Починаючи з 2001 року Массачусетський технологічний університет щороку вибирає провідні технологічні досягнення, які, за його розрахунками, вже найближчим часом будуть надавати відчутний вплив на кожного з нас. Не всі наукові відкриття, про які ви дізнаєтеся нижче, були здійснені в цьому році - деяким з них вже кілька десятків років.
Це пояснюється тим, що при складанні списку експерти звертали увагу не стільки на конкретний науковий прорив в тій чи іншій області, скільки на цілий комплекс факторів, що дозволяють з точністю стверджувати, які технології дійсно увійдуть в наше життя. Це і зрілість технології, і існування готових винаходів на її основі, а також те, які завдання вона вирішує - наскільки вона істотна і на які сфери життя може вплинути. Наприклад, технологія 3D-друку була вперше запатентована в 1989 році Иммануилом Заксом, і тільки в 2017 році його ж стартап Desktop Metals випустив в продаж першу партію 3D-принтерів для металу.
3D-друк
3D-друк довгий час залишалася долею окремо взятих дизайнерів-ентузіастів. Однак поступове вдосконалення технології дозволило знизити витрати і ціну друку так, що сьогодні вона набуває все більшої популярності і незабаром може кардинально змінити сучасне масове виробництво.
Гігантські заводи, що виробляють у великій кількості вузький асортимент товарів, будуть замінені більш маленькими, що випускають широкий асортимент виробництвами - адже за допомогою 3D-друку можна миттєво і в потрібній кількості відповідати на мінливий попит покупців. Звичні ж усім автомайстерні більше не будуть зберігати тонну запчастин у себе на складі - вони просто надрукують необхідну вам деталь на місці.
Технологія 3D-друку дозволяє створювати більш легкі, міцні і складні конструкції дешевше, ніж традиційні методи роботи з матеріалом. Наприклад, вчені з Ліверморської національної лабораторії навчилися за допомогою 3D-друку робити запчастини зі сталі в два рази міцніше тих, що зроблені традиційним методом. А в минулому році стартап Markforged випустив перший 3D-принтер вартістю менше ста тисяч доларів. За винятком високої вартості, технологією цілком може скористатися пересічний споживач - для цього необов'язково бути інженером і розбиратися в тонкощах 3D-друку. Компанія Desktop Metal вже пропонує програму, яка сама зробить для користувача модель, готову до друку. Все, що потрібно, - це вказати характеристики потрібного вам предмета.
штучна життя
Вченим-ембріологам з Кембриджського університету вперше вдалося виростити ембріон миші з одних лише стовбурових клітин - ніяких сперми і яйцеклітини. Цей прорив перевертає наше уявлення про створення життя, адже все, що потрібно для зародження живої істоти, можна буквально взяти піпеткою з іншого ембріона.
Технологія використання стовбурових клітин надає вченим незліченні можливості для вивчення проблем, пов'язаних із захворюваннями, які виникають на стадії зародження плоду, і можливості дослідження процесу зародження нових органів - в процесі розвитку ембріона можна спостерігати, як окремі клітини в процесі росту розвивають ті чи інші функції - таким чином відкриваючи потенціал для можливого вирощування штучних органів.
Однак багатьох турбують етичні питання, пов'язані з подібними експериментами. Як відрізнити штучно вирощений плід від справжнього і як до нього ставитися? Чи можна ставити експерименти над штучно вирощеним плодом, якщо вже на стадії дослідження він може відчувати біль? Чи має він право на життя, яким наділяється звичайний плід? Всі ці питання є тривалі етичні перешкоди для поширення цієї технології.
розумні міста
Інтеграція цифрових технологій і планування простору можуть привести до принципово нового пристрою життя в містах майбутнього. Сенсори і датчики, які наповнять міста, будуть відслідковувати рівні забруднення, шуму і щільність трафіку в реальному часі і перекладати частину завдань щодо усунення проблем на автоматизовані програми і роботів, які зможуть приймати необхідні заходи регулювання з такою швидкістю, що жителям ніколи більше не доведеться стояти в пробці або писати скаргу на шум поруч з житловим кварталом.
Один з найуспішніших проектів в цій області - "Пристань", розвитком якого займається дочірня компанія Google "Sidewalk Labs". Проект передбачає впровадження підземної системи роботів-робітників, які будуть доставляти посилки і товари і виконувати іншу роботу, навантажувальну міську інфраструктуру, виключно під землею, що дозволить звільнити дороги і знизити рівень забруднення.
Допомагати цій автоматизованої паспортної системи буде широко впроваджена мережу датчиків, які відстежують найрізноманітніші дані про міському середовищі, включаючи активність жителів і підприємств. Така мережа зможе виявляти патерни в активності, відкриваючи можливості для оптимізації міського простору. Жителям більше не доведеться турбуватися про перевантажених дорогах по шляху на роботу, а єдина інформаційна мережа дозволить перевірити завантаженість популярних місць для відпочинку, таких як парки чи музеї, перед тим як відправитися туди з сім'єю. Незважаючи на це, масовий збір даних про активність жителів сильно турбує тих, хто не готовий ділитися особистою інформацією - адже в разі, скажімо, хакерської атаки ці дані можуть бути використані зловмисниками, які можуть в будь-який момент відстежити, де ви знаходитеся і яким маршрутом частіше всього повертаєтеся додому.
Незрозумілим залишається і інтерес приватних компаній в цій галузі. Багато експертів нарікають на те, що необхідно поділ між публічними інтересами громадян і приватними інтересами технологічних гігантів на кшталт Google, які можуть прагнути в першу чергу мати зиск від продажу даних третім особам - наприклад, рекламщикам або агентам нерухомості, які зможуть більш ефективно просувати свої послуги в залежно від місцезнаходження і звичок конкретного жителя.
Битви нейронних мереж
Штучний інтелект все краще і краще справляється з завданнями, які можуть здатися рутинними і не викликають у нас асоціацій з високими технологіями - такі як обробка безлічі фотографій та визначення, на який з них зображена людина, а на який - жираф. Однак саме здатність безпомилково розрізняти та ідентифікувати той чи інший предмет серед масиву інформації - це те, що відокремлює вузькопрофільні нейромережі від по-справжньому працює штучного інтелекту.
До сьогоднішнього дня прогрес в цій області обмежувався здатністю нейромережі відрізнити умовного людини від жирафа і відрізнявся повною відсутністю креативності. Просто створити зображення людини залишалося для нейромереж нездійсненним завданням - навіть після вивчення масиву даних про те, як виглядає людина. Нейросеть, намагаючись самостійно створити образ людини, раз у раз домальовує б йому зайву брову на лоб або третю руку.
Новий метод, вперше описаний Яном Гудфеллоу в 2014 році, вирішує цю проблему за допомогою змагання двох нейромереж - одна з яких виступає генератором ідей, а інша - дискримінатором. Такий поділ праці на дві нейромережі забезпечує контроль якості над уявою "генератора", який поступово вчиться на своїх помилках, приймаючи зауваження від дискримінатора, і з часом починає видавати зображення, відрізнити від реальних предметів - тільки повністю вигадані.
Прогрес в цій технології означає, що незабаром комп'ютери зможуть створювати зображення, які навіть людина не в силі відрізнити від реальних. Ось, наприклад, фотографії вигаданих знаменитостей, створених комп'ютером.
Дослідники з компанії Nvidia тренували нейромережі на фотографіях знаменитостей, щоб створити реалістичні зображення людей, яких не існує. Багато експертів вірять, що вміння нейромереж безпомилково розрізняти предмети відображає їх зростаючу здатність по-справжньому розуміти навколишній світ, а значить, і їх швидку незалежність від інструкцій людини.
Навушники-перекладачі
Технологія, тісно пов'язана з нейросетями, дозволила втілити в життя давню фантазію авторів наукової фантастики. Нещодавно Google випустила Pixel Buds - навушники, які багато коментаторів назвали Babel-Fish Earbuds, відсилаючи до популярній книзі в жанрі фантастики "Автостопом по галактиці", в якій так звана вавилонська рибка проникала в вухо і дозволяла розуміти іноземну мову.
Навушники вартістю 159 доларів в реальному часі переводять мову співрозмовника з іноземної мови. Це перше більш-менш працює винахід, що відкриває можливість миттєвого подолання мовного бар'єру для людей в усьому світі. З поступовим вдосконаленням технології нескладно уявити майбутнє, в якому такі навушники стануть доступними масовому споживачеві і більше людям не доведеться так старанно вчити іноземні мови. Технологія значно полегшить мовні бар'єри, що виникають в самих різних побутових і ділових обставинах між жителями і вихідцями з різних країн.
Ворожіння на ДНК
Технологія, пророкує ризики захворювання на рак або ймовірність підсісти на тютюн і виявляє володіння IQ вище середнього або схильність до музики, недавно стала можливою завдяки обробці величезного масиву даних ДНК мільйонів людей. Провівши дослідження і виявивши закономірності в поведінці певних типів генів, вчені тепер можуть створювати високоточні "паспорта" ризику захворювань, так само як і паспорта доброякісних характеристик.
Це може допомогти дослідникам в області медицини і фармацевтики, значно скоротивши витрати на помилкові тривоги і непотрібні обстеження пацієнтів, гени яких - як тепер можна буде перевірити - навіть не мають у своєму розпорядженні до захворювання. Вчені ж, які проводять клінічні випробування в спробі знайти ліки від хвороби Альцгеймера, зможуть більш акуратно відбирати контрольні групи пацієнтів - таким чином підвищуючи ефективність досліджень.
Однак той факт, що технологія читання ДНК може передбачити не тільки захворювання, але і взагалі будь-яку межу, ставить етичні застереження на чільне місце. Як будуть використовувати інформацію про схильність дитини до того чи іншого предмету батьки і вчителі? Чи зможе людина ростити дитину, знаючи напевно, що у нього буде рак, і чи захоче він сам знати, наскільки ймовірним є те, що у нього розвинеться Альцгеймер? Паспорти ризиків і характеристик можуть також порушити питання про дискримінацію на роботі або при прийомі на службу. Роботодавцю невигідно вкладатися в підвищення кваліфікації співробітника з високим ризиком серцевого захворювання - тому з поширенням цієї технології доводиться думати і про приватності цих даних.
дорогі читачі!
Хочете бути в курсі оновлень? Підписуйтесь на нашу сторінку в Facebook і канал в Telegram.