają wystarczającej mocy obliczeniowej, aby zbudować takie komputery, a wraz z pojawieniem się komputerów kwantowych stanie się to częścią codziennego życia chemików.
Startup Rigetti Computing z Kalifornii udowodnił, że komputer kwantowy może być używany do uczenia maszynowego. Firma otworzyła również dostęp do swojego komputera kwantowego Forest, znajdującego się w chmurze i zdolnego do wykonywania obliczeń przy użyciu procesora z 19 kubitami.
Olga Gogoladze