Российский Бизнес-журнал представляет обзор 22-х новых технологий будущего, которые изменят мир к 2050 году. Будущее наступит гораздо раньше, чем вы думаете.
Эти новые, порой фантастические футуристические технологии ориентированы на следующие 30 лет развития мира и общества, но есть еще много всего, что нужно разгадать человеку, если заглянуть за пределы ближайшего будущего.
- Читайте новое по теме: 25 мегатрендов технологий будущего — эти технологические тенденции будут формировать наш мир, бизнес и экономику
Обзор 22-х новых технологий, которые изменят нашу жизнь в ближайшие 30 лет:
Содержание:
Биотехнологии / культивирование / искусственные ткани / биопринтинг
Биопечать — это процесс создания клеточных структур с использованием методов 3D-печати, при котором функции клеток сохраняются на протяжении всего процесса печати. Как правило, 3D-биопечать использует метод послойной печати для нанесения материалов, иногда называемых биочернилами, для создания структур, подобных естественным биологическим тканям, которые затем используются в области медицинской техники.
Ряд проблем прокладывает биотехнологиям путь вперед: однако мы недостаточно знаем о человеческом теле, чтобы безопасно применять эти методы, цена очень высока, клетки не живут очень долго после биопечати… список можно продолжить. И это без упоминания всех этических вопросов, которые поднимает такая технология.
Тем не менее, существует так много потенциальных вариантов использования биопечати, что человечеству стоит решить эти проблемы. Помимо того, что мы можем делать трансплантации людям с ампутированными конечностями, это также может помочь нам создать «постное мясо», что приведет к более гуманной и более экологичной мясной промышленности.
- Интересное по теме: Биохакинг сегодня: перспективы движения в мире, бизнес и стартапы на биохакинге. Буду вечно молодым: как миллионы рублей тратятся на возвращение молодости. Превратит ли биохакинг 50-летнего в 18-летнего? — большой обзор
Нейроморфная инженерия (Neuromorphic Hardware)
Беря пример из биологии, физики, математики, компьютерных наук и электронной инженерии, нейроморфная инженерия (Neuromorphic Hardware) стремится создать аппаратное обеспечение, которое копирует нейроны в их реакции на сенсорные входы. В то время как DNA Computing стремится воссоздать компьютеры из органического вещества, нейроморфная инженерия стремится воссоздать нейроны и синапсы с использованием кремния.
Это особенно важно, поскольку мы наблюдаем конец экспоненциального роста вычислительной мощности, предсказанного законом Мура (вот вам квантовая механика), и должны найти новые способы очень быстрого вычисления множества вещей.
Мы не совсем уверены, как далеко можно зайти с идеей нейроморфной инженерии, но ее изучение, отлично подходит для теоретических исследований ИИ.
Интернет поведение (IoB) — датафикация мира
Общий объем данных, генерируемых во всем мире, превысил 79 зеттабайт еще в 2021 году и, по прогнозам, достигнет 181 зеттабайта в течение следующих пяти лет. Новые данные — это важнейший фактор, который подпитывает большинство технологических тенденций, хотя некоторые считают, что они ведут человечество в направлении, где миллиарды зарабатываются за миллиарды потраченных впустую человеко-часов. Осмысление этого огромного объема данных и определение его ценности с помощью аналитики и методов больших данных стало известно как Интернет поведения (IoB) с 2012 года, когда Гете Найман ввел этот термин.
Данные, сгенерированные человеком, наряду с данными, сгенерированными машиной (через Интернет вещей и другие подобные источники), могут использоваться организациями для предоставления услуг и продуктов для лучшего обслуживания своих клиентов. Эта техническая тенденция также относится к тому, как технологии могут интегрировать человеческий опыт или привычки, чтобы предлагать клиентам когнитивные или физические улучшения.
- Читайте обзор по теме: Интернет тел (IoB): экосистемы, применение, опасности и будущее технологии «Интернет поведения»
Компании, которые глубоко погружаются в эффективный сбор качественных данных о потребителях и новые технологии, такие как повсеместные вычисления, не только повысят ценность своих услуг для потребителей, но и могут создать новые источники дохода. Такие концепции, как Data Fabric, значительно обеспечат беспрепятственную интеграцию источников данных для доступа и обработки.
Развитие будущей экосистемы DeepTech (глубоких технологий)
За глубокими технологиями будущее. DeepTech — это новые технологии, которые обеспечивают значительные улучшения по сравнению с существующими технологиями. Это новая глава в истории инноваций, потому что они сосредоточены на фундаментальных проблемах, определяя физические ограничения отраслей, которые не решались десятилетиями.
- Интересное по теме прорывных технологий: прогнозы DeepTech на 2023 год: квантовые вычисления, ИИ и энергия в центре внимания
Сегодня глубокие технологии оказывают глубокое влияние практически на все важные сегменты мировой экономики, такие как автомобильная промышленность, робототехника, умные дома, умные города, здравоохранение, финтех, агротехнологии, образовательные технологии, энергоэффективность.
Deeptech на стыке науки, технологий, инноваций и бизнеса создают совершенно новые прорывные технологии. Исследования доказывают, что глубокие технологии — это то, что останется с нами надолго и изменит мир еще на столетие.
Цифровые двойники
Технология цифровых двойников уже внедряется (и будет внедряться еще долгое время). По сути, цифровые двойники объединяют искусственный интеллект, машинное обучение и программную аналитику для создания цифровой копии физических активов, которая обновляется и изменяется по мере изменения ее физического аналога.
- Читайте по теме: технология цифровых двойников: потенциал для недвижимости, производства и городов будущего — большой обзор
Цифровые двойники предоставляют разнообразную информацию на протяжении всего жизненного цикла объекта и даже могут помочь при тестировании новых функциональных возможностей физического объекта.
Будущее цифровых двойников — в создании подключенных городов и подключенных людей.
Учитывая, что в 2023 году будет установлено более 35 миллиардов подключенных объектов, в ближайшем будущем цифровые двойники будут существовать для миллиардов вещей, хотя бы из-за потенциальной экономии миллиардов долларов на обслуживании и ремонте (это много миллиардов). Следите за большими новостями в области цифровых двойников, эти новые технологии появятся в производстве, автомобильной промышленности и здравоохранении.
Наноразмерная 3D-печать
3D-печать по-прежнему имеет множество проблем для массового применения в производстве. Отчасти это связано с тем, что 3D-принтеры все еще слишком дороги для среднего человека и недостаточно сложны и быстры для крупных производственных компаний.
Это может измениться в течение следующих нескольких десятилетий. Исследователи разработали метод, в котором используется лазер, чтобы гарантировать, что невероятно крошечные структуры могут быть напечатаны на 3D-принтере намного быстрее (в 1000 раз), при этом обеспечивая хорошее качество сборки. Этот технологический метод называется «наноразмерная 3D-печать» или «фемтосекундная проекция TPL».
В настоящее время сферы применения наноразмерной 3D-печати сосредоточены вокруг гибкой электроники и микрооптики, но быстрые открытия в области материалов (как жидких, так и твердых) заставляют исследователей думать, что в ближайшем будущем они смогут создавать небольшие, но поражающие воображение структуры.
Технология 4D-печать
Технология 4D-печать — это 4D-печатный продукт на основе 3D-печатного объекта, свойства которого могут изменяться при воздействии определенного внешнего стимула (погружение под воду, нагревание, встряхивание, или перемешивание и др.).
Области применения 4D-печати все еще обсуждаются учеными. Но есть некоторые очень многообещающие отрасли для применения технологии 4D-печати — это здравоохранение (таблетки, которые активируются, только если тело достигает определенной температуры), мода (одежда, которая становится более тесной при низких температурах) и домашнее хозяйство (мебель, которая становится жесткой при низкой температуре). определенный стимул).
Ключевыми проблемами этой технологии, очевидно, является поиск соответствующих компонентов для всех типов использования. В этом направлении ведется некоторая работа, но мы даже близко не готовы к тому, чтобы быть готовыми к работе с клиентами, поскольку нам еще предстоит освоить обратимые изменения некоторых материалов.
Доказательство с нулевым разглашением
Также известное как краткий неинтерактивный аргумент с нулевым разглашением.
Ученые и инженеры совершенствуют криптографический инструмент для доказательства чего-либо без раскрытия информации, лежащей в основе доказательства. Это звучит невероятно, но в технологиях нет ничего невозможного.
На примере это выглядит так: у Боба есть слепая подруга по имени Алиса и два шарика разных цветов, одинаковых по форме и размеру. Алиса кладет их за спину и показывает одну Бобу. Затем она делает это снова, либо меняя шарик, либо снова показывая тот же самый, спрашивая, тот же самый шарик, что и первый показанный шарик.
Если бы Боб угадал, то же самое или нет, у него было бы 50/50 шансов сделать это правильно, поэтому она делает это снова. И опять. А поскольку Боб видит цвета, он каждый раз угадывает правильно, и вероятность того, что он угадал, уменьшается. Таким образом, Алиса знает, что Боб знает, какой шарик является показанным оригиналом (и его цвет), при этом она никогда не знает цвет какого-либо из шариков.
Это и есть доказательство с нулевым знанием. ZNP — это концепция, примененная к сложным алгоритмам в цифровом виде.
Легко придумать очень крутые сценарии использования. Например, если приложению нужно знать, что у вас достаточно денег для проведения транзакции, ваш банк может сообщить, что да, это так, без указания суммы. Это также может помочь идентифицировать человека без свидетельства о рождении или позволить кому-то войти на сайт с ограниченным доступом без необходимости показывать дату рождения.
Объемные дисплеи (дисплеи в свободном пространстве)
Технология объемных дисплеев — это, по сути, голограммы. В настоящее время существует 3 метода создания голограмм, ни один из которых не является очень впечатляющим: освещение вращающихся поверхностей (впервые увиденное в 1948 году), освещение газов (впервые увиденное в 1914 году) или освещение частиц в воздухе (впервые увиденное в 2004 году).
Использование объемных дисплеев в рекламе (основной фокус для этой концепции) может быть либо очень увлекательным, либо абсолютно ужасным из-за потенциальной непрактичности. Вы можете легко представить, что именно, посмотрев фильм «Бегущий по лезвию 2049»).
Возможно объемные дисплеи (голограмма) будет чем-то иным, более полезной технологией, а не просто рекламным ходом. Она может быть связанной с другими более интересными технологиями (такими как адаптивные проекторы).
ДНК-вычисления
Жизнь намного, намного сложнее, чем любая из технологий, когда-либо созданных человечеством. Таким образом, может иметь смысл использовать строительные блоки жизни для создания совершенно нового типа вычислительной мощности. Действительно, несмотря на все разговоры об искусственном интеллекте, ничто не сравнится с нашими мягкими внутренностями, когда дело доходит до обучения и выводов.
ДНК-вычисления — это идея о том, что мы можем использовать биологию вместо кремния для решения сложных задач.
Когда цепь ДНК соединяется с другой, она вызывает реакцию, которая модифицирует другую короткую последовательность ДНК. Действие. Реакция. Это не глупая идея: большинство наших компьютеров построены так, чтобы отражать очень органичный способ мышления человека (как иначе мы могли бы понять входные и выходные данные компьютера).
Человечество сейчас довольно далеко от всего, что можно использовать: мы смогли создать только самую простую машину Тьюринга , которая влечет за собой создание набора правил, подачу входных данных и получение определенного вывода на основе определенных правил. На самом деле… ну, нам удалось поиграть в крестики-нолики с ДНК, что одновременно удручает и восхищает.
Телепортация сложных органических молекул
Телепортация, или наука исчезать в одном месте, чтобы немедленно появиться в другом, — это то, что десятилетиями было в массовом воображении и является фантастикой. Мы обсуждаем нечто более простое: квантовая телепортация способна практически мгновенно передавать информацию из одной точки в другую, а не материю.
Мы говорим о составе целых молекул. В начале 2000-х учёным удалось переносить частицы света (с нулевой массой) на короткие расстояния. Дальнейшие эксперименты с квантовой запутанностью привели к успешной телепортации первого полного атома. Затем последовали первые молекулы, состоящие из нескольких атомов.
Логично предположить, что первые сложные органические молекулы, такие как ДНК и белки, будут телепортированы к 2050 году.
Интерфейс мозг-компьютер (BCI)
Интерфейс мозг-компьютер, иногда называемый интерфейсом нейронного управления, интерфейсом мозг-машина, прямым нейронным интерфейсом или интерфейсом мозг-машина, представляет собой прямой канал связи между усиленным или проводным мозгом и внешним устройством.
Помимо очевидной и необходимой работы в области протезирования, именно медицинский аспект будет наиболее преобразующим. Чип, внедренный в мозг, может помочь предотвратить укачивание, обнаружить и диагностировать раковые клетки и помочь в реабилитации жертв инсульта. Его также можно использовать в маркетинговых, развлекательных и образовательных целях .
Но давайте не будем забегать вперед: в настоящее время существуют десятки, если не сотни технических проблем, с которыми нужно бороться, прежде чем получить что-то близкое к тому, что может использовать обычный человек. Прежде всего, нам нужно найти правильный материал, который не будет повреждать мозг через несколько недель, а еще лучше понять, как мозг на самом деле работает.
Безопасный квантовый интернет
Квантовые вычисления позволят нам резко увеличить количество вычислений, которые компьютер может выполнять в секунду. Побочным продуктом этого является тот факт, что ни один пароль не будет безопасным в квантовом мире , поскольку станет возможным попробовать все возможные текстовые и числовые комбинации в рекордно короткие сроки.
Современные проблемы требуют современных решений. Исследователи Делфтского технологического университета в Нидерландах работают над созданием инфраструктуры квантового Интернета, в которой коммуникации кодируются в виде кубитов и запутываются в фотонах (да, свет), проходящих по оптическим волокнам, что делает невозможным их расшифровку без нарушения работы сети.
Говоря повседневным языком, это означает, что любой, кто прослушивает или взламывает сеть, нарушил бы связь, сделав ее неразборчивой — данные в таком состоянии по своей природе невозможно наблюдать, не изменяя их.
Технология «Умная пыль»
«Умная пыль» — это рой невероятно крошечных датчиков, которые собирают огромное количество информации (свет, вибрации, температура) на большой площади. Такие системы теоретически могут быть связаны с сервером или с системами анализа через беспроводную компьютерную сеть для передачи упомянутой информации.
Потенциальные области применения включают обнаружение коррозии в стареющих трубах до того, как они протекут (например, в питьевой воде), отслеживание массовых перемещений в городах или даже мониторинг изменения климата на больших территориях.
Некоторые из проблем, связанных с этой технологией, связаны с экологическим ущербом, который эти датчики могут нанести, а также с возможностью их использования для неэтичного поведения. Мы также далеки от того, что может быть реализовано в ближайшем будущем: очень сложно общаться с чем-то таким маленьким, а «Умная пыль», вероятно, будет уязвима для условий окружающей среды и микроволн.
Летающие автономные транспортные средства
Легковые автомобили которые летают. В последнее время вокруг этой технологии много шума в СМИ. Летающие автономные транспортные средства — это было фантастикой и частью коллективного воображения на протяжении десятков, если не сотен лет.
Очевидно, что с этой самой научно-фантастической идеей есть много проблем. Мы уже изо всех сил пытаемся остановить людей от нападения на «классические» автономные автомобили, поэтому вопрос о том, произойдет ли это когда-либо, все еще остается открытым.
Другая проблема заключается в том, что большая часть нашего мира построена для традиционных автомобилей. Дороги, здания, парковки, страховки, лицензии… все нужно было разрушить и переделать. Вполне вероятно, что летающие автомобили никогда не увидят свет, если только общество не рухнет и не перестроится.
Однако, в настоящее время в мире в разработке находятся 15 прототипов летающих автомобилей. Возможно, что ни один из этих прототипов никогда не появится на свет, кроме как в качестве игрушек для сверхбогатых.
Hyperloop
Проект Hyperloop (гиперпетли) миллиардера и предпринимателя Илона Маска состоит из подземной трубы низкого давления, в которой движутся капсулы, перевозящие пассажиров и/или товары. Помимо удаления воздуха из трубы, также устраняется трение о землю, поскольку капсулы поднимаются с помощью электромагнитных подъемных систем. Капсулы приводятся в движение магнитным полем, создаваемым линейными индукционными двигателями, расположенными через равные промежутки внутри труб.
Устранение воздушной и наземной фикции позволит такому способу транспортировки достичь безумной скорости: 1 102 км/ч против 885 км/ч у самолетов на полной скорости (а гиперпетля может достичь максимальной скорости гораздо быстрее самолета). Среди других преимуществ — снижение уровня загрязнения и шума.
Однако эта технология потребует создания обширных туннелей, иногда под городами. Цена довольно высока: $75 млн за километр. Другие проблемы включают создание идеально прямого туннеля, удаление всего воздуха из трубы, а также возможность добраться до пассажиров в случае аварии. Это заставило некоторых транспортных экспертов заявить, что у Hyperloop нет будущего.
Орбитальная солнечная энергия
Орбитальная солнечная электростанция, спутник солнечной энергии или космическая солнечная электростанция будут искусственным спутником, построенным на высокой орбите, который будет использовать микроволновую или лазерную передачу энергии для отправки солнечной энергии на очень большую антенну на Земле. Затем эту энергию можно было бы использовать вместо традиционных и загрязняющих окружающую среду источников энергии.
Преимущество размещения солнечной электростанции на орбите состоит в том, что на нее не будут влиять циклы дня и ночи, погода и времена года, благодаря постоянному «виду» Солнца.
Эта идея существует с 1968 года , но нам еще предстоит пройти долгий путь. Затраты на строительство очень высоки, и технология не сможет конкурировать с нынешними источниками энергии, если не будет найден способ снизить стоимость запусков ракет в космос. В качестве альтернативы мы могли бы развивать космическую промышленность, чтобы строить электростанции такого типа из материалов, взятых с других планет или астероидов с низкой гравитацией. В качестве альтернативы мы могли бы просто перестать загрязнять мир, взять его для будущего поколения и перейти на менее удобные/более дорогие источники энергии.
Умные роботы или автономные мобильные роботы
Умные роботы — это также было одним из основных продуктов научной фантастики на протяжении многих лет по понятным причинам. Представьте, что робототехника смешивается с достаточным количеством искусственного интеллекта, чтобы поддерживать идею о том, что цифровой мир становится физическим.
Прежде чем что-либо из этого может произойти, нам нужно будет улучшить робототехнику (роботы сейчас все еще не так хорошо двигаются) и создать новую отрасль исследований ИИ для изучения множества реакций, которые потребуются для работы такой технологии. Для автономных мобильных роботов также потребуются хорошие, сильные батареи, отсюда и текущие исследования литий-кремниевых технологий.
Хотя никаких терминаторов не видно, мы начинаем видеть таких автономных роботов на складах , где они выбирают вашу покупку в маркетплейсе, в аэропортах, где они убирают и чистят большое помещение, и на улице, где они начали доставлять нам наши продукты.
Гиперперсонализированная медицина
Это еще одна технология, которая развивается сегодня, но ей еще предстоит пройти долгий сложный путь. По своей сути гиперперсонализированная медицина — это генетическая медицина, разработанная для одного пациента , позволяющая лечить болезни, которые когда-то были неизлечимы или были слишком редкими, чтобы их стоило лечить.
Разработка таких персонализированных препаратов стала возможной благодаря быстрому прогрессу в области секвенирования и генетического редактирования: создание полной последовательности генома человека обошлось от $20 млн в 2006 году до менее чем $500 в 2020 году.
Однако создание таких препаратов по-прежнему требует больших ресурсов и мобилизации специализированных команд. Таким образом, вопрос стоимости рискует ограничить распространение такого лечения.
Антивозрастные препараты
Несколько препаратов, призванных замедлить или обратить вспять старение, в настоящее время находятся на стадии испытаний. Они блокируют старение клеток, связанных с возрастом, и уменьшают воспаление, ответственное за накопление токсичных веществ или дегенеративные патологии, такие как болезнь Альцгеймера, рак или сердечно-сосудистые заболевания. Короче говоря, мы не пытаемся «вылечить старение», а стремимся улучшить иммунные функции у пожилых людей.
Многие исследования продолжаются. Например, в июне 2019 года американский стартап Unity Biotechnology запустил тест на лекарство от артрита коленного сустава. Биотехнологическая компания Alkahest, с другой стороны, обещает сдержать потерю когнитивных способностей путем введения молодых компонентов крови. Наконец, исследователи уже много-много лет испытывают рапамицин, иммунодепрессант, в качестве средства против старения. Последний показывает большие перспективы, поскольку он улучшает иммунные функции на целых 20%.
Миниатюрный ИИ
Из-за сложности искусственного интеллекта вычислительная мощность, необходимая для обучения алгоритмов искусственного интеллекта и создания прорывов, удваивается каждые 3,4 месяца. Кроме того, компьютеры, предназначенные для ИИ-программ, требуют гигантского потребления энергии.
Цифровые гиганты сейчас работают над миниатюризацией технологии ИИ, чтобы сделать ее доступной для широкой публики. Таким образом, Google Assistant и Siri интегрируют системы распознавания голоса, удерживаемые на чипе смартфона. ИИ также используется в цифровых камерах, способных автоматически ретушировать фотографию, например, удаляя раздражающие детали или улучшая контрастность. Локализованный ИИ лучше обеспечивает конфиденциальность и устраняет любые задержки при передаче информации.
Очевидно, поскольку это пространство постоянно развивается, очень трудно заглянуть дальше следующих нескольких лет эволюции — все, что мы знаем, это то, что на пути еще много технических трудностей (математических, механических, духовных… ).
Космическая добыча ископаемых на астероидах
Астероиды обладают огромными минеральными ресурсами и ценными ископаемыми. Идея космической добычи заключается в том, что мы могли бы ловить эти астероиды, извлекать полезные ископаемые(особенно редкие) и возвращать их на землю для продажи.
Но пока это лишь фантастика. Трудности включают в себя высокую стоимость освоения космоса, трудности с поиском подходящих астероидов и сложностью посадки на него, когда он движется с большой скоростью (в среднем 18 000 км/ч). Пока это невозможно осуществить. И это без обсуждения потенциальных торговых и космических войн, которые могут возникнуть из-за того, что две страны или компании будут смотреть на один и тот же космический камень. Пока только США и Люксембург приняли законы на этот счет.
Однако, если ресурсов на земле станет пугающе мало, а переработка станет невозможной, эта фантастическая идея может оказаться оправданной.
Новые комментарии: