Десять технологий, которые изменят мир в ближайшие годы

Металлическая 3D-печать, сенсорные города и выращивание искусственных эмбрионов — в подборке от журнала MIT Technology Review.

Металлическая 3D-печать

«3D-печать — давно известная технология, но до сих пор её в основном использовали энтузиасты и дизайнеры для создания единичных прототипов. Кроме того, печать обычно выполняется в пластике — использовать для неё другие материалы, в том числе металл, раньше было попросту дорого», — пишет MIT Technology Review.

Сейчас, замечает издание, печать металлом стала достаточно дешевой, чтобы применять её в широком производстве. И технология, считают авторы, может полностью изменить индустрию.

Например, чтобы произвести запчасть для поврежденного автомобиля, фабрикам больше не придётся устанавливать несколько сложных станков, — достаточно будет 3D-принтера. В отдалённой перспективе на смену большим заводам, ограничивающимся выпуском лишь нескольких видов деталей, придут фабрики поменьше, которые смогут легко брать в производство новые типы продукции.

В 2017 году компания Markforged представила первый 3D-принтер для металлической печати стоимостью ниже $100 тысяч. А General Electric тестирует принтер, который сможет производить крупные металлические детали. Компания планирует запустить продажи таких принтеров в 2018 году.

Искусственные эмбрионы

Учёные рассчитывают научиться выращивать эмбрионы, используя только эмбриональные стволовые клетки. Специалистам из Великобритании уже удалось вырастить эмбрион мыши из стволовых клеток другого эмбриона, пишет MIT Technology Review.

Как замечают участники эксперимента, уверенности, что эмбрион сможет вырасти во взрослую мышь, нет, но это всё равно большой шаг для науки. Следующим шагом, говорят они, должно стать выращивание человеческого эмбриона. И с его появлением учёным предстоит решить множество исследовательских и этических вопросов.

Сенсорные города

«Дочка» холдинга Alphabet — компания Sidewalk Labs — совместно с канадским правительством разрабатывает проект «умного» города Quayside в Торонто. Установленные в кварталах города сенсоры будут собирать информацию об окружающей среде — от качества воздуха и уровня шума до того, чем занимаются жители.

Весь транспорт в городах нового типа будет автономным, а воспользоваться им сможет любой житель. Несложные задачи вроде доставки почты возьмут на себя роботы. Sidewalk Labs планирует открыть сторонним разработчикам доступ к системам города, чтобы они могли запускать собственные сервисы на их основе.

Если эксперимент в Торонто окажется удачным, компания рассчитывает внедрить аналогичные системы и в других городах. Проект был анонсирован в 2017 году, его реализация запланирована на 2019 год.

ИИ для всех

«Технологии искусственного интеллекта в основном применяют крупные компании вроде Amazon, Baidu, Google и Microsoft и некоторые стартапы. Для остальных внедрение подобных систем оказывается слишком трудоёмким и дорогим», — пишет издание.

Однако с появлением ИИ-технологий в облаке доступ к ним смогут получить гораздо больше разработчиков, считает редакция MIT Technology Review. Среди решений в этой области — инструменты для реализации систем искусственного интеллекта от Amazon Web Services, Google Cloud и Microsoft Azure.

Пока системы на основе ИИ используют преимущественно в технологической индустрии, но в ближайшем будущем алгоритмы найдут применение в сферах медицины, энергетики, промышленности и так далее.

Нейронные сети — дуэлянты

«Технологии искусственного интеллекта хороши во всём, что касается распознавания — покажите алгоритму миллион изображений, и он точно определит, на каких из них запечатлен пешеход, переходящий улицу. Но в вопросах генерации изображений ИИ-технологии безнадежны — самостоятельно рисовать пешеходов у них пока не получается: для этого нужно воображение».

Впервые учёные предложили решение описанной проблемы в 2014 году. Модель, которую называют генеративно-состязальной сетью (GAN), включает в себя две нейронных сети. Одна из них создаёт изображения на основе тех, что уже видела — к примеру, рисует пешехода с тремя руками. Другая оценивает получившиеся картины на реалистичность. Такие сети могут не только создавать изображения, но и, например, генерировать речь.

Как отмечает MIT Technology Review, в последнее время всё больше компаний экспериментируют с GAN — а значит, технология становится всё совершеннее.

Почти моментальный перевод

Осенью 2017 года Google представила наушники Pixel Buds со встроенным помощником Google Assistant за $159. С их помощью можно организовать беседу с почти моментальным переводом: один собеседник должен использовать наушники, а другой — смартфон Google Pixel. Pixel сможет транслировать переведённую с Google Translate речь в наушники и обратно, таким образом позволяя общаться людям, которые не говорят на одном языке.

В приложении Google Translate для iOS и Android есть отдельная функция для общения: включив её, два собеседника могут просто говорить друг с другом, а сервис будет автоматически определять язык и переводить высказывания для оппонента. Одна из проблем, которая мешает приложению работать корректно, — фоновый шум. Он может затруднить распознавание речи и размывать границы фразы.

Pixel Buds решает эту проблему за счёт физической кнопки, которую пользователь удерживает в то время, пока говорит. «Конечно, пока наушники выглядят не очень привлекательно, но проблемы с дизайном можно решить», — заключает MIT Technology Review.

Безуглеродный природный газ

Природный газ, пишет издание, — один из основных и самых дешёвых источников энергии во всём мире. И хотя природный газ «чище» каменного угля, он производит огромный объём выбросов в атмосферу планеты.

Три американские компании — 8 Rivers Capital, Exelon Generation и CB&I — объединились для работы над проектом по созданию «чистого» источника энергии из природного газа. Исследователи тестируют технологию Net Power, которая поглощает все загрязняющие элементы ещё в процессе выработки топлива. Они рассчитывают, что разработка получит распространение в течение трёх–пяти лет.

Приватность в сети

«Настоящая приватность может наконец оказаться реальностью — благодаря протоколу доказательства с нулевым разглашением (zero-knowledge proof)», — пишет MIT Technology Review. Этот протокол позволяет передавать данные, не разглашая личную информацию: например, пользователь сможет подтвердить, что ему есть 18 лет, не раскрывая свою дату рождения.

Такую систему уже реализовал блокчейн-проект анонимной криптовалюты Zcash. Создатель Ethereum Виталик Бутерин назвал Zcash технологией, которая изменит рынок.

Предсказательная генетика

«Наступит день, когда новорожденным в роддоме будут выдавать карту их генома с отчётом, в котором будут описаны шансы ребёнка заработать инфаркт или онкологическое заболевание, или оказаться умнее остальных».

ДНК-тесты уже сейчас проводят компании по всему миру, но пока, считает издание, их предсказания не могут похвастать идеальной точностью. Они раскрывают лишь вероятность развития того или иного заболевания, но обнаружить болезнь у себя может и тот, у кого вероятность его развития оказалась низкой. Кроме того, не до конца ясно, как получившие доступ к информации люди смогут её использовать — этот вопрос вызывает опасения у исследователей.

Вскоре, полагает MIT Technology Review, ДНК-тестирование станет доступно каждому жителю планеты — будущее технологии «одновременно захватывающее и настораживающее».

Квантовые компьютеры

Квантовые компьютеры, замечает издание, смогут проводить вычисления, на которые сегодняшние технологии неспособны. Они появятся через пять–десять лет, но пока люди не до конца разобрались, где применять подобные мощности.

«Химики в предвкушении: моделировать молекулы на обычном компьютере очень сложно. С появлением квантовых вычислений учёные смогут приняться за разработку более эффективных лекарств и других соединений», — пишет MIT Technology Review.