10 проривних технологій 2018 року. Чим завтра житиме світ

Еспресо.TV наводить адаптований переклад матеріалу.

3D-друк по металу

Хоча звичайний 3D-друк існує вже багато десятиліть, його здебільшого використовують аматори та дизайнери, що виготовляють одиночні прототипи. А виготовлення об'єктів з чого-небудь окрім пластика було  важким, довгим і дуже дорогим процесом. 

Проте тепер друк з металу набирає обертів, і стає дешевим і відносно легким способом виготовлення деталей.

Ця технологія в короткостроковій перспективі здатна , наприклад, позбавити виробників від величезних складських запасів з деталями для заміни: потрібний компонент можна буде виготовити на вимогу покупця. Надалі - і зовсім перевернути традиційний виробничий процес, а також зменшити розмір фабрик і поліпшити якість продукції.

Так, можна буде створювати більш легкі, більш міцні деталі і складні форми, які неможливі при використанні звичайних методів виготовлення металів. Вона  також може забезпечити більш точний контроль мікроструктури металів.

Бостонська компанія Markforged вже представила перший принтер для металевого 3D-друку за $ 100 000. General Electric наразі тестує металевий принтер, здатний виготовляти деталі для авіаційного виробництва - продавати їх почнуть в 2018 році.

Штучні ембріони

Британські вчені наразі перевертають уявлення про те, як може бути створене життя. Вони змогли виростити мишачий ембріон тільки зі стовбурових клітин - без традиційного запліднення яйцеклітини.

І хоча вони відзначили, що у вирощеного ембріона не було шансів вирости в справжню мишу, ці експерименти можуть мати велике майбутнє. Наприклад, ми навчимося вирощувати ссавців "автономно".

Крім того, в подальшому вчені планують створити штучний людський ембріон. Це може стати великим подарунком для вчених, які зможуть ще детальніше вивчити розвиток ембріона та в повній мірі випробувати редагування геному.

Щоправда, у випадку з людськими ембріонами є величезний шанс зіткнення з етичними питаннями: а що, як він буде, неначе справжній? скільки, наприклад, можна буде досліджувати його в лабораторії до того, як він не почне відчувати біль?

Науковці впевнені, що ці питання потрібно вирішити до того, як наука просунеться далі.

Розумні міста

Численні схеми і спроби створення "розумних" міст в результаті закінчувалися зривом термінів, виявлялися занадто дорогі або неефективні.

Новий проект холдингу Alphabet, компанія Sidewalk Labs, змінює підхід до розуміння проблеми. В рамках програми партнерства з канадським урядом, вона працює над поліпшенням району портової набережній Торонто.

Район обладнають найсучаснішими технологіями. Суть в тому, щоб для прийняття будь-яких рішень: про дизайн, політику, екологію та економіку міста використовувати максимальну кількість даних, зібраних сенсорами: від рівня забруднення повітря до шуму або людської активності.

 Крім того, в планах застосування тільки автономних автомобілів загального користування, а також відкритого ПЗ, на основі якого сторонні компанії зможуть побудувати власні сервіси - як це зараз працює з додатками.

Штучний інтелект для всіх

Штучний інтелект досі був головним чином іграшкою великих технологічних компаній, таких як Amazon, Baidu, Google і Microsoft, а також деяких стартапів. Для багатьох інших компаній та організацій системи ШІ занадто дорогі і занадто складні для повної реалізації.

Це питання планують вирішити завдяки хмарним сервісам. AWS від Amazon, бібліотека TensorFlow від Google, сервіс Azure від Microsoft - всі вони роблять процес впровадження нейромереж не складнішим за розробку програми, що врешті дозволить поширити ШІ далеко за межі звичної технологічної індустрії.

Змагання нейронних мереж

Нейромережі  навчилися розпізнавати мільйони зображень, але довгий час не могли нічого придумати самостійно. У них просто не було уяви.

Рішення придумав Аян Гудфеллоу з університету Монреаля, створивши генеруючу змагальну мережу (GAN). Вона являє собою дві нейромережі (спрощені математичні моделі людського мозку), які грають один з одним в кішки-мишки.

Спочатку обидві нейромережі навчають на одних і тих же даних. Потім одна з них, яку називають генератором, додає до вже знайомого зображенню нову рису - наприклад, у пішохода з'являється третя рука.

Інша нейромережа - дискримінатор - повинна зрозуміти, чи бачила вона подібне зображення раніше, або ж це підробка.

Тобто, вона повинна зрозуміти, чи може трирука людина бути реальною. Згодом генератор так спритно навчився підробляти зображення, що діскрімінатор не зміг відрізнити їх від справжніх. Виходить, нейромережа згенерувала і створила щось нове і реалістичне.

GAN стала однією з найбільш проривних технологій цього року. Розробники з Nvidia, скомпілювавши сотні тисяч зображень знаменитостей, створили особи людей, відрізнити від справжніх - при тому, що цих людей ніколи не існувало.

 Інша група досліджень змогла зробити картини,які не  відрізнити по стилю від творінь Ван Гога, які він ніколи не писав. Технологія відкриває простір для високоякісних підробок, але в той же час дозволяє дати штучному інтелекту  уяву, необхідну для більш якісної роботи з навколишньою дійсністю.

"Вавилонська рибка"

Google випустила навушники Pixel Buds за $ 159 - аналог "вавилонської рибки" з "Автостопом по галактиці".

Вони здатні автоматично перекладати  зі 40 мов, потрібно  лише натиснути на кнопку або вимовити щось на кшталт: "Допоможи мені говорити іспанською!". Щоправда, ця функція доступна тільки в комплекті з ще однією новинкою - смартфоном Google Pixel 2.

Одна людина одягає навушники, інша тримає в руках смартфон. Людина в навушниках говорить своєю мовою - смартфон автоматично перекладає його мову по гучномовцю.

Людина зі смартфоном відповідає - в навушниках лунає синхронний переклад. Зрозуміло, що спілкуватися таким чином на галасливих вулицях буде проблематично, оскільки системі непросто розпізнавати мову серед сотні інших звуків.

 Газова електростанція з нульовою емісією

Стартап Net Power побудував в Г'юстоні газову електростанцію з нульовою емісією. В основі технології - принципово нова турбіна розміром в 1/10 звичайної турбіни, яка вміщується в кімнату площею 5,6 кв.м. При цьому, вона залишається такою ж потужною, завдяки більш ефективній передачі тепла за допомогою зверхкритичного флюїду.

У маленькій турбіні природний газ спалюється в камері згоряння в середовищі чистого кисню, а виробляється лише водяна пара і діоксид вуглецю.

Незважаючи на популярність поновлюваних джерел, Net Power вважає, що з масовим переходом на електричні автомобілі попит на електрику зросте, як ніколи.

Тому у природного газу може бути хороша перспектива: якщо електростанція залишається не менш ефективною, але при цьому не забруднює навколишнє середовище, чому б не використати викопне паливо?

Справжня приватність в мережі

Нова система інтернет-ідентифікації може підтвердити вашу особистість без вимоги надати дату народження та інші персональні дані, завдяки протоколу під назвою zero-knowledge proof (доказ з нульовим розголошенням).

Незважаючи на те, що розробники десятиліттями працювали над його створенням, особливий інтерес до нього прокинувся тільки в минулому році, завдяки криптовалюті Zcash.

Розробники підкреслюють, що валюта базується на вдосконаленій системі криптографії, яка дозволяє відправляти гроші в будь-яку точку світу так, що їх не можна відстежити.

У цьому полягає головна відмінність Zcash від біткоїнів. Кожен володар біткоїнів отримує адресу, яка складався з букв і цифр, а будь-які транзакції проходять через розподіленийблокчейн-реєстр.

Правоохоронні органи за допомогою аналізу даних можуть дізнатися, кому належить ця адреса і відстежити хід транзакцій. Блокчейн вже не раз допомагав слідчим знайти наркоторговців, що реалізують товар на чорному ринку.

В основі Zcash лежить метод криптографії zk-Snark, розроблений ізраїльськими вченими спільно з колегами з МТІ. Усі транзакції проходять підтвердження в мережі, але відстежити адреси учасників операції неможливо.

Однак, при всіх перевагах zk-Snark, це дуже складна і повільна технологія. Тому зараз розробники шукають способи спростити її і зробити більш доступною.

Генетичні передбачення

Недалеко той день, коли при народженні діти отримуватимуть генетичний паспорт. У ньому буде зазначено, наскільки ймовірним є отримати в майбутньому інфаркт, схильність до певних видів раку або діабету.

Досліджуючи колосальну кількість даних, вчені виводять "полігенні оцінки ризику", які в майбутньому допоможуть виявляти важкі захворювання на ранніх стадіях і успішно з лікувати.

Фармацевтичним компаніям теж знадобиться така інформація, щоб тестувати ліки, які запобігають хворобі Альцгеймера або серцево-судинним захворюванням. Для випробувань вони можуть залучати пацієнтів зі схильністю до цих хвороб, щоб створювати максимально ефективні препарати.

Квантові комп'ютери

Найбільше появи квантових комп'ютерів чекають хіміки. Вони вже передчувають, як будуть з їх допомогою створювати нові молекули.

Нові білки для набагато більш ефективних ліків, нові електроліти для акумуляторів, а також сполуки, які зможуть перетворити сонячне світло безпосередньо в рідке паливо.

Звичайні комп'ютери не володіють достатньою обчислювальною потужністю длятаких технологій, а з появою квантових це стане частиною повсякденного життя вчених-хіміків.

Тим часом каліфорнійський стартап Rigetti Computing довів, що квантовий комп'ютер можна використовувати для машинного навчання. Також компанія відкрила доступ до свого квантового комп'ютера Forest, розташованого в хмарі і здатного виконувати розрахунки за допомогою процесора на 19 кубітів.