10 gennembrudsteknologier, der endnu ikke har fundet udbredt brug, men som kan blive generelt tilgængelige i 2018.
1. Metal 3D-udskrivning
Selve 3D-udskrivning har eksisteret i meget lang tid, men det blev hovedsageligt brugt til at arbejde med plast. Alle andre materialer - især metal - var for dyre for denne teknologi. Nu er 3D-udskrivning af metalprodukter blevet overkommelige, vidt anvendelige og vil snart ændre selve masseproduktionssystemet.
Især kan den manglende del simpelthen udskrives på en printer i en enkelt kopi i stedet for at organisere storstilet produktion. For gamle biler, tv'er og andet sjældent udstyr forsvinder problemet med manglende reservedele. Planter vil være i stand til at diversificere rækkevidden af deres mekanismer og tilpasse dem til kundernes specifikke behov. Og til dette behøver du ikke at købe nyt udstyr.
For eksempel i England var en patient udstyret med ribber trykt af titanium. Det franske selskab Stelia Aerospace har trykt et selvforstærket fuselage-panel. Og hollandske skibsbyggerier præsenterede den første fuldt trykte skibspropell. Og dette er blot et par af de snesevis af eksempler på succesfuld metal 3D-udskrivning i det forløbne år.
2. Kunstige embryoner
Salgsfremmende video:
Forskere fra Cambridge ændrer helt selve tanken om at skabe nyt liv. Det lykkedes dem at dyrke et musembryo i et reagensglas ved kun at bruge stamceller. Hverken æg eller sæd krævedes til dette. Stamceller på en eller anden måde selvorganiseret til et embryo, som dog stadig ikke er i stand til at udvikle sig yderligere. Ikke desto mindre er dette det første skridt i retning af at skabe levedygtige menneskelige embryoner på denne ukonventionelle måde.
Sådan forskning vil hjælpe forskere med at forstå, hvordan man dyrker kunstige organer og redigerer gener, forhindrer arvelige sygdomme og undersøger udviklingen af embryoner i de tidligste stadier. Det er sandt, at der opstår en række etiske spørgsmål, der skal løses, før teknologien kan forbedres til det ønskede niveau.
3. Smart byer
Sidewalk Labs, et datterselskab af Google, vil bygge et 8 kvadratmeter Smart Quayside kvarter i Toronto, Canada. km. Det vil være placeret langs byens østlige kystlinje, og den lokale afdeling af internetsøgemaskinen Google Canada flytter sit hovedkvarter der. Virksomheden bliver et ankerboende der og vil investere 50 millioner dollars i udviklingen af området.
Projektet vil koste Sidewalk ca. $ 1 milliard med yderligere 1,25 milliarder dollars tilføjet til Toronto-regeringen. Planen indebærer en totalrenovering af transportsystemet (alle biler vil være ubemandede og ride-deling) samt oprettelse af overkommelige boliger. Der vil være strenge krav til beskyttelse af retten til privatliv, især med hensyn til regeringsindblanding. Derudover vises autonome transitlinjer og de mest miljøvenlige energisystemer i det "smarte" område.
Et omfattende netværk af sensorer vil hjælpe med at forbedre infrastrukturen, indsamle information om alt fra luftkvalitet og støjniveau til borgernes daglige aktiviteter. Sidewalk Labs vil gøre al sin software gratis, så it-virksomheder kan oprette nye, interessante applikationer baseret på det.
Hvis Toronto-projektet er vellykket, bygges smarte kvarterer i San Francisco, Denver, Los Angeles og Boston.
4. AI for alle
AI-markedet domineres i dag af Amazon, Baidu, Google og Microsoft. Men tech-giganter er begyndt at være vært for nogle af deres designs på skyplatforme, så andre virksomheder kan bruge maskinlæring til deres egne formål. Dette vil give industrien mulighed for at vokse meget hurtigere og hjælpe med at revolutionere medicin, fremstilling og energi.
Problemet er, at få mennesker har råd til at ansætte AI-specialister. Derfor garanterer selv tilgængeligheden af information ikke, at de vil blive brugt korrekt. Google og Amazon forstår dette og tilbyder konsulenttjenester til at hjælpe med at forberede nyt AI-talent.
5. Konkurrence om neurale netværk
Neurale netværk har lært at genkende millioner af billeder, men i lang tid kunne de ikke komme med noget på egen hånd. De havde simpelthen ingen fantasi. Løsningen blev opfundet af Ian Goodfellow fra University of Montreal ved at skabe et generativt modsætningsnetværk (GAN). Det repræsenterer to neurale netværk (forenklede matematiske modeller af den menneskelige hjerne), der spiller kat og mus med hinanden.
For det første trænes begge neurale netværk på de samme data. Så tilføjer en af dem, der kaldes en generator, en ny funktion til det allerede kendte billede - for eksempel har en fodgænger en tredje hånd. Det andet neurale netværk - diskriminerende - skal forstå, om hun har set et lignende billede før, eller om det er en falsk. Det vil sige, hun må forstå, om en tre-væbnet person kan være ægte. Med tiden lærte generatoren så dygtigt at falske billeder, at diskriminereren ikke kunne skelne dem fra virkelige billeder. Det viser sig, at det neurale netværk forestillede sig og skabte noget nyt og realistisk.
GAN er blevet en af de mest forstyrrende teknologier i år. Udviklere fra Nvidia, der har samlet hundretusinder af billeder af berømtheder, har skabt menneskelige ansigter, der ikke kan skelnes fra rigtige - på trods af at disse mennesker aldrig eksisterede. En anden gruppe af forskere var i stand til at gøre malerier ikke skelnenes med stil fra malerier af Van Gogh, som han aldrig malede. Teknologien åbner døren for forfalskninger af høj kvalitet, men giver dig samtidig mulighed for at give AI den nødvendige fantasi for bedre at arbejde med den omgivende virkelighed.
6. "Babylonisk fisk"
Google frigav $ 159 Pixel Buds, en analog af den "babylonske fisk" fra The Hitchhiker's Guide to the Galaxy. De er i stand til automatisk at oversætte fra 40 sprog, du skal bare trykke på en knap eller sige noget i retning af: "Hjælp mig med at tale spansk!" Sandt nok, denne funktion er kun tilgængelig i et bundt med et andet nyt produkt - Google Pixel 2-smartphone.
Den ene person tager hovedtelefoner på, den anden holder en smartphone i hænderne. En person med hovedtelefoner taler sit eget sprog - smarttelefonen oversætter automatisk sin tale over højttalertelefonen. En mand med en smartphone svarer - samtidig oversættelse høres i hovedtelefonerne. Det er tydeligt, at kommunikation på denne måde i støjende gader vil være problematisk, da det ikke er let for systemet at genkende tale blandt hundreder af andre lyde. Det er stadig bedre end at tale via Google Translate, da hver af deltagerne i dialogen kan kontrollere mikrofonen i hovedtelefonerne og i telefonen og zoome ind efter behov.
7. Gaskraftværk med nul emissioner
Startup Net Power har bygget et gasfyret kraftværk med nul-emission i Houston. Teknologien er baseret på en grundlæggende ny turbin i 1/10 størrelse på en konventionel turbin, der passer ind i et rum på 5,6 kvm. Samtidig forbliver den den samme kraftfulde takket være mere effektiv varmeoverførsel ved hjælp af den superkritiske væske.
I en lille turbin brændes naturgas i et forbrændingskammer under rent ilt, og der produceres kun vanddamp og kuldioxid. Desuden er kammeret allerede fyldt med superkritisk carbondioxid under højt tryk og temperatur. Forbrændingskammeret producerer kuldioxid og noget vanddamp. Denne blanding med højt temperatur og højt tryk sendes derefter til en gasturbine, hvor tryksenergien roterer skaftet og genererer elektricitet. Den afkølede gasblanding forlader turbinen, hvor den adskilles i dele.
Den krævede mængde kuldioxid komprimeres til en superkritisk tilstand og returneres til kammeret for at opretholde den nødvendige gascirkulation i systemet. Den resterende strøm af kuldioxid kan begraves under jorden eller sælges til andre virksomheder, og det rene vand udledes. Brændstofeffektiviteten for et sådant kraftværk vil være 80% (til sammenligning er effektiviteten af mange russiske kraftværker ikke over 21-22%, for amerikanske fabrikker er den ca. 60%).
På trods af populariteten af vedvarende energikilder, tror Net Power, at med det massive skift til elbiler vil efterspørgslen efter elektricitet stige mere end nogensinde. Derfor kan naturgas have et godt udsigt: Hvis et kraftværk forbliver så effektivt som muligt uden at forurene miljøet, hvorfor ikke bruge fossile brændstoffer?
8. Ægte online privatliv
Det nye internetidentifikationssystem kan bekræfte din identitet uden at kræve, at du angiver din fødselsdato eller andre personlige oplysninger takket være en protokol kaldet nul-viden bevis. På trods af det faktum, at udviklerne har arbejdet med dets oprettelse i årtier, vågnede den særlige interesse for det først sidste år takket være Zcash cryptocurrency.
Udviklerne understreger, at valutaen er baseret på et avanceret kryptografisystem, der gør det muligt at sende penge overalt i verden uden at blive sporet. Dette er den største forskel mellem Zcash og Bitcoin. Hver ejer af bitcoin modtager en adresse, der består af bogstaver og tal, og eventuelle transaktioner gennemgår en distribueret hovedbok - blockchain. Retshåndhævelsesbureauer kan bruge dataanalyse til at finde ud af, hvem der ejer denne adresse og spore udviklingen i transaktioner. Blockchain har gentagne gange hjulpet efterforskere med at finde narkotikahandlere, der sælger varer på det sorte marked.
Zcash er baseret på zk-Snark-kryptografimetoden, udviklet af israelske forskere i samarbejde med kolleger fra MIT. Alle transaktioner bekræftes på netværket, men det er umuligt at spore adresserne til deltagerne i operationen.
For alle fordelene ved zk-Snark er det imidlertid en meget kompleks og langsom teknologi. Derfor leder udviklere nu efter måder at forenkle det på og gøre det mere tilgængeligt.
9. Genetiske forudsigelser
Dagen er ikke langt væk, når børn får et genetisk pas ved fødslen. Det vil indikere, hvad sandsynligheden for at få et hjerteanfald i fremtiden, en tendens til visse typer kræft eller diabetes. Undersøgelsen af en kolossal mængde data udleder forskere "polygeniske risikovurderinger", som i fremtiden vil hjælpe med at identificere alvorlige sygdomme i de tidlige stadier og med succes behandle dem.
Farmaceutiske virksomheder har også brug for disse oplysninger for at teste lægemidler til forebyggelse af Alzheimers eller hjertekarsygdomme. Ved forsøg kan de rekruttere patienter, der er tilbøjelige til disse sygdomme for at skabe de mest effektive lægemidler.
10. Kvantecomputere
Kemikere venter mest på udseendet af kvantecomputere. De forudser allerede, hvordan de vil bruge dem til at skabe nye molekyler. Nye proteiner til meget mere effektive lægemidler, nye elektrolytter til batterier og forbindelser, der kan omdanne sollys direkte til flydende brændstof. Konventionelle computere har ikke nok computerkraft til at opbygge sådanne computere, og med fremkomsten af kvantecomputere vil dette blive en del af kemikalieforskernes daglige liv.
Californien-baseret opstart Rigetti Computing har bevist, at en kvantecomputer kan bruges til maskinlæring. Virksomheden åbnede også adgang til sin skovkvantecomputer, der ligger i skyen og er i stand til at udføre beregninger ved hjælp af en 19-qubit processor.
Olga Gogoladze