Вперёд в будущее. Десять технологий, которые изменят мир
20 октября 2020

Материал представляет собой перевод статьи, подготовленный в рамках работы студенческого переводческого бюро опорного Тольяттинского государственного университета.

В наши дни технологии развиваются как никогда стремительно. Некоторые из них, например, автономное вождение, блокчейн, иммунотерапия и искусственный интеллект, могут до неузнаваемости изменить весь мир.

Автономное вождение – поездка на автомобиле без участия человека

Сел в машину и поехал. Вроде бы всё как раньше. Только вот у машины будущего нет руля и педали газа. Нам не нужно управлять автомобилем, так как за нас это будет делать интеллектуальная компьютерная система. Когда количество беспилотных автомобилей превысит число обычных авто – это лишь вопрос времени. Почти все автомобильные компании уже работают над этим. Машины будущего будут общаться друг с другом, что позволит оптимизировать дорожное движение. Это приведёт к уменьшению числа пробок, аварий и снижению загрязнения воздуха выхлопными газами. Сначала, скорее всего, у каждого будет собственный автомобиль, но в будущем машинами можно будет обмениваться так же, как в знакомом нам каршеринге: садитесь в любой беспилотный автомобиль, выбираете конечную точку маршрута, платите за поездку – либо за пройденные километры, либо оформляете ежемесячную подписку. Автономными станут автобусы, трамваи и поезда. Вполне вероятно, что в будущем водительские права станут редким документом, а самостоятельное вождение автомобиля превратится в развлечение, разрешённое только на определённых участках дороги.

Блокчейн – безопасная электронная торговля

До недавнего времени интернет, в котором конфиденциальные данные полностью защищены, был несбыточной мечтой. Но благодаря блокчейну это может стать реальностью. Для большинства людей этот термин ассоциируется с криптовалютой, например, с биткоином и эфириумом. Однако блокчейн – это технология, с помощью которой можно управлять данными и защищать их от кибератак. Принцип действия такой: каждый так называемый «блок» представляет собой список данных, которые можно дополнять и которые связаны друг с другом с помощью шифрования, а «чейн» по-английски значит «цепочка». В блоках содержится информация о каждом блоке, времени и характере транзакций. Если спустя время блок изменится, то все последующие за ним блоки также изменятся. Благодаря этому можно увидеть любые вмешательства и отследить их. Технология словно заточена под цифровые валюты. Тем не менее, её можно использовать для обмена всевозможной электронной информацией и её хранения: от медицинских карт и подсчёта голосов на выборах до дипломов об окончании учебных заведений и налогов. Кроме того, этот метод очень надежён: задействованные серверы подключены не через узел, а друг к другу, то есть децентрализованно, и на каждом сервере хранится копия всех данных. Технология может оказать значительное влияние на экономику, поскольку сделает электронную торговлю действительно безопасной. Блокчейн позволяет хранить данные почти в режиме реального времени, что способствует быстрому обмену большими объёмами оперативной информации. Кроме того, такие объекты, как автономные транспортные средства, получат возможность взаимодействовать друг с другом через блокчейн в интернете вещей.

Редактирование генома – люди на заказ

Определение внешности и интеллекта человека ещё до его рождения звучит как нечто совершенно фантастическое. На самом деле, мы не так уж и далеки от этого. Развитие генной инженерии существенно ускорилось с изобретением генетических «ножниц» CRISPR-Cas9, с помощью которых относительно легко и точно производятся манипуляции с генетическим материалом. Так, генные инженеры намерены удалять и заменять повреждённые участки ДНК. Генетические «ножницы» также позволяют целенаправленно изменять генетический материал и вмешиваться, например, в процесс формирования живого организма. В лабораториях по всему миру данный способ уже применяется на практике на стволовых клетках животных. Весьма вероятно, что в будущем технология приведёт к беспрецедентным возможностям: к эффективному лечению болезней, с одной стороны, и к генетическому усовершенствованию людей – с другой. То есть станет возможным не только выбрать телосложение и интеллект, но и обратить вспять процесс старения. Когда-нибудь люди наверняка начнут использовать потенциал техники на полную мощь. В будущем генетически модифицированные живые организмы, в том числе люди, вероятно, станут неотъемлемой частью жизни.

Нанотехнологии – создание мира атомов и молекул

Любимая фантазия нанотехнологов – микроскопические устройства, которые передвигаются по всему телу и доставляют лекарство в нужное место. Ещё в 1959 году физик Ричард Фейнман в лекции под названием «There is plenty of room at the bottom» (рус. «Там, внизу, полно места») рассказал о большом потенциале мельчайших частиц материи, заложив тем самым фундаментальную основу новой научной отрасли. В 1990-х годах многие эксперты полагали, что в XXI веке нанотехнологии выйдут на лидирующие позиции, но их ожидания до сих пор не оправдались. Тем не менее, публикуется большее количество работ, посвящённых новым открытиям и технологиям в нанометровом диапазоне. Например, исследователи строят двигатели размером с молекулу, хранят данные в нитях ДНК и создают микроскопические электронные компоненты и датчики. Эти изобретения исключительно полезны для медицины, материаловедения, компьютерных и биотехнологий. Мир будущего немыслим без нанотехнологий.

Голограммы – отражение реальности

Мы видели их в научно-фантастических фильмах: в пустом пространстве неожиданно появляется реалистичное трёхмерное изображение собеседника. Человек движется, и его можно рассмотреть со всех сторон. Для многих это является типичным примером голограммы. Как правило, термин «голография» обозначает технологию хранения информации о световых волнах и их воспроизведения. Именно таким образом можно получить реалистичное объёмное изображение объекта или человека, чем уже сегодня часто пользуются художники. Однако большинство голограмм статичны. Их нельзя рассматривать со всех сторон, а только в направлении распространения световых волн. Решением этой проблемы заняты исследователи всего мира. Удалось разработать первые маленькие движущиеся голограммы, которые действительно можно рассмотреть со всех сторон, например, кубик Рубика. Пока что размер изображений составляет лишь несколько сантиметров, а их движения всё ещё очень примитивны. Но это наверняка скоро изменится.

Иммунотерапия – революция в медицине

Для борьбы с болезнями иммунотерапия использует защитную систему самого организма. На неё возлагаются главные надежды в лечении рака, при этом некоторый успех уже достигнут. Например, американские учёные взяли клетки иммунной системы у больных раком крови и генетически модифицировали их, чтобы те распознавали мутировавшие клетки и боролись с ними, а затем сделали пациентам инъекцию, состоящую из этих целеустремлённых серийных убийц. Они размножились в организме и устранили все раковые клетки, так что полностью излечились даже те больные, у которых болезнь была уже очень запущенной. В другой форме иммунотерапии исследователи маркируют больные клетки, чтобы иммунная система организма могла их идентифицировать. Пока ещё врачи не применяют иммунотерапию в качестве стандартного лечения, так как иногда встречаются серьёзные побочные эффекты, не поддающиеся контролю. Однако многие врачи сходятся во мнении, что иммунотерапия произведёт революцию в медицине.

Термоядерная реакция – высокоэффективное производство электроэнергии

Исследователи термоядерного синтеза хотят научиться производить энергию с помощью тех же реакций, которые происходят в Солнце и в процессе которых два атомных ядра объединяются в одно. На Солнце примерно два ядра водорода образуют ядро гелия. При этом, как правило, высвобождается большое количество энергии. Уже с середины XX века исследователи пытались генерировать энергию таким способом, но технически это необычайно сложно, так как требует чрезвычайно высокой температуры и очень высокого давления. Процесс также исключительно опасен, поскольку может внезапно выйти из-под контроля. Кроме того, процесс синтеза сопровождается опасным нейтронным излучением, которое необходимо экранировать. Многие надеются на экспериментальный термоядерный реактор ИТЭР, расположенный во Франции: первые испытания должны быть проведены в 2030-х годах. Ученые хотят использовать магнитное поле для захвата плазмы в системе, что создаст необходимые для слияния ядер водорода давление и температуру. Хотя технология развивается медленно, многие эксперты убеждены, что это лишь вопрос времени, когда «термоядерный ток» выйдет из розетки. Поскольку запасы ископаемого топлива сокращаются, термоядерный синтез мог бы стать одним из возобновляемых источников для производства электроэнергии.

Искусственный интеллект – новый конкурент Homo sapiens

Искусственный интеллект (ИИ) – это компьютерные программы, которые учатся самостоятельно и становятся «умнее». В этом контексте интеллект обычно означает, что ИИ особенно хорошо справляется с определёнными задачами, например, играет в стратегические игры или распознает лица на фотографиях. Благодаря своей способности к обучению ИИ развивается до тех пор, пока программа, наконец, не начнёт решать задачу гораздо лучше, чем человек. На сегодняшний день ИИ уже применяется в некоторых областях, в частности, в распознавании изображений и анализе данных. Тем не менее, исследования в области ИИ переходят от решения конкретных проблем к созданию всеобъемлющего искусственного интеллекта, который, в принципе, может научиться всему. Для этого учёные используют системы, функционирующие подобно нейронной сети нашего мозга. Во многих сферах повседневной жизни ИИ лишит человека права выбора. Но что если он превзойдёт своих создателей во многих или даже во всех областях? Даже не хочется представлять, чем может закончиться такой сценарий. Вот почему также нужно иметь в виду потенциальные угрозы использования ИИ.

Квантовые компьютеры – новые стандарты в мире данных

Идея возникла в начале 1980-х годов: компьютер, процессор которого оперирует не битами, а кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1, что увеличивает мощность компьютера взрывными темпами. Для реализации квантовых битов необходимы квантово-механические системы двух состояний, которые находятся не только в одном из двух своих состояний, но и в суперпозиции, как, например, спин электрона или энергетические уровни атомов и молекул. Проблема, над решением которой работают учёные всего мира, заключается в том, что такие квантовые системы очень сложно контролировать, а для их полноценной работы требуется связать множество кубитов между собой. Пока удалось построить лишь небольшие «квантовые компьютеры» из нескольких кубитов, которые оказались значительно мощнее обычных компьютеров. Вместе с тем, пока прототипы решают лишь весьма специфические задачи и не могут заменить привычные вычислительные машины. Скептики, впрочем, утверждают, что квантовые компьютеры будут использоваться только в исследовательских лабораториях. Другие эксперты полагают, что эта технология произведёт революцию в современных информационных технологиях, а квантовые компьютеры помогут полноценно описать мир квантов и в некотором роде расшифровать его.

Виртуальная реальность – вторая действительность

Вы надеваете очки – и оказываетесь в другом мире. Добро пожаловать в виртуальную реальность! Раньше эта технология ограничивалась миром видеоигр и кино. Но скоро виртуальный мир, вероятно, станет неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, так как технологии развиваются очень быстро. Скорее всего, следующие поколения большую часть своего времени будут проводить в виртуальных мирах. Там они будут выполнять задания, обучаться новым навыкам и развлекаться. С помощью виртуальной реальности компании смогут представлять свою продукцию в более выгодном свете, а клиенты смогут опробовать её и пометить виртуальный магазин. Пионером использования виртуальной среды является торговая сеть по продаже мебели и товаров для дома ИКЕА. Ожидается, что работодатели будут обучать своих сотрудников пользоваться новым оборудованием с помощью виртуальной реальности. Предполагается, что важную роль будет играть дополненная реальность, состоящая из виртуальных элементов, наложенных на реальную картину. С помощью дополненной реальности, например, информация об объектах или инструкции по эксплуатации устройств может отображаться при взгляде на них через экран смартфона. Для того чтобы виртуальный мир стал ещё более реалистичным, учёные исследуют способы генерации тактильной обратной связи в воздухе, например, с помощью ультразвуковых волн, чтобы не только увидеть виртуальные вещи, но и потрогать их. Нравится нам это или нет, но в будущем пара контактных линз обеспечит погружение в виртуальную реальность, которая составит конкуренцию реальному миру.

 

Источник

Автор: Янош Деег

Переводчик: Максим Игнатьев

Редакторы: Ирина Усенкова, Анна Малявина

Просмотров: 194
Читайте также:
Поделиться с друзьями
Назад к списку статей