10 áttörő technológia, amelyek még nem találtak széles körű felhasználást, de 2018-ban általában elérhetővé válhatnak.
1. Metal 3D nyomtatás
Maga a 3D-s nyomtatás nagyon régóta létezik, de főként műanyagokkal történő munkához használták. Az összes többi anyag - különösen a fém - túl drága volt ehhez a technológiához. A fémtermékek 3D nyomtatása megfizethetővé vált, széles körben alkalmazhatóvá vált, és hamarosan megváltoztatja a tömegtermelés rendszerét.
Különösen a hiányzó rész egyszerűen kinyomtatható egy nyomtatóra egyetlen példányban, ahelyett, hogy nagyszabású termelést szervezne. Régi autók, tévék és más ritka felszerelések esetén az alkatrészek hiányának problémája megszűnik. A növények képesek lesznek diverzifikálni mechanizmusaik széles skáláját, adaptálva azokat az ügyfelek egyedi igényeihez. És ehhez nem kell új berendezéseket vásárolnia.
Például az Egyesült Királyságban egy beteget titánból nyomtatott bordákkal szereltek fel. A francia Stelia Aerospace cég nyomtatott egy önerősített törzspanelt. És a holland hajógyártók mutatták be az első teljesen nyomtatott hajócsavart. És ez csak néhány a sikeres fém 3D nyomtatás tucatnyi példájából az elmúlt évben.
2. Mesterséges embriók
Promóciós videó:
A Cambridge-i tudósok teljesen megváltoztatják az új élet létrehozásának koncepcióját. Sikerült egy egér embriót egy kémcsőbe tenyészteni, csak őssejtek felhasználásával. Ehhez sem tojásra, sem spermára nem volt szükség. Az őssejtek valamilyen módon az embrióba önszerveződve vannak, amelyek azonban továbbra sem képesek tovább fejlődni. Ennek ellenére ez az első lépés az életképes emberi embriók ilyen nem szokásos módon történő létrehozása felé.
Az ilyen kutatások segítenek a tudósoknak megérteni, hogyan lehet mesterséges szerveket termeszteni és géneket szerkeszteni, megelőzni az örökletes betegségeket és megvizsgálni az embriók fejlődését a legkorábbi szakaszokban. Igaz, számos etikai kérdés merül fel, amelyeket meg kell oldani, mielőtt a technológiát a kívánt szintre lehet javítani.
3. Intelligens városok
A Sidewalk Labs, a Google leányvállalata egy 8 négyzetméternyi Smart Quayside szomszédságot épít Torontóban, Kanada. km. A város keleti partvonala mentén helyezkedik el, és a Google Kanada internetes keresőmotor helyi részlege áthelyezi székhelyét. A társaság ott horgonyzó lakos lesz, és 50 millió dollárt fektet be a terület fejlesztéséhez.
A projekt körülbelül 1 milliárd dollárba kerül a Sidewalknak, további 1,25 milliárd dollárral jár a torontói kormánynak. A terv magában foglalja a közlekedési rendszer teljes felújítását (minden autó pilóta nélküli és megosztott autó lesz), valamint megfizethető ház létrehozását. Szigorú követelmények vonatkoznak a magánélethez való jog védelmére, különös tekintettel a kormány beavatkozására. Ezen felül autonóm tranzitvonalak és a leginkább környezetbarát energiarendszerek jelennek meg az "intelligens" területen.
Az érzékelők kiterjedt hálózata elősegíti az infrastruktúra fejlesztését, minden információ gyűjtésével, a levegő minőségétől és a zajszinttől kezdve a polgárok mindennapi tevékenységein. A Sidewalk Labs minden szoftvert ingyenes lesz, hogy az informatikai cégek új, érdekes alkalmazásokat készítsenek az alapján.
Ha a torontói projekt sikeres, intelligens városrészek épülnek San Franciscóban, Denverben, Los Angelesben és Bostonban.
4. AI mindenki számára
Az AI piacát ma az Amazon, a Baidu, a Google és a Microsoft uralja. A technikai óriások azonban elkezdték a tervek egy részét felhőplatformokon tárolni, hogy más cégek is gépi tanulást használhassanak saját célra. Ez lehetővé teszi az ipar számára, hogy sokkal gyorsabban növekedjen, és elősegíti az orvostudomány, a gyártás és az energia forradalmasítását.
A probléma az, hogy kevés ember engedheti meg magának az AI szakemberek felvételét. Ezért még az információk elérhetősége sem garantálja a megfelelő felhasználást. A Google és az Amazon megérti ezt, és tanácsadói szolgáltatásokat kínál az új AI tehetségek felkészítéséhez.
5. Az idegi hálózatok versenyképessége
A neurális hálózatok megtanultak képeinek millióit felismerni, de sokáig nem tudtak önmagával felhozni valamit. Egyszerűen nem volt képzeletük. A megoldást Ian Goodfellow, a Montreali Egyetem találta ki egy generatív, egymással szemben álló hálózat (GAN) létrehozásával. Két neurális hálózatot képvisel (az emberi agy egyszerűsített matematikai modelljeit), amelyek macskát és egeret játszanak egymással.
Először is, mindkét ideghálózatot ugyanazon adatok alapján képzik. Ezután az egyik, amelyet generátornak neveznek, új funkcióval egészíti ki a már ismert képet - például egy gyalogosnak van egy harmadik keze. A második ideghálózatnak - a diszkriminátornak - meg kell értenie, hogy látott-e már hasonló képet korábban, vagy hamis. Vagyis meg kell értenie, hogy egy háromfegyveres ember valós lehet-e. Az idő múlásával a generátor annyira ügyesen megtanult hamisítani a képeket, hogy a megkülönböztető nem tudta megkülönböztetni őket a valódi képektől. Kiderült, hogy az idegi hálózat valami új és reális elképzelését és létrehozását hozta létre.
A GAN az egyik leginkább zavaró technológiává vált ebben az évben. Az Nvidia fejlesztői, több száz ezer kép összeállítva a hírességekről, olyan emberi arcokat hoztak létre, amelyek megkülönböztethetetlenek a valódi arculatoktól - annak ellenére, hogy ezek az emberek soha nem léteztek. Egy másik kutatási csoport képes volt a festményeket stílusosan megkülönböztetni a Van Gogh festményeitől, amelyeket soha nem festett. Ez a technológia megnyitja az ajtót a kiváló minőségű hamisítások iránt, ugyanakkor lehetővé teszi, hogy az AI számára elképzelést biztosítson a környező valósággal való jobb együttműködéshez.
6. "babiloni hal"
A Google kiadta a 159 dolláros Pixel Buds-ot, a "Babiloni hal" analógját a The Hitchhiker's Guide to the Galaxy-ban. Képesek automatikusan lefordítani 40 nyelvről, csak nyomjon meg egy gombot, vagy mondjon valamit, például: "Segíts nekem spanyolul beszélni!" Igaz, hogy ez a funkció csak egy másik új termékcsomagban érhető el - a Google Pixel 2 okostelefonnal.
Az egyik fejhallgatót helyez, a másik okostelefonját tartja a kezében. A fejhallgatóval beszélő személy saját nyelvén beszél - az okostelefon automatikusan lefordítja beszédet a kihangosítón keresztül. Egy okostelefonnal rendelkező ember válaszol - egyidejű fordítás hallható a fejhallgatóban. Nyilvánvaló, hogy az ilyen módon zajos utcákon történő kommunikáció problémás lesz, mivel a rendszernek nem könnyű felismerni a beszédet több száz más hang között. Ennek ellenére jobb, mint a Google Translate segítségével beszélni, mivel a beszélgetés minden résztvevője vezérelheti a fejhallgatóban és a telefonban lévő mikrofont, szükség szerint nagyítva.
7. Nulla kibocsátású gázerőmű
Az Startup Net Power egy nulla kibocsátású gáztüzelésű erőművet épített Houstonban. A technológia alapvetően új, 1/10 méretű hagyományos turbina alapvetően új turbinán alapul, amely egy 5,6 nm-es helyiségbe illeszkedik. Ugyanakkor ugyanolyan erős marad, a szuperkritikus folyadékot felhasználó hatékonyabb hőátadásnak köszönhetően.
Egy kis turbinában a földgázt egy égéskamrában tiszta oxigén alatt égetik, és csak vízgőz és szén-dioxid keletkezik. Sőt, a kamra már nagy nyomáson és hőmérsékleten tele van szuperkritikus szén-dioxiddal. Az égési kamra széndioxidot és némi vízgőzt termel. Ezt a magas hőmérsékletű, nagynyomású keveréket ezután egy gázturbinába továbbítják, ahol a nyomásenergia megforgatja a tengelyt és áramot termel. A lehűtött gázkeverék elhagyja a turbint, ahol részekre osztják.
A szükséges mennyiségű szén-dioxidot szuperkritikus állapotba préselik és visszajuttatják a kamrába a szükséges gázkeringés fenntartása érdekében a rendszerben. A fennmaradó széndioxid-áramot el lehet temetni a föld alatt vagy eladni más vállalkozások számára, és a tiszta vizet elvezetik. Egy ilyen erőmű üzemanyag-hatékonysága 80% lesz (összehasonlításként sok orosz erőmű hatékonysága nem haladja meg a 21-22% -ot, az amerikai erőművek esetében körülbelül 60%).
A megújuló energiaforrások népszerűsége ellenére a Net Power úgy véli, hogy az elektromos autókra való hatalmas váltás következtében a villamosenergia-igény növekszik, mint valaha. Ezért a földgáznak jó esélyei vannak: ha egy erőmű ugyanolyan hatékony, de nem szennyezi a környezetet, miért nem használna fosszilis tüzelőanyagokat?
8. Igazi online adatvédelem
Az új internetes azonosító rendszer a nulla ismeretlen bizonyítéknak nevezett protokollnak köszönhetően igazolhatja személyazonosságát anélkül, hogy meg kellene adnia születési dátumát vagy egyéb személyes adatait. Annak ellenére, hogy a fejlesztők évtizedek óta dolgoznak a létrehozásán, az iránti különös érdeklődés csak tavaly felébredt, a Zcash kriptovaluta köszönhetően.
A fejlesztők hangsúlyozzák, hogy a valuta fejlett kriptográfiai rendszeren alapszik, amely lehetővé teszi a pénz elküldését a világ bármely pontjára nyomon követés nélkül. Ez a fő különbség a Zcash és a Bitcoin között. A bitcoin minden tulajdonosa betűkből és számokból álló címet kap, és a tranzakciók egy elosztott főkönyven - a blockchain-en keresztül - mennek keresztül. A bűnüldöző szervek az adatok elemzésével megtudhatják, ki birtokolja ezt a címet, és nyomon követhetik a tranzakciók előrehaladását. A Blockchain többször is segített a nyomozóknak olyan kábítószer-kereskedőket találni, akik árukat árusítanak a fekete piacon.
A Zcash a zk-Snark kriptográfiai módszerre épül, amelyet izraeli tudósok fejlesztettek ki az MIT kollégáival együttműködésben. Az összes tranzakciót megerősítik a hálózaton, de lehetetlen nyomon követni a műveletben résztvevők címeit.
A zk-Snark előnyei azonban egy nagyon összetett és lassú technológia. Ezért a fejlesztők most keresi a módját annak egyszerűsítésére és elérhetőbbé tételére.
9. Genetikai előrejelzések
Nem messze van a nap, amikor a gyermekek születéskor genetikai útlevelet kapnak. Ez megmutatja, hogy mekkora a valószínűsége annak, hogy a jövőben szívrohamot kapjon, hajlamos bizonyos rák vagy cukorbetegség típusaira. Az óriási mennyiségű adat megvizsgálásával a tudósok „poligén kockázatértékeléseket” készítenek, amelyek a jövőben elősegítik a súlyos betegségek korai szakaszában történő azonosítását és sikeres kezelését.
A gyógyszeripari vállalatoknak ezen információkhoz is szükségük lesz az Alzheimer-kór vagy a szív- és érrendszeri betegségek megelőzésére szolgáló gyógyszerek tesztelésére. Kísérletekbe bevonhatják az ilyen betegségekre hajlamos betegeket annak érdekében, hogy a leghatékonyabb gyógyszereket hozzák létre.
10. Kvantumszámítógépek
A vegyészek leginkább a kvantumszámítógépek megjelenését várják. Már előre számítják, hogyan fogják felhasználni őket új molekulák létrehozására. Új fehérjék sokkal hatékonyabb gyógyszerekhez, új elektrolitok az akkumulátorokhoz és vegyületek, amelyek a napfényt közvetlenül folyékony üzemanyaggá változtatják. A hagyományos számítógépeknek nincs elegendő számítási teljesítményük az ilyen számítógépek felépítéséhez, és a kvantumszámítógépek megjelenésével ez a kémiatudósok mindennapi életének részévé válik.
A kaliforniai indító Rigetti Computing bebizonyította, hogy kvantumszámítógép használható gépi tanulásra. A társaság hozzáférést nyitott a Forest felhőalapú kvantumszámítógépéhez is, amely a felhőben található és 19 bites processzor segítségével képes számításokat végezni.
Olga Gogoladze