Перспективные технологии появлялись и появляются на протяжении всего существования человечества. Это толкает прогресс и экономику вперед. Технологии способны улучшить некоторые стороны жизни, добавить комфорта и удовольствий, но и совершить настоящую революцию, изменив жизнь всего человечества. Пройдя огромный путь от скребков и палок-копалок до сверхточных манипуляторов и 3D мониторов, человечество не собирается останавливаться. И это правильно. Рассмотрим лишь некоторые сверхсовременные разработки, которые предлагают нам передовые компании и ученые.

Печать из металла на 3D-принтере

В 2018 году, наконец-то, стало возможным дальнейшее развитие перспективных технологий печати изделий из металла на более быстрых принтерах. Кроме того, стоимость готовых объектов тоже снизилась. Для печати металлических изделий изобретено несколько девайсов. Это принтеры различных американских компаний, таких как Национальная лаборатория Лоренса Ливермора, Markforged, Desktop Metal и General Electric.

Для чего эти современные перспективные технологии нужны? А для того, чтобы быстро и легко создавать новые запчасти для тех же автомобилей и даже самолетов. Использовать для 3D-печати можно различные сплавы металлов. Эта технология позволит расширить ассортимент компаниям, производящим запчасти в больших масштабах.

Принтеры от компании Markforged уже можно приобрести. Такое устройство стоит по меркам данной отрасли перспективных технологий недорого - всего 100 тыс. долларов.

Электроника, адаптированная к телу

Это может быть и одежда, в которую встроены датчики, позволяющие следить за осанкой или другими показателями. Это специальная тактильная обувь, которая «разбирается» в местности и может давать подсказки своему владельцу. Еще это наушники, измеряющие пульс. А также татуировки, временно наклеиваемые на тело, и считывающие необходимые медикам жизненные показатели пациента, позволяющие точнее ставить диагноз и назначать курс лечения.

Девайсы данного перспективного направления технологий уже выпускаются или вот-вот войдут в массовое производство. Для чего они нужны? Для помощи людям с ограниченными возможностями. Например, тактильные ботинки сильно облегчают жизнь слепым и слабовидящим. Для помощи врачам и пациентам. Очки "Гугл гласс", например, уже используются медиками и помогают им получать данные во время операций. Это направление в технологиях одно из самых важных и полезных. И в скором будущем электроника, адаптированная к телу, будет использоваться чуть ли не всеми людьми на планете.

3D-дисплеи со стереоскопическим изображением

Ведущие мировые бренды в области электроники участвуют в развитии перспективных направлений технологий, позволяющих человеку видеть стереоскопическое изображение при помощи ЖК-мониторов. Такие разработки есть и в США, и в Японии, и в Корее, и в Европе. Некоторые из них позволяют видеть объемное изображение на экране при помощи специальных 3D-очков, а некоторые - без дополнительных приборов, просто невооруженным глазом.

Пока эти перспективные технологии ограничиваются дороговизной программного обеспечения. Да и ассортимент на данный момент довольно скуден. Несмотря на это, первые модели мониторов, на которых можно смотреть 3D без очков, серийно выпускаются брендами: NEC, Philips и Sharp.

Но предполагается, что все трудности в скором времени устранят, поскольку очень много компаний занимается разработками в этой сфере перспективных направлений современных технологий. Так что в ближайшем будущем у нас появится возможность наслаждаться стереоскопическим изображением без использования дополнительных гаджетов, не выходя из дома.

Такого рода мониторы выпускают или собираются выпускать не только производители телевизоров, но и компании, которые разрабатывают и собирают персональные компьютеры. Поэтому в перспективе, имея такой ноутбук, можно будет наслаждаться стереоскопическими изображениями и видео в любой точке мира, беря девайс с собой.

Наушники «Вавилонская рыба»

Название эти наушники получили благодаря фантастическому литературному произведению «Автостопом по Галактике». Именно в этой книге можно было вставить в ухо вавилонскую рыбку и получить перевод речи человека, говорящего с вами на другом языке.

В реальном мире такой девайс появился совсем недавно. Это наушник, подключающийся к смартфону и позволяющий слушать почти синхронный перевод того, о чем говорит собеседник, чьего языка вы не понимаете.

Разработчиком этой, несомненно, перспективной технологии является Google. И хотя устройство еще не вполне совершенно (наушник в ухо вставляется плохо), это уже настоящий прорыв. А доработка устройства - сущие мелочи. Зато какие возможности для общения теперь открываются людям! Стоимость этого чуда техники - 159 долларов, а называются они Pixel Buds.

РНК-терапия

Еще одна разработка в сфере медицины и биологии поможет пациентам редкими генетическими заболеваниями и болезнями, связанными с нарушением обмена веществ, вести вполне нормальный образ жизни.

Эта перспективная технология - таблетки или капсулы, которые при попадании в организм помогут регулировать то или иное вещество в их крови. Основано это на том, что такие девайсы помогают собирать белки. Вот как важно изучение сути РНК.

Телеприсутствие

Эта технология уже, в принципе, внедрена в работу некоторых профессий, например: роботы-саперы, беспилотные самолеты или медицинские аппараты для операций. Еще сюда можно отнести приборы, которые погружают в опасные скважины или отправляют в ту или иную агрессивную среду. Разработка хороша тем, что поможет сберечь жизни и здоровье многих людей.

Принцип работы телеприсутствия заключается в том, чтобы управлять роботом либо манипулятором, имея возможность наблюдать за всеми действиями визуально. То есть не находиться в том или ином месте физически. Одна из самых добрых и мирных разработок ученых.

Искусственные эмбрионы

Данная разработка ученых вызывает массу споров на этической почве. Но смысл ее в том, чтобы вырастить из стволовых клеток эмбрион до определенного момента. Такая разработка может говорить о том, что когда-то станет возможно размножение без участия родителей. Буквально не нужны будут ни сперматозоиды, ни яйцеклетки. Просто несколько стволовых клеток, позаимствованных у другого эмбриона.

К счастью, человеческий эмбрион еще никто не взялся выводить. Пока ученые остановились на крысах. Но получается у них все весьма успешно. Да и неизвестно, станут ли выводить эмбрион человеческого существа. Ведь как понять, когда он начнет чувствовать боль, какая будет выживаемость у таких экспериментальных образцов? Пока выносить детеныша способна только самка.

Разработкой руководит женщина по имени Магдалена Церника-Гетц. Проект этот американский.

Изображение без экрана

Такие разработки ведутся довольно давно. Тут используется 2 принципа. Первый - это использование бионических контактных линз. В этом случае изображение буквально транслируется к нам на сетчатку. Второй принцип - это проектор, который создает голограмму с большим и четким разрешением.

Вероятно, такие разработки помогут человечеству через какое-то время использовать вместо экранов другие поверхности, которые будут менее громоздкими, более дешевыми и экологичными.

Природный газ с нулевым выбросом

Природный газ является одним из самых экологически чистых и перспективных видов топлива в наше время. Но все-таки он загрязняет окружающую среду, выбрасывая довольно много углерода в атмосферу во время сгорания. И именно потому, что целых 22 % электричества во всем мире получают, используя природный газ, а в перспективе эти цифры только увеличатся, ученые, работающие на экспериментальной электростанции, базирующейся неподалеку от Хьюстона, задались целью приблизить количество выбросов при сжигании газа к нулю.

Идея разработок состоит в том, чтобы уловить углерод буквально сразу после сгорания. Таким образом, если работа ученых принесет плоды, нас ждет более чистый мир.

Нейросети-дуэлянты. Искусственные эмбрионы. Искусственный интеллект в облаке. Какие еще технологии MIT Technology Review назвал важнейшими в 2018 году?
Ежегодная подборка технологий, которые могут изменить мир будущего, собирается с 2001 года. Люди часто спрашивают, что такое «прорыв» в технологиях? На этот вопрос ответ не всегда будет очевидным, потому что некоторые технологии пока просто не получили широкого распространения, другие же коммерчески нереализуемы. Однако все они так или иначе окажут влияние на нашу жизнь.
В этом году новая техника искусственного интеллекта под названием GAN дает машинам воображение; искусственные эмбрионы, несмотря на опасения скептиков, пересматривают создание жизни и открывают огромное окно для исследований первых моментов жизни человека; экспериментальная установка в центре нефтехимической промышленности Техаса пытается создать абсолютно чистую электроэнергию из природного газа - вероятно, основного источника энергии будущего. Поехали.

3D-печать из металла

Хотя 3D-печать используется уже довольно давно, она оставалась по большей части в области хобби и дизайнеров, производящих единичные прототипы. И печать объекта из чего угодно, не считая пластика - например, металла, - была дорогой и мучительно медленной.
Впрочем, теперь она становится дешевой и достаточно простой, чтобы стать потенциально практичным способом производства частей. Если она будет широко принята, она может изменить то, как мы производим многие продукты массового производства (простите за тавтологию).
В краткосрочной перспективе производителям не нужно было бы хранить большой инвентарь - они могли бы просто распечатать объект, какую-нибудь запасную часть для стареющего автомобиля, если бы кому-то это понадобилось.
В долгосрочной перспективе крупные заводы, производящие небольшой ассортимент деталей в больших объемах, можно было бы заменить заводами поменьше, но уже с ассортиментом побольше, подходящим меняющимся нуждам клиентов.
Метод 3D-печати позволяет создавать легкие и прочные запчасти, а также воспроизводить сложные формы, которые было бы невозможно создать при помощи традиционных методов обработки металла. Также можно было бы уделить большее внимание микроструктуре металлов. В 2017 году ученые из Национальной лаборатории Лоренса Ливермора заявили, что разработали метод 3D-печати, позволяющий создавать запчасти из нержавеющей стали, которые в два раза прочнее традиционных.
Также в 2017 году 3D-печатная компания Markforged, небольшой стартап, расположенный недалеко от Бостона, представила первый 3D-металлический принтер всего за 100 000 долларов.
Другой бостонский стартап Desktop Metal начал отгружать первые машины для металлического прототипирования в декабре 2017 года. Он планирует начать продажу машин побольше, специально для производителей, которые будут работать в 100 раз быстрее, чем старые методы металлической печати.
Печать металлических частей также становится проще. Desktop Metal нынче предлагает программное обеспечение, которое создает конструкции, готовые для 3D-распечатки. Пользователи задают программе спецификации объекта, который они хотят распечатать, и ПО производит компьютерную модель, подходящую для печати.
General Electric, которая давно выступает за 3D-печать в своих авиационных продуктах, работает над тестовой версией своего нового металлопринтера, который достаточно быстро работает, чтобы создавать большие запчасти. Компания планирует начать продажу этого устройства уже в 2018 году.

Искусственные эмбрионы

В прорыве, который может изменить наш взгляд на создание жизни, эмбриологи из Университета Кембриджа в Великобритании вырастили вполне реалистичные на вид эмбрионы мыши, используя только стволовые клетки. Никаких яйцеклеток. Никакой спермы. Просто взяли клетки у других эмбрионов.
Ученые аккуратно разместили клетки в трехмерные леса и завороженно наблюдали, как те начали сообщаться и выстраиваться в хорошо различимую форму мышиного эмбриона возрастом в несколько дней.
«Мы знаем, что стволовые клетки обладают волшебной силой и огромным потенциалом. Мы не думали, что они смогут так красиво или даже идеально самоорганизоваться», рассказала руководящая группой ученых Магдалена Церника-Гётц.
Церника-Гётц говорит, что ее «синтетические» эмбрионы, вероятно, не смогли бы развиться в мышей. Тем не менее это намек на то, что скоро мы можем увидеть млекопитающих, рожденных без яйцеклетки вообще.
Впрочем, такую цель Церника-Гётц не ставит. Она хочет изучать, как клетки раннего эмбриона начинают принимать отведенные им роли. Следующим шагом будет создание искусственного эмбриона из человеческих стволовых клеток. Эта работа проводится в Университете Мичигана и Университете Рокфеллера.
Синтетические человеческие эмбрионы были бы благом для ученых, поскольку позволили бы наблюдать все события на ранней стадии развития плода. И поскольку такие эмбрионы появляются из стволовых клеток, которыми легко управлять, лаборатории могли бы использовать весь спектр инструментов, таких как редактирование генов, для исследования их по мере роста.
Искусственные эмбрионы, впрочем, заставляют задаваться этическими вопросами. Что, если они станут неотличимыми от настоящих? Как долго их можно будет выращивать в лаборатории, прежде чем они начнут чувствовать боль? Нам нужно заняться этими вопросами, прежде чем научная гонка зайдет слишком далеко.

Город с чувствами

Самые разные схемы умных городов сталкивались с задержками, отменами, невозможными планами или дороговизной. Новый проект в Торонто под названием Quayside должен изменить эту уже устоявшуюся схему вещей, переосмыслив городскую среду с нуля и выстроив ее вокруг новейших цифровых технологий.
Sidewalk Labs, которая принадлежит Alphabet и находится в Нью-Йорке, сотрудничает с канадским правительством, работая над этим высокотехнологичным проектом, предназначенным для промышленной набережной Торонто.
Одна из целей проекта - основывать решения по дизайну, политике и технологиях на информации, получаемой с обширной сети датчиков, которые собирают данные обо всем, начиная от качества воздуха и заканчивая уровнем шума и деятельностью людей.
Согласно плану, весь транспорт должен быть общим и самостоятельным. Под землей будут сновать роботы, выполняя рутинную работу вроде доставки почты. Sidewalk Labs говорит, что откроет доступ к программному обеспечению и системам, которые создает, чтобы другие компании могли создавать сервисы поверх них, как люди создают приложения для мобильных телефонов.
Компания намерена пристально наблюдать за общественной инфраструктурой, и это, конечно же, вызывает вопросы к неприкосновенности личной жизни и данных. Однако Sidewalk Labs считает, что совместная работа местного правительства и свободного сообщества позволит избавиться от этих переживаний.
«Мы пытаемся сделать из Quayside не только амбициозный проект, но и достаточно смиренный», говорит Рит Аггарвала, менеджер по планированию урбанистических систем в Sidewalk Labs. Это смирение может помочь Quayside избежать подводных камней, которые мешали прежним инициативам смарт-городов.

ИИ для всех и каждого

Искусственный интеллект до сих пор был игрушкой крупных технологических компаний - Amazon, Baidu, Google, Microsoft и нескольких стартапов. Для многих других компаний системы ИИ слишком дорогие и сложные для полноценного внедрения.
Решение? Инструменты машинного обучения, построенные на облачной основе, которые приведут ИИ к более широкой аудитории. На данный момент Amazon доминирует в сфере облачного ИИ со своей AWS. Google соперничает с ней с помощью TensorFlow, открытой библиотеки ИИ, которую можно использовать для создания другого ПО машинного обучения. Не так давно Google анонсировала Cloud AutoML, набор заранее обученных систем, которые упрощают использование ИИ.
Microsoft, у которой есть собственная облачная платформа Azure, объединяется с Amazon для создания Gluon, открытой библиотеки глубокого обучения. Gluon поможет в строительстве нейросетей - важнейшей технологии ИИ, которая грубо имитирует процесс обучения в человеческой голове - их будет так же легко делать, как и приложения для смартфона.
Непонятно, какая из этих компаний станет лидером в сфере облачных сервисов, предлагающих услуги ИИ. Но победителю это сулит огромные возможности для бизнеса. Особенно если революция ИИ докатится до самых разных частей глобальной экономики.
В настоящее время ИИ используется по большей части в технологической сфере, где улучшает производительность старых и создает новые продукты и сервисы. Но и другие виды бизнеса и промышленности хотят получить преимущество использования искусственного интеллекта. Такие сегменты, как медицина, производство, энергетика, запросто преобразуются, если полноценно внедрят новейшие технологии в области искусственного интеллекта.
Большинство же компаний пока еще не знают, как использовать облачный ИИ. Поэтому Amazon и Google налаживают работу консультационных сервисов. Как только ИИ станет доступен для всех, начнется революция.

Нейросети-дуэлянты

Искусственный интеллект научился очень хорошо идентифицировать объекты: покажите ему миллион изображений, и он сможет с завидной точностью найти на них пешехода, пересекающего улицу. Но ИИ плохо удается создавать изображения самих пешеходов. Если бы он был на это способен, он ткал бы гобелены реалистичных, но искусственных изображений с пешеходами в разных декорациях. Самоуправляемые автомобили могли бы использовать эту информацию для обучения, даже не выезжая на дорогу.
Проблема в том, что создание чего-то нового требует воображения. А это пока что остается прерогативой человека.
Ян Гудфеллоу в 2014 году предложил такое решение. Подход, известный как generative adversarial network, или GAN, берет две нейросети - упрощенные математические модели человеческого мозга, которые лежат в основе современного машинного обучения - и ставит их друг против друга в цифровой игре в кошки-мышки.
Обе нейросети тренируются на одном и том же наборе данных. Одна нейросеть - генератор - создает вариации изображений, которые она уже видела - например, изображение пешехода с третьей рукой. Вторая - дискриминатор - должна определить, будет ли рассмотренный ею пример похож на снимок, который она видела, или же фейком, произведенным генератором, - то есть может ли трехрукий человек быть настоящим?
Со временем генератор научится создавать настолько хорошие изображения, что дискриминатор не сможет отличить подделку от оригинала. Таким образом, генератор учится распознавать, а затем создавать реалистичные изображения пешеходов.
Эта технология стала одним из самых перспективных достижений в области ИИ за последнее десятилетие.
GAN использовались для создания реалистичных на слух речей и фотореалистичных поддельных изображений. В одном из примеров ученые из NVIDIA поручили GAN создать сотни заслуживающих доверия лиц несуществующих людей. Другая группа смогла сделать вполне убедительные поддельные изображения, похожие на работы Ван Гога. GAN могут переиначивать изображения по-разному - превращать солнечную дорогу в заснеженную, лошадей - в зебр.
Результаты не всегда идеальны. Но поскольку изображения или звуки получаются реалистичными, некоторые эксперты считают, что нейросети начинают понимать внутреннюю структуру мира. Возможно, в них зарождается воображение.

Наушники «Вавилонская рыба»

В культовой классике научной фантастики «Автостопом по галактике» можно было сунуть в ухо желтую Вавилонскую рыбку и получить мгновенный перевод. В реальном мире Google представляет временное решение: пару наушников Pixel Buds за 159 долларов. Они работают со смартфонами Pixel и Google.Переводчиком, обеспечивая практически мгновенный перевод.
Один человек надевает наушник, а другой держит телефон. Надевший наушник говорит на своем языке - например, на английском - и приложение переводит и проигрывает громкий перевод на телефоне. Человек, который держит телефон, отвечает; этот ответ переводится и проигрывается в наушниках.
Google Translate уже может поддерживать разговор, и ее приложения для iOS и Android позволяют двум пользователям разговаривать: они автоматически определяют используемые языки и переводят их. Однако фоновый шум затрудняет понимание приложением, что говорят люди, и также с трудом приложение определяет, когда люди начинают говорить, а когда перестают.
Pixel Buds решает эти проблемы, потому что владелец нажимает и держит палец на правом наушнике во время разговора. Сочетание взаимодействия между телефоном и динамиками позволяет поддерживать визуальный контакт, поскольку не нужно отвлекаться на телефон.
Pixel Buds выглядят странно и плохо входят в уши. Их также трудно настроить с помощью телефона. Но аппаратная проблема - меньшая из всех. Главное - концепция. И рыба не нужна.

Природный газ с нулевыми выбросами

Мир, вероятно, застрял на природном газе как на одном из главных источников электроэнергии в будущем. Дешевая и доступная, энергия природного газа, в настоящее время обеспечивает до 30% электричества в США и до 22% электричества в мире. И хотя она чище угля, выбросы углерода от нее все еще существенные.
Экспериментальная электростанция недалеко от Хьюстона в центре нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности США тестирует технологию, которая могла бы сделать чистую энергию из природного газа реальностью. Компания с 50-мегаваттным проектом Net Power считает, что может вырабатывать энергию так же недорого, как и обычные станции на природном газе, и, что важно, улавливать весь диоксид углерода, который выделяется в этом процессе.
Если это так, мир будет производить безуглеродную энергию из ископаемого топлива по хорошей цене. Такие газовые станции можно было бы включать и выключать в зависимости от спроса, избегая необходимости в поставке возобновляемых источников энергии. Net Power объединяет несколько энергетических компаний, включая 8 Rivers Capital, Exelon Generation и CB&I. Компания уже начала первичные испытания и предоставит результаты в ближайшие месяцы.
Станция помещает двуокись углерода, высвобождаемую в процессе сжигания природного газа под высоким давлением и температурой, используя сверхкритический CO2 в качестве «рабочей жидкости», которая движет специальной турбиной. Большая часть двуокиси углерода может перерабатываться непрерывно; остальная будет захватываться легко и просто.
Ключевая часть снижения стоимости зависит от продажи углекислого газа. Сегодня его основное использование заключается в извлечении нефти из нефтяных скважин. Это ограниченный рынок и уж точно не самый экологически чистый. Но Net Power планирует в конечном счете увидеть рост спроса на двуокись углерода в производстве цемента, пластмасс и других материалов на основе углерода.
Технологии Net Power не решат всех проблем с природным газом, особенно по части добычи. Но пока мы используем природный газ, мы можем постараться сделать его максимально чистым. Из всех технологий, которые разрабатываются в области чистой энергии, технология Net Power является одной из самых главных.

Идеальная неприкосновенность в онлайне

Настоящая неприкосновенность личных данных и жизни в Интернете может стать возможной, благодаря новому инструменту, который, например, может доказать, что вам 18 лет, не раскрывая дату вашего рождения, или что на вашем банковском счету есть достаточно денег, не раскрывая баланс вашего счета. Это ограничивает риск кражи личных данных.
Что это за инструмент? Криптографической протокол, называемый доказательством нулевого знания (zero-knowledge proof). Хотя исследователи долгое время его разрабатывали, большой интерес к нему проявился в прошлом году, благодаря росту криптовалютного рынка.
Большая часть практического применения доказательства нулевого знания была проделана командой Zcash, цифровой валюты, которая появилась в конце 2016 года. Разработчики Zcash использовали метод zk-SNARK, предоставляя пользователям возможность совершать анонимные транзакции.
В Bitcoin и большинстве других публичных блокчейнов это было бы невозможно, поскольку транзакции видны всем. Хотя эти транзакции теоретически анонимны, их можно комбинировать с другими данными для идентификации пользователей. Виталик Бутерин, создатель Ethereum, второй по популярности блокчейн-сети в мире, описал zk-SNARK как «совершенно революционную технологию».
Банки могли бы использовать ее в платежных системах, не раскрывая личных данных клиентов. В прошлом году JPMorgan Chase добавила zk-SNARK в собственную платежную систему на базе блокчейна.
И все же, несмотря на все плюсы, zk-SNARK сложный и медленный алгоритм. Однако альтернативы активно разрабатываются и однажды придут на смену существующим вариантам.

Генетические предсказание

Однажды все новорожденные младенцы будут получать карточку с анализом ДНК. В ней будет расписано, какие шансы получить инфаркт или рак, подсесть на сигареты или стать вундеркиндом.
Наука, которая сделала это возможным, появилась неожиданно, благодаря мощным генетическим исследованиям. В некоторых из них участвовало больше миллиона человек. Выяснилось, что самые распространенные заболевания и отклонения, а также черты личности вроде интеллекта являются результатом работы одного или нескольких генов, оказавшихся в том или не в том месте в нужное время. Используя данные крупных генетических исследований, ученые создают «полигенные оценки риска».
Хотя новые тесты ДНК дают вероятности, а не диагнозы, они могут существенно помочь медикам. Например, женщина с повышенным риском рака груди будет чаще делать маммограммы и посещать врача.
Фармацевтические компании также могут использовать оценки рисков для создания превентивных препаратов для заболеваний вроде Альцгеймера или инфаркта. Собирая волонтеров, которые вероятнее всего заболеют, они смогут точнее определять качество работы лекарств.
И все же прогнозы далеки от идеальных. Кроме того, полигенные оценки еще и вызывают сомнения, поскольку прогнозируют черты, а не только возможность заболеваний. Например, сейчас они с 10-процентной вероятностью прогнозируют коэффициент интеллекта человека. Но как родители и воспитатели воспользуются этой информацией?

Квантовый скачок в материалах

Перспектива появления мощных новых квантовых компьютеров полна неопределенностей. Они смогут производить вычисления, недостижимые силами современных машин, но мы пока до конца не осознали, что можно сделать с такой мощностью.
Одно из возможных применений: точное проектирование молекул.
Химики уже мечтают о создании новых белков для более эффективных препаратов, новых электролитов для лучших батарей, соединений, которые смогут напрямую преобразовывать солнечный свет в жидкое топливо, и более эффективных солнечных батарей.
У нас такого нет, потому что молекулы невероятно тяжело моделировать на классическом компьютере. Попробуйте имитировать поведение электронов в относительно простой молекуле - и вы столкнетесь со сложностями, выходящими далеко за пределы возможностей современных компьютеров.
Но для квантовых компьютеров это вполне по силам, потому что вместо цифровых битов, представляющих нули и единицы, они используют «кубиты», которые сами по себе являются квантовыми системами. Недавно ученые из IBM использовали квантовый компьютер с семью кубитами для моделирования небольшой молекулы из трех атомов. Очень скоро станет возможным точное моделирование более крупных и интересных молекул, а также лучших квантовых алгоритмов.

Эти изобретения достойны не просто нашего внимания, но и успеха на мировой арене. Ведь эти технологии могут круто изменить наш образ жизни. Хорошая новость – их не придется ждать долгие годы, потому что они уже здесь и готовы к использованию!

15. Светящиеся растения

На протяжении долгого времени ученые искали более дешевые и эффективные методы искусственного освещения. Наконец, они добились успеха. Им удалось создать несколько видов растений, которые излучают свет в темноте. Такие растения можно использовать в городской среде, чтобы сократить расходы на электричество. Не говоря уже о том, что каменным джунглям немного растений не помешает.

14. Вертикальные фермы

Чтобы убедиться, что человечество всегда будет обеспечено здоровой и свежей пищей, ученые и фермеры объединились и создали инновационный метод ведения сельского хозяйства. От традиционного он отличается тем, что растения выращиваются в закрытом помещении, при этом уклон делается на экономию пространства. Благодаря этому методу люди в городах смогут выращивать еду сами или покупать свежие продукты в магазинах в любое время года.

13. Интернет с воздушного шара

Около четырех миллиардов людей в мире все еще не обладают доступом в интернет. Крупные интернет-компании регулярно придумывают новые способы, как сделать интернет доступным во всех уголках Земли. Так появилась идея запустить в атмосферу воздушные шары, которые будут «доставлять» интернет в труднодоступные районы. Такой проект поможет жителям развивающихся стран лучше ознакомиться с окружающим миром и найти более высокооплачиваемые рабочие места.

12. Биотехнология

Биотехнология – это отрасль науки, которая ищет возможности объединения технологий и живых организмов для использования в полезных целях. Полезные продукты варьируются от пищи, включая сыр, йогурт и кефир, до лекарств и биологических сенсоров. Биотехнология продолжает совершенствоваться и предлагать новые решения. На данный момент в биотехнологии популярна идея зерновых культур, устойчивых к засухам и содержащих больше витаминов.

11. Виртуальная реальность

В виду популярности видеоигр, игровые компании постоянно разрабатывают все более изощренные способы подарить игроку незабываемый опыт. Их главная цель – заставить нас почувствовать, что мы живем в игре, а не сидим дома перед монитором. Чтобы добиться этого эффекта, различные компании выпускают самые разные продукты для погружения в виртуальную реальность. Один из самых интересных вариантов – маска, которая во время игры позволяет даже почувствовать ароматы дикой местности.

10. Мясо из пробирки

Многие люди прекращают есть мясо, потому что не хотят навредить животным. Им на радость ученые придумали метод, который позволяет создавать мясо в лаборатории. Мало того, что это урезает ресурсы и энергию, которые тратятся на выращивание животного, это мясо более полезное и на вкус ничем не отличается от настоящего. Не говоря уже о том, сколько на планете освободится места, когда исчезнут животноводческие фермы.

9. Экзоскелеты

Конечно, нам еще далеко до костюма Железного Человека, но первые шаги уже сделаны – экзоскелеты больше не предмет фантазии, а самая настоящая реальность. Они возвращают людям с травмами позвоночника возможность ходить и наслаждаться жизнью в полной мере. Со временем эти примитивные экзоскелеты станут только лучше – проще в использовании, удобнее и дешевле.

8. Устройства, управляемые силой мысли

Если вы постоянно забываете, куда положили смартфон – эта новость придется вам по душе. Ученые разработали метод, который позволяет управлять приборами силой мысли. Эта технология впервые была испробована на людях, которые утратили подвижность. Она оказалась настолько успешной, что уже в 2004 люди играли в пинг-понг силой мысли. Такая технология определенно упростит нам жизнь, не говоря уже о том, какие возможности она открывает для видеоигр будущего.

7. Сверхскоростной транспорт

Мир не устает расширяться, и все чаще мы испытываем необходимость оказаться в двух местах одновременно. Поэтому человечество постоянно ищет способы более быстрого передвижения. Один из лучших примеров новых технологий в этой области – гиперпетля Илона Маска. Она обещает быть настолько быстрой, что шестичасовой путь от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско будет преодолеваться за тридцать минут. И это не единственный подобный проект, находящийся в разработке.

6. Изменение генома

Из-за того, что рождается все больше людей с генами, которые усложняют им жизнь и повышают риск смертности, генетики создали технологии, которые позволяют «вырезать» вредные гены, добавлять новые и «включать и выключать» уже имеющиеся. И это не просто способ сделать ллюдей здоровыми – эта технология может помочь людям, которые, например, всегда мечтали быть спортсменами, но лишены необходимых генов. Конечно, такая процедура не гарантирует результат на 100%, и людям все еще придется много работать, чтобы овладеть желаемыми навыками.

5. Современное опреснение

Хотя люди уже давно научились добывать питьевую воду при помощи опреснения, старые методы слишком трудоемкие и недостаточно эффективные. Теперь у человечества сложилось более глубокое понимание физики и химии, и ученые создали более эффективные способы опреснения воды. Теперь это можно делать не только быстрее и дешевле, но и с дополнительными преимуществами. Среди них – бесплатные полезные ископаемые. Да, в воде их полно, и опресненная вода может стать дешевым источником полезных ископаемых, необходимых для производства. Плюс, миллиарды тонн опресненной воды могут напоить всю планету.

4. Настоящий трикодер

Если вы фанат научной фантастики, то наверняка знакомы с этим устройством из «Стартрека». Именно его персонажи сериала использовали для измерения медицинских показателей. Реальная версия этого прибора умеет измерять кровяное давление, насыщение крови кислородом, пульс, температуру, дыхание, а также диагностировать 12 заболеваний, включая ветрянку и ВИЧ.

3. Дроны в сельском хозяйстве

Все больше и больше фермеров просят помощи у современных технологий. Одним из таких помощников стали дроны. Хотя внешне они напоминают тех, которые используются в армии и кинопроизводстве, функционал у них сильно отличается. Их главная задача – делать инфракрасные снимки, которые позволяют фермерам определить, где семена прорастают успешно, а где начинаются проблемы. Некоторые компании создают сельскохозяйственных дронов, которые смогут уничтожать вредных насекомых, плесень и прочие неприятные для урожая вещи.

2. Супер материалы

С более глубоким пониманием химии мы научились создавать новые, потрясающие материалы. В их число входит графен – материал, который состоит лишь из одного слоя атомов углерода. Благодаря такой толщине, он легко растягивается, обладает высокой теплопроводностью и при этом он в 200 раз крепче стали. Графен может использоваться в создании… да чего угодно. Графен сделает бронетехнику, одежду, компьютеры и многие другие вещи намного лучше и куда более долговечными.

1. 4D принтеры

Вы наверняка слышали о 3D принтерах. Но вряд ли вы знаете о существовании 4D принтеров. Оба выполняют одну задачу – печатают материалы или специальные предметы – но 4D создает объекты, которые способны изменяться под внешним воздействием. Дело в том, что условия жизни постоянно меняются, и то, что нам было нужно вчера, может уже не понадобиться через год. Чтобы избежать создания вещей, которые прослужат лишь короткий срок, исследователи создали принтеры и материалы, которые удивительным образом адаптируются ко всем типам перемен в окружающей среде, повреждениям и другим потенциальным опасностям.

Ежегодно в мире совершается множество научных открытий, способных качественно изменить жизнь людей на планете. Сегодня технологии несут социальную ответственность - батареи, способные обеспечивать энергией целые деревни, искусственный интеллект, интернет вещей.

Все эти идеи уже были известны, но только в 2017 году достигли того уровня зрелости, на котором их воздействие на нашу жизнь становится заметным.

Ультраемкие батареи

Мир давно уже готов отказаться от нефтепродуктов в пользу электроэнергии. Последним рубежом этой технологической войне остаются надежные и емкие батареи, способные хранить достаточное количество заряда. Последние исследования в этой сфере позволяют надеяться на то, что уже через несколько лет батареи с использованием натрия, алюминия и цинка смогут обеспечивать людей дешевой и доступной энергией. Это коснется не только электромобилей - чем дешевле будет технология аккумулирования электричества, тем выше будет уровень жизни стран третьего мира. А это означает доступное образование, удешевление продуктов питания и много других вещей, о которых гуманисты могут только мечтать.

Наносенсоры и интернет нановещей

Интернет вещей - глобальная сеть приборов, оснащенных встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой. Технология способна в корне изменить представление о роли человека в мире, благодаря его исключению из части действий и операций. Ускорить процесс проникновения интернета вещей помогут наносенсоры и медицинские нанотехнологии, которые окажут огромное влияние на будущее медицины, архитектуры, сельского хозяйства и производство лекарств.

Блокчейн

Система блокчейн представляет собой электронную цепочку с несколькими участниками, которую невозможно сломать или подделать извне. Это означает абсолютную безопасность денежных переводов и не только - блокчейн может послужить хорошую службу во всех сферах жизни, в которых требуется точность и защищенность. Это может быть голосование, защита данных и любые финансовые операции. Экономический и социальный потенциал технологии блокчейн способен коренным образом изменить мировые рынки и отказаться от привычной валюты.

Двухмерные материалы

GRAPHENE

Двухмерные материалы (2D-материалы), толщина которых составляет всего один атом, активно изучаются в последние годы. Наиболее известным и изученным представителем является графен. Но кроме него существуют и другие двумерные материалы, такие как: силицен, германен и другие. Они могут быть использованы во множестве технологий: от фильтрации воды и воздуха до новых поколений аккумуляторных батарей.

Беспилотные автомобили

Беспилотные автомобили пока еще не получили легального статуса в большинстве стран мира, но их потенциал в деле снижения уровня загрязнения окружающей среды, повышения экономики, а также улучшения качества жизни пожилых людей и других слоев общества просто огромен. Поэтому крупнейшие автопроизводители мира сейчас ведут активную работу над автономными технологиями, позволяющими превратить водителя в пассажира.

Медицинские чипы

Интернет вещей несет перемены и в медицину. Миниатюрные сенсоры, устанавливаемые на жизненно важные органы человека, позволяют вести дистанционную диагностику здоровья, составлять статистику и забыть об очередях в больнице.

Solar Cells

Этот новый фотоэлектрический материал предлагает три улучшения по сравнению с классическими кремниевыми солнечными батареями: его легче сделать, его можно использовать практически в любом месте и он позволяет генерировать энергию более эффективно.

Открытая экосистема искусственного интеллекта

Цифровые помощники, нейросети и чатботы скоро возьмут на себя большой спектр задач, прежде принадлежащих человеку. Уже сейчас искусственный интеллект, при должной настройке способен поддерживать вполне осмысленный диалог с человеком. Через 10-20 лет искусственный разум станет гораздо ближе среднестатистическому жителю Земли - он будет отслеживать финансы, консультировать по вопросам медицины и будет работать диспетчером на производстве.

Оптогенетика

Использование света и цвета для записи активности нейронов в головном мозге известно уже несколько лет, но в этом году ученым удалось сделать прорыв. Это значит, что оптогенетика скоро станет еще одним методом борьбы с расстройствами и заболеваниями мозга.

Системы метаболической инженерии

Достижения в области синтетической биологии, системной биологии и эволюционной инженерии постепенно стирают границы между живым и неживым миром. Создание прочных материалов, топлива и восстанавливаемых источников энергии является целью этой отрасли науки, призванной удешевить технологии благодаря природным ресурсам.

Список новых перспективных технологий содержит некоторые из самых выдающихся текущих событий, достижений и инноваций в различных областях современной технологии. Новые технологии - технические нововведения, которые представляют прогрессивные изменения в рамках области конкурентного преимущества. Существуют разные мнения по вопросу о целесообразности, значимости, статусу и экономической жизнеспособности различных новых технологий. По многим новым технологиям и их последствиям для общества идут постоянные общественно-политические дискуссии.

Перспективных технологий XXI века огромное множество, далее рассмотрим по три примера из различных сфер деятельности.

Сельское хозяйство

1)Сельскохозяйственный робот или агробот - робот, используемый в сельскохозяйственных целях.

Основная область применения роботов в сельском хозяйстве - период уборки урожая. Роботы, собирающие фрукты, автономно ездящий трактор/распылитель, и роботы, стригущие овец, предназначены для замены человеческого труда. Индустрия сельского хозяйства отстаёт в использовании роботов от других отраслей, так как виды работ, сопряжённые с сельским хозяйством, не «прямолинейны», и многие повторяющиеся задачи каждый раз не совсем те же самые. В большинстве случаев множество факторов (например размер и цвет собираемых плодов) должны быть рассмотрены до начала выполнения задачи. Роботы могут быть использованы для других растениеводческих задач, таких как обрезка, прополка/пахота, орошение и мониторинг.

2) Генетически модифицированная пища - это продукты питания, полученные из генетически модифицированных организмов (ГМО) - растений, животных или микроорганизмов. Продукты, которые получены при помощи генетически модифицированных организмов или в состав которых входит хоть один компонент, полученный из продуктов содержащих ГМО так же могут считаться генетически модифицированными, в зависимости от законодательства страны. Генетически модифицированные организмы получают некоторые новые свойства благодаря переносу в геном отдельных генов теоретически из любого организма (в случае трансгенеза) или из генома родственных видов (цисгенез).

3) Мясо из пробирки, также известное как культивируемое мясо или искусственное мясо - это мясо, которое никогда не было частью живущего, полноценного животного. В нескольких современных исследовательских проектах пытаются выращивать мясо в пробирке экспериментально, хотя пока что до производства культивируемого мяса для общественного потребления дело не дошло. На первом этапе скорее всего будет производиться мясной фарш, а долгосрочной целью является выращивание полноценной культивированной мышечной ткани. Потенциально мышечную ткань любого животного можно выращивать в пробирке.

Биотехнология и здравоохранение

1)Генетическая инжене́рия (генная инженерия) - совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы.

Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология.

2) Выращивание органов - перспективная биоинженерная технология, целью которой является создание различных полноценных жизнеспособных биологических органов для человека. Пока технология не применяется на людях, однако идут активные разработки и эксперименты в этой области. По словам директора Федерального научного центра трансплантологии и искусственных органов имени Шумакова профессора Сергея Готье выращивание органов станет доступным через 10-15 лет.

3) Импланта́ты (нем. Implantat) - класс изделий медицинского назначения, используемых для вживления в организм либо в роли протезов (заменителей отсутствующих органов человека), либо в качестве идентификатора (например, чип с информацией о домашнем животном, вживляемый под кожу). Имплантаты стоматологические - вид имплантатов для вживления в кости верхней и нижней челюсти, которые используются в качестве основы для прикрепления съемных и несъёмных стоматологических протезов. Существует также имплантация капсул с фармакологическим содержимым, например противозачаточных капсул Norplant (англ.), содержащих гормональные контрацептивы.

Энергетика

1) Биото́пливо - топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.

Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твёрдое биотопливо (дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга) и газообразное (синтез-газ, биогаз, водород)

2) Иони́стор (ультраконденсатор, двухслойный электрохимический конденсатор, англ. EDLC, Electric double-layer capacitor) - электрохимическое устройство, конденсатор с органическим или неорганическим электролитом, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита. Функционально представляет собой гибрид конденсатора и химического источника тока.

3) На́ноанте́нна (нанте́нна) - устройство преобразования солнечной энергии в электрический ток, построенное по принципу выпрямляющей антенны, но работающее не в радиодиапазоне, а в оптическом диапазоне длин волн электромагнитного излучения. Идея использования антенн для сбора солнечной энергии была впервые предложена Робертом Бейли в 1972 году.

Информационные технологии

1) Иску́сственный интелле́кт (ИИ, англ. Artificial intelligence, AI) - наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ. ИИ связан со сходной задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически правдоподобными методами.

2) Маши́нный перево́д - процесс перевода текстов (письменных, а в идеале и устных) с одного естественного языка на другой с помощью специальной компьютерной программы. Так же называется направление научных исследований, связанных с построением подобных систем.

3) Объёмная опти́ческая па́мять - это разновидность компьютерной памяти, в которой информация может быть записана и считана в трёхмерном пространстве (а не в привычной двумерной плоскости как, например, в компакт-дисках).

Такой способ хранения информации потенциально способен позволить записывать на диски, сопоставимые по размерам с компакт дисками, порядка терабайта данных. Чтение и запись файлов достигается фокусировкой лазера в объёме. Однако, поскольку структура данных имеет объёмный характер, луч лазера должен проходить сквозь другие точки данных для достижения области, где необходимо произвести чтение или запись. Таким образом, требуется своего рода нелинейность, чтобы эти данные не мешали достичь желаемой точки.