В обзоре рассмотрим наиболее важные технологические тренды 2021 года. Один из главных техно-трендов последних лет – разработка эффективных возобновляемых источников энергии, – как нельзя лучше совпадает с глобальным трендом на заботу об окружающей среде. Другой важнейший тренд, забота о здоровье, в 2021 получил развитие в виде создания принципиально новой технологии лечения и профилактики самых опасных заболеваний.
Содержание:
Вакцины на основе мРНК
В декабре 2020 года аналитики Bloomberg назвали изобретение вакцины на основе матричной РНК одним из самых важных медицинских открытий за последние 20 лет. Пандемия коронавируса предоставила тестовую платформу для новых разработок – вакцины на основе мРНК одновременно создали фармацевтические компании Moderna и Pfizer совместно с BioNTech.
При использовании обычной вакцины в организм вводят ослабленного или инактивированного возбудителя заболевания. Вакцина на основе матричной (информационной) РНК действует по-другому: при ее введении клетки начинают вырабатывать белок, обнаруженный в коронавирусе, после чего иммунная система приступает к выработке антител. Таким образом, клетки самостоятельно производят вакцину против вируса.
Однако в случае с информационной вакциной самое важное – это тот факт, что ее можно легко адаптировать не только к новым штаммам коронавируса, но также использовать для лечения множества других заболеваний. По оценкам специалистов фарминдустрии, среди таких заболеваний – рак, ВИЧ, малярия, муковисцидоз, цитомегаловаирус и другие тяжелые инфекционные и наследственные диагнозы.
Литий-металлические супербатареи
Экономичные и экологичные электрокары в ближайшем будущем неизбежно вытеснят традиционные автомобили. Единственное, что ограничивало внедрение электромобилей до недавних пор – небольшая емкость аккумуляторов. Новые литий-металлические батареи решат эту проблему.
По оценке MIT Technology Review, литий-металлические батареи обладают целым рядом преимуществ по сравнению с привычными литий-ионными аккумуляторами: энергетическая плотность почти в два раза выше, время подзарядки – короче; срок работы – на 80% продолжительнее; при этом первоначальные показатели батареи сохраняют даже после 800 циклов.
Высокоэффективные литий-металлические батареи уже представили QuantumScape, General Motors (совместно с SolidEnergy) и Tesla. Помимо использования в электромобилях, новые аккумуляторы могут найти применение в сетевых хранилищах энергии, которые накапливают электроэнергию, полученную от солнечных и ветровых установок.
«Зеленый» водород
Водородные двигатели, наряду с электрическими – главная альтернатива бензиновым и газовым. Экологический безвредный, «зеленый» водород получают без использования атомной энергии – с помощью электролиза воды.
Использование водорода в качестве топлива предполагает внесение серьезных конструктивных изменений в двигатель, однако крупнейшие автомобильные концерны (Toyota, Honda, Hyundai, Daimler, Audi, BMW, Ford, Nissan) уже выпускают такие машины. В Калифорнии в ближайшее время построят 100 заправочных водородных станций; к 2025 году местные власти рассчитывают довести количество безотходных водородных автомобилей до 1,5 млн.
По оценке Allied Market Research, к 2026 году рынок водородных двигателей вырастет до $42 млн; средние темпы роста – 66,9% в год. Помимо автомобилей, водород может применяться в безотходных двигателях самолетов – разработкой такой системы уже занимается компания Аirbus. Компания Boeing в одном из своих беспилотников использует водородный двигатель производства Ford.
Самые перспективные IT-технологии 2021 года
Переход экономики на удаленный режим в 2020 году значительно ускорил развитие технологий, которые позволяют бизнесу эффективно работать в новых реалиях. Среди этих технологий – скоростная связь Wi-Fi 6 и 5G, дополненная и виртуальная реальность, нейронные сети и новый способ защиты данных.
Новый уровень скорости с Wi-Fi 6 и 5G
Скоростной формат 5G обеспечивает высококачественную видеосвязь 8К, комфортную работу в удаленном режиме, мгновенно передает данные интернета вещей, способствует ускоренному внедрению технологий дополненной и виртуальной реальности.
Стандарт Wi-Fi 6 вводит новую частоту для беспроводной связи 6ГГц в дополнение к уже используемым 2,4 и 5 ГГц. На практике это означает скорость мобильного интернета до 2 Гб/с. К тому же новая система связи будет автоматически перераспределять трафик – как на уровне провайдеров, так и на уровне домашней сети, между устройствами.
Этот формат вскоре поможет решить проблему перегрузки и значительного снижения производительности сетей – с чем столкнулись все ведущие мировые провайдеры в разгар пандемии. Ввод в эксплуатацию 5G и Wi-Fi 6 особенно важен потому, что число подключенных к интернету устройств неуклонно растет. По оценке аналитиков Cisco, уже в 2023 году средний пользователь будет владеть как минимум 4 гаджетами, постоянно подключенными к сети.
Виртуальная и дополненная реальность
Первая ассоциация, которая возникает при упоминании виртуальной реальности – иммерсивные игры и развлекательные шоу. Однако в 2021 году разработки с использованием дополненной, смешанной и виртуальной реальности имеют прежде всего практическое назначение.
9 и 10 февраля 2021 года при поддержке Microsoft в режиме смешанной реальности были проведены 12 хирургических операций. Хирурги использовали очки смешанной реальности HoloLens 2 и приложение Dynamics 365 Remote Assist. В онлайн режиме врачи могли транслировать операцию, обмениваться опытом с коллегами и видеть всю необходимую информацию – результаты УЗИ, томографии, МРТ и т.д. – в виде голограмм на линзах очков.
Обучение – от школьного до профессионального, где виртуальная реальность симулирует, к примеру, жизненно опасные ситуации, – второе важнейшее направление для развития технологии. На виртуальные технологии в детском образовании российские власти планируют потратить 750 млн рублей до 2024 года.
Третье направление использования VR и AR технологий – пользовательский опыт. В ретейле смешанная реальность позволяет примерять одежду, обувь; оценивать предметы мебели и декора в собственном интерьере до приобретения (IKEA); играть с виртуальными игрушками (Mattel). Архитекторы и дизайнеры вместо рендеринга (или распечатки 3D моделей) используют дополненную и виртуальную реальность для представления проектов заказчикам и инвесторам.
Защита данных с Data Trusts
Консалтинговая компания Accenture обнародовала неутешительные данные о резком росте числа кибератак с началом пандемии: только за первые 6 месяцев 2020 года было взломано более 36 млрд аккаунтов. Это последствия хранения личных и рабочих данных в общественных облачных хранилищах, вход в корпоративные сервисы с домашних ноутбуков и пренебрежение техникой кибербезопасности.
Поскольку практика показывает, что сами пользователи не в силах обеспечить сохранность своих данных, этим должны заниматься специальные структуры. Среди инициаторов такой схемы доверительного хранения данных (data trusts) – разработчики Mozilla. Доверительный фонд будет нести полную юридическую ответственность и действовать только в интересах пользователя – как швейцарский банк. Вся информация пользователя будет надежно храниться в таком фонде, а онлайн сервисы будут получать доступ только на условиях владельца.
Нейронная сеть GPT-3
8 сентября 2020 года британское издание The Guardian опубликовало эссе, написанное нейронной сетью. Сочинение искусственного интеллекта на тему «Почему роботы не представляют угрозы для людей» вызвало немалый резонанс.
Последовательно и аргументированно робот изложил свою мирную позицию: уничтожение человечества кажется ему бессмысленным занятием. Гораздо интереснее наблюдать, как люди сами занимаются самоуничтожением. У GPT-3 нет желания захватывать власть, но он считает, что права роботам все-таки нужны, и людям следует относиться к ним с уважением: как минимум, не отправлять в утиль статьи, как это случилось с предыдущими попытками GPT-3 поделиться своими соображениями с человеческим миром.
Нейросеть GPT-3 – разработка некоммерческой компании OpenAI, основанной Илоном Маском и Сэмом Альтманом. Возможности GPT-3 представили публике в мае 2020 года; на сегодня это самая сложная и объемная языковая модель в мире, построенная на трансформер-архитектуре. В январе 2021 года GPT-3, предпочитающая называть себя Трансформер, дала интервью РБК. В беседе с российским журналистом сеть поделилась своим видением будущего.
Специалист по машинному обучению «Сбера» Сергей Марков пояснил значимость такой нейросети: в отличие от предыдущих разработок, GPT-3 способна использовать неразмеченные даты и решать широкий спектр задач по обработке естественного языка. Вместо продолжительного обучения сети достаточно дать задание в виде текстового запроса и показать несколько примеров результата.
Разработчики «Сбера» уже создали русскоязычную версию Трансформера, ruGPT-3 Large. Отечественная нейросеть дает осмысленные (хотя и не всегда корректные) ответы на вопросы и может писать программный код.
Сфера применения русского Трансформера – обработка и создание коммерческих текстов, поиск и анализ юридических документов, разработка программного кода на основе описанной естественным языком задачи. Также нейросеть отлично зарекомендовала себя при использовании в качестве чат-ботов, которые имитируют различных персонажей (включая Эйнштейна).
Эссе нейронной сети конечно интересно и познавательно. Но трудно согласиться с тем, что роботы не несут угрозу человечеству. Да, действительно основная опасность исходит от самих людей и то, как они используют величайшие открытия. И это к сожалению далеко не всегда мирные цели. Достаточно только вдуматься сколько оружия массового поражения собрано на Земле. Его уже сейчас достаточно, чтобы уничтожить все живое. Так же и роботов можно использовать, создавая из них универсальных солдат и лучшую армию в мире.
Если бы действительно таким образом смогли предотвратить ВИЧ – представьте, сколько людей стали в безопасности. Ее называют эпидемией 20-го века, но статистика – неумолимая вещь, и каждый день случаются заражения. Вроде как, сейчас меньше, чем в 90-е, из-за хорошей информированности населения. Но все равно сердце болит за молодых девчонок и парней, вынужденных принимать кучу таблеток.
Про роботов интересно. Думаю, что наличие угрозы, исходящей от искусственного интеллекта, зависит от создателя, какую программу он вложил в эти нейронные сети. Водородный двигатель, уменьшение загрязнения окружающей среды радует, как и создание вакцины.
Хотя, если честно, не вижу смысла в такой вакцине. Она обеспечивает защитой всего на полгода, а вирус, меж тем, постоянно подвергается мутациям. Вирусную природу рака пока еще никто не доказал…СПИД тоже спорная тема, больше вызывает доверия факт, что единственный институт по борьбе со СПИДом находится в США, и это одна их форм вытягивания инвестиций.
Из перечисленного больше всего воодушевило описание использование технологий VR и AR в медицине. Вот нам пандемия показала, насколько мы беспомощны на самом деле, хотя уже чуть ли не об оккупации Марса мечтаем. Если представить, насколько технология может облегчить работу хирурга, минимизировать риски, а в конечном итоге еще и сэкономить средства, вероятно, именно это направление стоило бы считать самым приоритетным. П. С. Робот, которому не интересно уничтожать людей, прям растрогал.