Основатель Microsoft Билл Гейтс по просьбе Массачусетского технологического института выбрал десять прорывных технологий 2019 года. Не все они будут массово применены прямо сейчас, но о всех этих технологиях, как считает Гейтс, в этом году непременно будут много говорить.

Основатель Microsoft Билл Гейтс по просьбе Массачусетского технологического института выбрал десять прорывных технологий 2019 года. Не все они будут массово применены прямо сейчас, но о всех этих технологиях, как считает Гейтс, в этом году непременно будут много говорить. Некоторые из компаний, занимающихся инновациями, основал или вдохновил других на создание сам Гейтс.

Ловкость для роботов

Хотя в мире идет все больше разговоров о том, что машины вот-вот отберут рабочие места у людей, индустриальные работы все еще довольно неуклюжие и ограниченные. Они могут, например, очень точно делать одни и те же движения, собирая сложные изделия на конвейере, но если переложить деталь на миллиметр левее или правее — теряются и начинают вести себя непредсказуемо.

Один из исследовательских проектов, в рамках которого ученые пытаются решить эту проблему — Dactyl от компании OpenAI. Dactyl — это роботизированная рука, которая крутит и подбрасывает простые физические объекты, например — детские кубики. Нейронная сеть, в которой подключена рука, запоминает, как рука взаимодействует с объектами, накапливает эти данные и таким образом изучает, как устроен реальный мир.

Если проект будет удачным, больше не понадобится закладывать в память роботам математическую модель поведения — будет достаточно опыта, накопленного нейронной сетью.

Атомная энергия нового поколения

Новые ядерные реакторы, более безопасные и компактные, уже идут на смену громоздким и вредным для окружающей среды энергоагрегатам прошлого. Как считают ученые, их массовое применение вместо устаревшего оборудования способно даже остановить изменение климата на планете.

Так называемые реакторы четвертого поколения активно разрабатывают канадская компания Terrestrial Energy, американские TerraPower и NuScale. Последняя, ​​например, специализируется на мини-реакторах, каждый из которых уже сейчас может производить десятки мегаватт энергии. Для сравнения — стандартный ядерный реактор производит примерно тысячу мегаватт.

Тест на преждевременные роды

Примерно каждый десятый младенец в мире рождается преждевременно. Благодаря исследованиям ученых Стэнфордского университета, уже через пару лет врачи смогут с помощью обычного анализа крови определять, существует ли для беременной женщины угроза преждевременных родов.

Сейчас, чтобы это выяснить, врачам приходится делать непростые хирургические манипуляции, вроде пункции (прокалывание) живота.

Новая технология основана на том, что в крови человека тоже находятся небольшие доли его ДНК и РНК — из тех клеток, которые уже умерли. Достаточно взять немного крови человека, найти там эти частицы и проанализировать, есть ли прежде всего, в организме возможные генетические мутации.

Желудочный зонд в таблетке

Маленькое компактное устройство, которое легко глотать даже без анестезии, должно очень скоро заменить громоздкие и неприятные в использовании гастрозонды. В отличие от современных эндоскопов, новый зонд врачи смогут носить с собой и применять даже во время первичного визита к больному.

Зонд-таблетка, которую разрабатывают в клинике MGH в Бостоне, будет содержать миниатюрный микроскоп. К устройству будет крепиться очень тонкая нить, по которой будут передаваться изображения желудка и кишечника. Также зонд сможет брать образцы биологического материала для анализа.

Мини-зонд поможет не только диагностировать и лечить распространенные кишечные и желудочные заболевания, но и по определенным признакам предусмотреть, например, вероятность рака пищевода.

Персонализированные вакцины от рака

Обычная химиотерапия обычно убивает много здоровых клеток, но далеко не всегда побеждает раковую опухоль. Новые лекарства от рака, которые уже тестируют на больных врачи немецкой компании BioNTech, должны запускать в организме человека «умный» защитный механизм, уничтожающий только раковые клетки.

Вакцина поможет человеческому телу распознать мутации, уникальные для каждой опухоли, и выборочно «атаковать» их. Для этого необходимо предварительно взять образец опухоли, проанализировать его и заложить эту информацию в лекарства, таким образом персонализируя их для каждого больного.

Искусственное и растительное мясо

Согласно расчетам ООН, в 2050 году населять Землю будут 10 млрд людей. К тому времени люди будут потреблять на 70% больше мяса, чем в 2005 году. Но рост объемов животноводства приводит также к увеличению вреда окружающей среде, ведь для выращивания животных применяют большие объемы воды и большие площади пастбищ с уникальным грунтом.

Но, как рассчитали ученые, для производства одного фунта искусственного или растительного протеина нужно в разы меньше воды и других невозобновляемых природных ресурсов, чем для производства одного фунта белка животного.

Сейчас параллельно продолжаются исследования двух основных методов изготовления «альтернативного» мяса.

Первый из них — так называемое «лабораторное» мясо, технологию производства которого разрабатывают ученые из Маастрихтского университета. Ученые вынимают у животных ткани мышц и выращивают из них мясо в биореакторах.

Второй — производство продуктов, похожих на мясо, из растений. Ученые из американских компаний Beyond Meat и Impossible Foods делают «мясо» из сои, гороха, пшеницы, картофеля и растительных масел. По их подсчетам, при производстве одной растительной котлеты в воздух выбрасывается на 90% меньше парникового газа, чем при изготовлении обычного бургера из говядины.

Ловушка для углекислого газа

Еще один способ борьбы с глобальным изменением климата предложил гарвардский ученый Дэвид Кит. Его идея заключается в том, чтобы собрать воздух с помощью специальных машин и затем удалить из него вредные примеси, прежде всего — углекислый газ.

Метод достаточно дорогой — удаление одной тонны углекислого газа будет стоить $100, а удалить надо, как утверждают специалисты ООН по вопросам климата, один триллион тонн. Но, учитывая то, как медленно человечество уменьшает вредные выбросы в атмосферу, этот метод не такой уж странный и бесперспективный, как кажется на первый взгляд.

Другой вопрос — что потом делать с этим огромным объемом газа.

Канадский стартап Carbon Engineering планирует производить из него синтетическое топливо. А швейцарская компания Climeworks и американская Global Thermostat хотят использовать углекислый газ для производства метана или даже для изготовления газированных напитков.

Кардиограмма на запястье

Кардио-браслет от калифорнийского стартапа AliveCor, как ожидается, по своим возможностям будет ближе к серьезным медицинским устройствам, чем к популярным ныне фитнес-трекерам. У него будет 12 чувствительных сенсоров, браслет сможет снимать у владельца электрокардиограмму, распознавать мерцательную аритмию и даже приближение сердечного приступа. Всю эту информацию браслет будет передавать на смарт-часы от Apple.

Также разработку кардио-часов анонсировала французская компания Withings.

Туалеты, не использующие канализацию

По некоторым подсчетам, у более 2 млрд людей в мире нет должным образом оборудованной канализации. Как следствие — фекалии загрязняют водоемы, расположенные рядом, распространяя бактерии и вызывая заболевания вроде холеры и диареи.

Энергоэффективные туалеты, которые разрабатывают ученые, смогут функционировать без канализационной системы и перерабатывать отходы сразу на месте. Что важно — туалеты должны быть достаточно дешевыми, чтобы их было выгодно использовать именно в бедных странах, где существует больше всего проблем с канализацией.

Туалет NEWgenerator, разработанный в университете Южной Флориды, фильтрует бактерии и вирусы с помощью специальной анаэробной мембраны. Другой опытный образец, от компании Biomass Controls из Коннектикута, сразу перерабатывает отходы в органические удобрения.

Говорящий искусственный интеллект

Современные помощники с искусственным интеллектом пока недостаточно хорошо анализируют человеческую речь. Они различают только стандартный набор команд и легко путаются, если что-то идет не так.

Новые технологии должны разрешить роботизированным ассистентам различать уже не команды, а семантическую связь между словами.

Например, Google недавно продемонстрировала компьютерную систему BERT, которая научилась определять, какие слова пропущены в предложении, предварительно изучив много человеческих текстов.

Эти разработки, если их совместить с улучшенными синтезаторами человеческой речи, позволят человеку просто разговаривать со своими роботами-помощниками вместо того, чтобы просто давать им стандартные и не всегда исчерпывающие команды.

Этот материал также доступен на украинском языке

Подписывайтесь на наш телеграм-канал.

Поделиться: