Билл Гейтс рассказал о 10 прорывных технологиях ближайшего будущего

Основателя Microsoft Билла Гейтса попросили назвать десяток новаций, которыми запомнится 2019 год и которые повлияют на наше будущее, в рубрике «10 прорывных технологий» журнала Technology Review Массачуссетского технологического института. Гейтс постарался отобрать не только те технологии, о которых будет сообщаться в новостных заголовках этого года, но также те, что войдут в историю.

Роботы станут ловкими

Несмотря на многократные разработки промышленные роботы по-прежнему остаются неуклюжими. Промышленные роботы всё ещё неуклюжи и не отличаются гибкостью. Одним из таких проектов является Dactyl, робот, который научился переворачивать игрушечный блок в своих пальцах. Dactyl, проект некоммерческой организации OpenAI из Сан-Франциско, состоит из руки промышленного робота, окружённой множеством источников света и камер. Используя так называемое обучение с подкреплением, нейронная сеть учит машину, как захватывать и успешно поворачивать блок в моделируемой среде, прежде чем манипулятор попробует справиться с задачей в реальности. Сначала ПО проводит случайные эксперименты, укрепляя связи в сети с течением времени, когда алгоритм приближается к целевому результату.

Ядерная энергетика нового поколения

Новые конструкции ядерных и термоядерных реакторов, которые разрабатываются в различных странах мира, обещают сделать этот источник энергии более безопасным и дешёвым. Среди них — ядерно-термоядерные реакторы IV поколения (развитие традиционных конструкций, которые могут стать реальностью уже к 2020-м годам); малые модульные реакторы; и, наконец, полноценные термоядерные реакторы.

Небольшие модульные реакторы обычно вырабатывают десятки мегаватт энергии. Такие компании, как NuScale в Орегоне, говорят, что миниатюрные реакторы могут сэкономить деньги и снизить экологические и финансовые риски.

В области термоядерного управляемого синтеза тоже наблюдается некоторый прогресс, но ранее 2030 года вряд ли в этой сфере обозначится что-то определённое. Многие считают, что синтез — это несбыточная мечта, но поскольку такие реакторы не могут взорваться и не создают опасных радиоактивных отходов, их появление может стать настоящим прорывом. Билл Гейтс выступает инвестором компаний TerraPower и Commonwealth Fusion Systems, занимающихся этим направлением.

Прогнозирование преждевременных родов

15 миллионов детей рождаются недоношенными ежегодно — сегодня это основная причина смерти людей в возрасте до пяти лет.

В течение ближайших пяти лет простой анализ крови у беременной женщины в кабинете врача может сообщить о риске преждевременных родов.

Кишечный зонд в таблетках

Небольшое устройство, которое можно проглотить, позволяет получать детальные изображения кишечника без наркоза даже у младенцев и детей. Расстройство пищеварения EED (Environmental enteric dysfunction) может быть одной из самых распространённых болезней, о которых мало кто слышал. Она характеризуется воспалённым кишечником, который плохо усваивает питательные вещества. Болезнь широко распространена в бедных странах и является одной из причин, по которой многие люди страдают от недоедания, задержек в развитии и не достигают нормального роста. Никто не знает точно, что вызывает EED и как её можно предотвратить или лечить.

Капсулы для глотания содержат миниатюрные микроскопы. Они прикреплены к гибкому ниточкообразному тросу, который обеспечивает питание и свет при отправке изображений на консоль в виде портфеля с монитором. Это позволяет медицинскому работнику приостановить работу капсулы в местах, представляющих интерес, и вытащить её после завершения, что позволит её стерилизовать и использовать повторно.

Индивидуальные вакцины против рака

Учёные находятся на пороге коммерциализации первой персонализированной противораковой вакцины. Если она будет работать так, как надеются, то вакцина будет запускать иммунную систему человека для выявления опухоли по уникальным мутациям — это было бы эффективное средство против многих видов рака. Используя естественную защиту организма для избирательного уничтожения только опухолевых клеток, вакцина, в отличие от обычной химиотерапии, ограничивает повреждение здоровых клеток. Атакующие иммунные клетки также могут уничтожать отдельные раковые клетки после первоначального курса лечения.

Бургеры без говядины

ООН ожидает, что к 2050 году в мире будет 9,8 миллиарда человек. И при этом люди в среднем становятся богаче. Ни одна из этих тенденций не сулит ничего хорошего для изменения климата, особенно потому, что более богатые люди, как правило, едят больше мяса. К этой дате, согласно прогнозам, люди будут потреблять на 70 % больше мяса, чем в 2005 году. При этом животноводство оказывает одно из самых разрушительных воздействий на окружающую среду.

Изготовление лабораторного мяса предусматривает извлечение мышечной ткани у животных и последующее выращивание его в биореакторах. Конечный продукт (по крайней мере, фарш) должен быть близок к натуральному, хотя исследователи всё ещё работают над вкусом. Учёные из Университета Маастрихта в Нидерландах, которые работают над технологией промышленного выращивания такого мяса, полагают, что к следующему году у них будет лабораторный бургер. Один из недостатков мяса, выращенного искусственно, заключается в том, что экологические выгоды в лучшем случае ничтожны — в недавнем отчёте Всемирного экономического форума говорится, что выбросы от такого мяса будут лишь на 7 % меньше, чем от полученной естественным путём говядины.

Более выгодным с экологической точки зрения подходом может стать «растительное мясо» от компаний вроде Beyond Meat и Impossible Foods (Билл Гейтс выступает инвестором обеих), в котором используется белок гороха, сои, пшеницы, картофеля и растительные масла для имитации текстуры и вкуса мяса животных. Beyond Meat построила новый завод в Калифорнии площадью 2400 квадратных метров и уже продала более 25 млн гамбургеров через 30 тысяч магазинов и ресторанов. В будущем бургер с таким «мясом» будет требовать в 10 раз меньше выбросов, чем обычный с настоящей говядиной.

Уловитель углекислого газа

Прошлым летом климатолог из Гарварда Дэвид Кит подсчитал, что теоретически машины могут справиться с задачей по цене менее $100 за тонну с помощью подхода, известного как прямой захват воздуха. Это на порядок дешевле, чем считалось ранее, хотя потребуются годы, пока затраты упадут до такого уровня. Carbon Engineering, канадский стартап, основанный господином Китом в 2009 году, планирует расширить свой пилотный завод, чтобы из полученного таким способом CO2 производить синтетическое топливо (Билл Гейтс тоже является инвестором в Carbon Engineering).

Завод по прямому захвату воздуха Climeworks в Италии тоже собирается производить метан из абсорбированного углекислого газа и водорода, а их же завод в Швейцарии будет продавать углекислый газ для индустрии безалкогольных напитков. Global Thermostat в Нью-Йорке, которая завершила строительство своего первого коммерческого завода в Алабаме в прошлом году, тоже занимается поставками диоксида углерода для индустрии газированных напитков.

Электрокардиограмма на запястье

Ни одно из носимых устройств пока не способно обнаружить сердечный приступ по мере его возникновения. Но это может скоро измениться.

Осенью прошлого года AliveCor представила предварительные результаты Американской кардиологической ассоциации по системе с двумя датчиками — она умеет выявлять определённый тип сердечного приступа.

Туалеты без канализации

Исследователи работают над созданием нового вида туалета, который будет достаточно дёшев для развивающихся стран и сможет не только избавлять от отходов, но и утилизировать их.

Билл Гейтс активно поддерживает разработки туалетов, способных перерабатывать отходы на месте, без необходимости использования большого количества воды для доставки фекалий на удалённую очистную станцию.

Свободно разговаривающие голосовые помощники

Технология призвана упростить жизнь людей, но пока движение в этом направлении только началось. Они распознают только узкий диапазон команд и легко ошибаются. Но некоторые последние достижения должны расширить возможности цифровых ассистентов.

В июне 2018 года исследователи из команды OpenAI разработали методику, которая обучает ИИ на немаркированном тексте, чтобы избежать затрат и времени на классификацию и маркировку всех данных вручную. Несколько месяцев спустя Google представила систему BERT, которая научилась предсказывать пропущенные слова, изучая миллионы предложений. В тесте по заполнению пропущенных слов система справлялась не хуже обычных людей.

Эти улучшения в сочетании с продвинутым синтезом речи позволяют сделать взаимодействие с машинами более естественным и создать настоящих цифровых помощников. Кое-что уже удивляет: например, технология Google Duplex может осуществлять звонки от лица человека и самостоятельно бронировать места в ресторане или салоне, имитируя разговор человека. В Китае потребители уже привыкли к AliMe Alibaba, который координирует доставку посылок по телефону и торгуется по поводу цены товаров в чате. Но всё это только начало, намётки будущего — ИИ пока работает скорее на основе статистики.

Источник: Technology Review

Александр Григорьев ЦСО "Крокус"