10 революционных технологий 2018 года

Опубликовано:

Состязательные нейронные сети. Искусственные эмбрионы. Искусственный интеллект в облачном сервисе. Встречайте наш ежегодный перечень 10 технологических достижений, которые, с нашей точки зрения, уже сегодня и в дальнейшем станут определяющим фактором нашей профессиональной деятельности и жизни.

Начиная с 2001 года, мы ежегодно составляем список так называемых десяти революционных технологий.
Люди часто спрашивают, что именно мы подразумеваем под словом «революционные»? Это резонный вопрос. Некоторые из выбранных нами позиций еще не достигли широкого использования, в то время как другие возможно вот-вот появятся на прилавках магазинов. На самом деле мы ищем технологию или весьма вероятно даже ряд технологий, которые окажут значительное влияние на нашу жизнь.

В топ-10 технологий этого года попали: новый алгоритм для искусственного интеллекта под названием «генеративно-состязательная сеть», наделяющий машины воображением; искусственные эмбрионы, которые, несмотря на некоторые противоречивые и продиктованные этикой факторы, предопределяют процесс создания жизни и приоткрывают ученым завесу, за которой скрывается тайна рождения человека; а также пилотная электростанция в сердце нефтехимической промышленности Техаса, осуществляющая попытки генерировать экологически абсолютно чистую электроэнергию за счет природного газа, который, вероятно, останется основным энергоресурсом в обозримом будущем. Эти и другие пункты нашего перечня стоят того, чтобы обратить на них пристальный взгляд. – Редакторы.

3-D печать металлом


Пробыв в обиходе уже несколько десятилетий, технология трехмерной печати, как правило, использовалась любителями и конструкторами, изготовляющими нетипичные прототипы. Печать чем-либо помимо пластика, в частности металлом, была дорогостоящей и отнимала очень много времени.

Сегодня, эта технология становится дешевой и достаточно простой, чтобы стать потенциально практическим методом производства деталей. В случае ее широкомасштабного применения, она могла бы модифицировать процесс серийного производства множества товаров.

В ближайшем будущем производителям не нужно будет иметь обширные материально-производственные запасы. Вместо этого они смогут просто напечатать металлическое изделие такое, как запасная деталь для далеко не новой машины, когда бы она ни понадобилась.

В долгосрочной перспективе на смену крупным серийным производителям ограниченной линейки деталей, возможно, придут небольшие фабрики, предоставляющие более широкий ассортимент и адаптирующиеся под меняющиеся нужды потребителей.

Благодаря этой технологии можно производить более легкие, прочные детали, а также сложные фигуры, изготовление которых было невозможным при условии применения традиционных методов. Помимо этого, 3-D печать металлом подразумевает более жесткий контроль над микроструктурой металлов. В 2017 году ученые из Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса заявили, что разработали метод трехмерной печати для создания деталей из нержавеющей стали, которые по прочности в два раза превосходят изготовляемые традиционным способом.

Кроме того, в 2017 году Markforged, небольшая стартап-компания за пределами Бостона, специализирующаяся на трехмерной печати, выпустила первый в мире 3-D принтер по металлу стоимостью менее 100 000 долларов США.

В декабре 2017 года еще одна молодая и действующая на территории Бостона компания Desktop Metal начала поставлять на рынок свои первые машины для создания металлических прототипов. Ее руководство планирует приступить к реализации более габаритных машин для промышленного производства, которые в 100 раз быстрее своих предшественников.

Процесс печати металлических деталей также упрощается. Сегодня Desktop Metal предлагает программное обеспечение, создающее шаблоны для 3-D печати. Пользователи вводят в программу параметры детали, которую хотят напечатать, и она создает соответствующую компьютерную модель.

Компания GE, которая в течение длительного времени оставалась сторонником использования 3-D печати для производства своей применяемой в авиационной промышленности продукции, создала тестовую версию своего нового принтера по металлу, который работает достаточно быстро, чтобы изготавливать крупные детали. Руководство компании планирует выпустить этот принтер в продажу в 2018 году. – Эрин Виник (Erin Winick)

3-D печать металлом

Инновационность: Теперь принтеры могут быстро и дешево изготавливать металлические предметы.
Почему это важно: Благодаря способности производить крупные и сложные металлические детали на заказ существует возможность преобразования сектора промышленного производства.
Лидеры отрасли: Markforged, Desktop Metal, GE
Когда технология станет доступной: Уже доступна

Искусственные эмбрионы

Совершив эпохальное открытие, предопределяющее процесс создания жизни, эмбриологи Кембриджского университета (Великобритания) вырастили похожий на настоящий эмбрион мыши без яйцеклетки и сперматозоида, используя исключительно стволовые клетки, взятые от другого эмбриона.

Ученые осторожно поместили клетки в объемный каркас и завороженно наблюдали за тем, как они начали соединяться и приобретать характерные цилиндрические очертания эмбриона мыши в возрасте нескольких дней после зачатия.

«Мы узнали, что стволовые клетки способны творить чудеса. Мы и не предполагали, что они способны к настолько идеальной самоорганизации», – сказала журналисту глава исследовательской группы Магдалена Зерницка-Гоетц (Magdelena Zernicka­Goetz).

По словам госпожи Зерницкой-Гоетц, ее «синтетический» эмбрион, вероятно, не смог бы стать мышью. Тем не менее, существуют предпосылки к тому, что вскоре у нас будут млекопитающие, рожденные вовсе без использования яйцеклетки.

Это не является целью главы исследовательской группы. Она хочет изучить, каким образом клетки эмбриона на ранней стадии развития начинают приобретать свою специализацию. Следующим шагом, по словам исследователя, будет создание искусственного эмбриона из человеческих стволовых клеток. Работа над этим кипит в Мичиганском и Рокфеллеровском университетах.

Искусственный эмбрион человека станет для ученых чудом, позволяющим докопаться до самых ранних этапов зарождения жизни. А поскольку начало созданию такого эмбриона положено благодаря легким в обращении стволовым клеткам, сотрудники лабораторий смогут применять полный набор средств, таких как редактирование генома, с целью изучения процесса их роста.

Вместе с тем, создание искусственного эмбриона предполагает ряд этических вопросов. Что если такие эмбрионы окажутся неотличимы от настоящих? Как долго их можно выращивать в лаборатории до того, как они ощутят боль? По словам специалистов по биоэтике, нам необходимо ответить на эти вопросы прежде, чем наука шагнет дальше в своем развитии. – Антонио Регаладо (Antonio Regalado)

Искусственные эмбрионы

Инновационность: Без яйцеклеток и сперматозоидов исследователи создали эмбрионоподобные структуры исключительно на основе стволовых клеток, обеспечивая совершенно новый путь к созданию жизни.
Почему это важно: Искусственные эмбрионы помогут ученым изучить неизведанные ранние этапы эмбрионального развития человека, однако они порождают новые биоэтические споры.
Лидеры отрасли: Кембриджский университет; Мичиганский университет; Рокфеллеровскй университет.
Когда технология станет доступной: Уже доступна.

Сенсорный город

Планы множества смарт-городов были отложены в долгий ящик, их разработчики поумерили свой пыл или же сконцентрировались исключительно на баснословно богатых людях. Есть надежда, что создатели нового проекта в Торонто под названием Quayside, исправят ситуацию, разработав схему городского района с нуля и выстроив ее заново с использованием новейших цифровых технологий.

Расположенное в Нью-Йорке дочернее предприятие компании Alphabet – Sidewalk Labs – сотрудничает с правительством Канады по вопросам реализации высокотехнологического проекта, предназначенного для промышленного портового района Торонто.

Одна из целей проекта состоит в том, чтобы принимать конструкторские, политические и технологические решения на основе информации, полученной посредством обширной сети датчиков, собирающих данные обо всем на свете, начиная с качества воздуха и заканчивая уровнем шума и родом деятельности населения.

Согласно плану весь транспорт должен быть самоуправляющимся и предназначенным для общего пользования. Под землей будут перемещаться роботы, выполняя разного рода рутинные задачи, такие как доставка почты. Руководители Sidewalk Labs заявляют, что дадут доступ к программам и системам, которые создают, чтобы другие компании могли разработать сервисы наряду с ними, точно так же, как люди разрабатывают приложения для мобильных телефонов.

Компания собирается осуществлять тщательный мониторинг общественной инфраструктуры, и это дало почву для беспокойства по поводу управления данными и неприкосновенности личной жизни. Однако, Sidewalk Labs считает, что может сотрудничать с населением и местным правительством, дабы уменьшить такого рода опасения.

«Характерным для всей нашей деятельности в Quayside является то, что проекту присуща не только чрезмерная амбициозность, но и определенная сдержанность», – замечает уполномоченный по вопросам планирования городских систем Sidewalk Labs Рит Аггарвала (Rit Aggarwala). Эта самая сдержанность может помочь Quayside избежать ловушек, в которые попали предыдущие проекты смарт-городов.

Согласно информации, полученной из государственного ведомства, осуществляющего контроль над разработкой проекта Quayside, другие города Северной Америки уже просят включить их в перечень следующих на очереди проектов Sidewalk Labs. По словам руководителя ведомства Вилла Флейссинга (Will Fleissig), Сан-Франциско, Денвер, Лос-Анжелес и Бостон уже требуют нововведений. – Элизабет Войке (Elizabeth Woyke)

Сенсорный город

Инновационность: Район города Торонто стремиться стать первым населенным пунктом, который успешно объединит разработанную по последнему слову науки и техники архитектуру города с ультрасовременными цифровыми технологиями.
Почему это важно: Смарт-города могут сделать городские районы более доступными с финансовой точки зрения, пригодными для жизни, а также экологически безвредными.
Лидеры отрасли: Sidewalk Labs и Waterfront Toronto
Когда технология станет доступной: О начале проекта было объявлено в октябре 2017 года, а его реализация может начаться уже в 2019 году

Общедоступный искусственный интеллект

До сих пор искусственный интеллект оставался в основном игрушкой таких крупных компаний-производителей ПО, как Amazon, Baidu, Google и Microsoft, а также некоторых молодых предприятий. Для многих других компаний и отраслей экономики системы искусственного интеллекта являются слишком дорогостоящими и сложными с точки зрения их полноценного внедрения.

Какой выход из ситуации? Инструменты машинного обучения, находящиеся в облачном сервисе, обеспечивают намного большему количеству людей доступ к искусственному интеллекту. На сегодняшний день Amazon вместе со своим дочерним предприятием AWS всецело заправляют искусственным интеллектом «в облаке». Google пытается выйти в лидеры с помощью TensorFlow – открытой библиотеки на базе искусственного интеллекта, которой можно пользоваться, чтобы создавать другое программное обеспечение для машинного обучения. Недавно руководители Google анонсировали Cloud AutoML – набор систем предварительного обучения, благодаря которым искусственный интеллект может стать легче в использовании.

Компания Microsoft, владеющая собственной облачной платформой с элементами искусственного интеллекта Azure, кооперируется с Amazon, чтобы представить открытую библиотеку для глубокого обучения Gluon. Предполагается, что благодаря этой библиотеке создавать нейронные сети (основная технология в сфере искусственного интеллекта, имитирующая процесс обучения человеческого мозга) станет так же просто, как разрабатывать приложения для смартфонов.

Пока не ясно, какая из этих компаний займет лидирующую позицию, предлагая облачные сервисы на базе искусственного интеллекта. Однако такое лидерство предполагает огромные бизнес-возможности.

Значительная потребность в этих продуктах появится, если революция в сфере искусственного интеллекта в еще большей степени затронет различные отрасли экономики.

Сегодня искусственный интеллект применяется в основном в сфере информационных технологий, где благодаря его использованию увеличился коэффициент полезного действия и были созданы новые продукты и услуги. Однако воспользоваться преимуществами открытий, сделанных на поприще искусственного интеллекта, изо всех сил старались и множество других компаний и отраслей промышленности. Такие сектора, как медицина, промышленное производство и энергетика также можно было бы преобразовать в случае наличия возможности внедрять эту технологию в полном объеме, что значительно бы поспособствовало улучшению экономической эффективности.

Тем не менее, множество компаний до сих пор не располагает достаточным количеством кадров, знакомых с методами использования искусственного интеллекта «в облаке». Поэтому Amazon и Google, среди прочего, предоставляют информационно-консультационные услуги. Как только благодаря облачному сервису эта технология окажется в зоне всеобщей досягаемости, в сфере искусственного интеллекта начнется настоящая революция. – Джеки Сноу (Jackie Snow)

Общедоступный искусственный интеллект

Инновационность: Развернутый в облаке искусственный интеллект делает эту технологию дешевле и проще в применении.
Почему это важно: Сейчас искусственный интеллект используется относительно небольшим количеством компаний, но, в качестве облачного сервиса, он сможет быть доступен многим, стимулируя развитие экономики.
Лидеры отрасли: Amazon, Google, Microsoft
Когда технология станет доступной: Уже доступна

Состязательные нейронные сети

Искусственный интеллект становится все искуснее в плане идентификации вещей: покажите ему миллион картинок, и он с необъяснимой точностью скажет, на какой из них изображен переходящий дорогу пешеход. Вместе с тем ему совершенно не под силу генерировать изображения пешеходов самостоятельно. Умей он это делать, он был бы способен создавать множество реалистичных, а не синтетических картинок с изображениями пешеходов в разных ситуациях, чем смог бы воспользоваться самоуправляющийся автомобиль, чтобы самостоятельно оттачивать свои навыки, не выезжая на дорогу.

Но проблема в том, что создание чего-либо абсолютно нового требует воображения – и до сих пор именно это было камнем преткновения для искусственного интеллекта.

Впервые решение данной проблемы пришло в голову Яна Гудфеллоу (Ian Goodfellow), впоследствии ставшего аспирантом Монреальского университета, во время ученой дискуссии в баре в 2014 году. Алгоритм, известный под названием «генеративно-состязательная сеть», предусматривает наличие двух нейронных сетей (упрощенные математические модели человеческого мозга, лежащие в основе наиболее современного машинного обучения), которые состязаются между собой в цифровой игре в кошки-мышки.

Обе сети обучаются на основе одного и того же набора данных. Задача так званной генеративной сети – создать вариации изображений, которые она уже видела, например, картинку пешехода с тремя руками. От второй сети, именуемой дискриминационной, требуется определить, похожа ли картинка, которую она видит, на те, с помощью которых она обучалась, или же она является подделкой, созданной генеративной сетью – собственно говоря, ей предстоит ответить на вопрос, может ли этот трехрукий человек быть реальным?

Со временем генеративной сети удастся стать настолько умелой в создании изображений, что дискриминационная сеть не сможет идентифицировать фальшивки. По большому счету генеративная сеть была обучена узнавать, а затем создавать близкие к реальным изображения пешеходов.

За прошедшие десять лет эта технология стала одним из наиболее перспективных достижений в сфере искусственного интеллекта. Она способна помогать машинам добиваться результатов, которые вводят в заблуждение даже людей.

Генеративно-состязательные сети были введены в эксплуатацию, имея навыки создания близких к реалистичному звучанию речей, а также фотореалистичных фейковых снимков. Во время одного эксперимента ученые, работающие на компанию-производителя чипов Nvidia, заливали в генеративно-состязательную сеть фотографии знаменитостей, чтобы смоделировать сотни правдоподобных лиц людей, которых не существует. Еще одна исследовательская группа занималась созданием убедительных ненастоящих картин, похожих на работы ван Гога. Продолжая аналогию, генеративно-состязательные сети способны разными способами заново воссоздавать изображения, превращая залитую солнцем дорогу в снежную или лошадей в зебр.

Результаты проводимых экспериментов не всегда безупречны: генеративно-состязательные сети могут придумывать велосипеды с двумя рулями или же лица с бровями не в том месте. Однако поскольку изображения и звуки часто являются на диво реалистичными, у некоторых специалистов возникает ощущение того, что эти сети начинают понимать, как устроен мир, который они видят и слышат. А это значит, что искусственный интеллект может приобрести, наряду с воображением, способность более независимо улавливать смысл того, что он видит вокруг. – Джеми Кондлиффэ (Jamie Condliffe)

Состязательные нейронные сети

Инновационность: Две системы искусственного интеллекта могут коммуницировать друг с другом, создавая сверхреалистичные изображения и звуки, на которые машины никогда ранее не были способны.
Почему это важно: Эта технология обеспечивает роботам нечто похожее на воображение. Она может помочь им стать менее зависимыми от людей, но вместе с тем превращает их в порождающие тревогу мощные инструменты для цифровой бутафории.
Лидеры отрасли: Google Brain, DeepMind, Nvidia
Когда технология станет доступной: Уже доступна

Наушники-вкладыши со встроенным переводчиком

В культовой серии научно-фантастических романов «Автостопом по галактике», для того чтобы в считанные секунды услышать перевод с какого-либо языка нужно вложить в ухо желтую вавилонскую рыбку. В реальном мире компания Google представила промежуточное решение вопроса понимания чужой речи, а именно пару наушников Pixel Buds стоимостью 159 долларов. Они работают в паре со смартфонами Pixel и приложением Google Translate для осуществления перевода практически в реальном времени.

Один человек надевает наушники, тогда как другой держит телефон. Тот, кто в наушниках, говорит на своем языке (английский задан по умолчанию), а приложение переводит его речь и громко воспроизводит на телефоне. Собеседник с телефоном в руках отвечает. Программа переводит этот ответ и воспроизводит его через наушники.

Google Translate уже обзавелся функцией поддержания беседы, а его приложения iOS и Android позволяют двум пользователям общаться, поскольку сервис автоматически распознает языки, на которых они говорят, и осуществляет перевод. Однако из-за фонового шума приложению может быть трудно понять, что говорят люди, а также вычислить, когда один человек замолчал, и нужно начинать переводить.

Однако для наушников Pixel Buds это не проблема, поскольку тот, кто их надел, подключается и во время своей речи держит палец на правом наушнике. Раздельно функционирующие телефон и наушники позволяют каждому человеку пользоваться микрофоном, а также помогают поддерживать зрительный контакт, поскольку собеседникам не нужно передавать телефон друг другу.

Pixel Buds подвергались резкой критике из-за своего неподобающего дизайна. Они действительно выглядят бестолково, и вставить их в уши может быть весьма проблематично. Помимо этого возможны трудности с их настройкой при подключении к телефону.

Тем не менее, несовершенство конструкции можно исправить. Наушники Pixel Buds дают надежду на обеспечение понятной коммуникации людей, говорящих на разных языках, практически в реальном времени. И рыбку ловить не нужно. – Рейчел Метз (Rachel Metz)

Наушники-вкладыши со встроенным переводчиком

Инновационность: Теперь перевод осуществляется практически в реальном времени. Наушники работают с большим количеством языков и просты в использовании.
Почему это важно: В век растущей глобализации язык все еще является преградой для осуществления коммуникации.
Лидеры отрасли: Google и Baidu
Когда технология станет доступной: Уже доступна

Безуглеродный природный газ

Вероятно, мир подсел на природный газ, как на один из первичных источников электричества в ближайшем будущем. Дешевый и легкодоступный, сейчас он обеспечивает электричеством более 30% территории США и 22% земного шара. И, несмотря на то, что он чище угля, природный газ все еще остается причиной выброса огромного количества углерода в атмосферу.

Сотрудники пилотной электростанции, расположенной за пределами Хьюстона в сердце нефтяной и перерабатывающей промышленности США, тестируют технологию, которая может воплотить мечты об экологически чистой энергии, получаемой за счет природного газа, в реальность. По мнению ее руководства, помимо реализации проекта строительства станции, производящей 50 мегаватт энергии, компания Net Power может обеспечить выработку электроэнергии не дороже, чем стандартные электростанции, работающие на природном газе, а также существенным образом препятствовать выбросу двуокиси углерода в процессе.

При таком раскладе у мира бы появилась возможность по приемлемой цене генерировать безуглеродную энергию за счет ископаемого топлива. Такие электростанции на природном газе можно было бы запускать и приостанавливать по требованию, избегая больших капитальных затрат на ядерную энергию, а также решив проблему нерегулярности поставок, которая, как правило, имеет место в случае с возобновляемыми энергоресурсами.

Технология Net Power – это результат сотрудничества фирмы-разработчика инновационных технологий 8 Rivers Capital, предприятия Exelon Generation, а также компании-строителя электростанций CB&I. Сейчас предприятие занимается вводом электростанции в эксплуатацию, а также уже приступила к первоначальному тестированию. Она собирается огласить результаты проведения первичных проверок в ближайшие месяцы.

На электростанции углекислый газ, выделившийся вследствие сгорания природного газа, подвергают высокому давлению и температуре, используя полученный сверхкритический CO2 в качестве «рабочей жидкости», приводящей в действие специально сконструированную турбину. Большие объемы двуокиси углерода подлежат постоянной переработке, а его остатки можно собирать при достаточно небольших затратах.

Основным фактором, от которого зависит уменьшение затрат, является продажа углекислого газа. Сегодня его в основном используют для добывания нефти из скважин. Этот рынок является достаточно ограниченным и не очень экологическим. Тем не менее, разработчики технологии Net Power надеются на то, что, в конечном счете, спрос на углекислый газ будет расти в сфере промышленного производства цемента, а также изготовления пластика и других углеродных материалов.

Технология компании Net Power не решит всех проблем, связанных с природным газом, и в частности с его добычей. Однако, поскольку мы все-таки используем данный энергоресурс, мы могли бы делать это наиболее экологически безопасным способом. Из всех разрабатываемых технологий, направленных на выработку экологически чистой энергии, технология Net Power является одной из наиболее продвинутых и многообещающей в плане уменьшения уровня выброса CO2 в атмосферу. – Джеймс Темпл (James Temple)

Безуглеродный природный газ

Инновационность: Электростанция эффективно и недорого собирает углерод, выделяемый вследствие сгорания природного газа, не допуская выброса парниковых газов в атмосферу.
Почему это важно: Около 32% электроэнергии США вырабатывается за счет природного газа, что является причиной приблизительно 30% всех выбросов углерода предприятиями электроэнергетического комплекса. Лидеры отрасли: 8 Rivers Capital, Exelon Generation, CB&I
Когда технология станет доступной: Через 3-5 лет

Безупречная защита конфиденциальной информации в интернете

С помощью нового инструмента, который может позволить вам, к примеру, подтвердить свое совершеннолетие, не афишируя дату рождения, или же наличие достаточного количества средств на банковском счету для осуществления транзакций, не указывая баланс или другие подробности, стало возможным действительно защитить конфиденциальную информацию в интернете. Благодаря ему снижается риск нарушения приватности или кражи персональных данных.

Данный инструмент представляет собой инновационный криптографический протокол под названием «протокол подтверждения без раскрытия конфиденциальных сведений». Не смотря на то, что ученые трудились над ним десятилетиями, интерес к нему возник только в прошлом году, отчасти по причине все большей одержимости людей криптовалютами, большинство из которых не являются приватными.

Практическое применение протокола подтверждения без раскрытия конфиденциальных сведений было обеспечено в значительной мере благодаря появившейся в конце 2016 года криптовалюте Zcash. Для предоставления пользователям возможности проводить транзакции анонимно, разработчики Zcash использовали метод, именуемый zk-SNARK («zero-knowledge succinct non-interactive argument of knowledge» – в пер. с англ. «краткое неинтерактивное подтверждение сведений без разглашения конфиденциальной информации»).

Обычно подобное невозможно в системе Биткойн и большинстве других платежных систем с открытым доступом на базе блокчейна, где транзакции видимы для всех. Не смотря на то, что эти транзакции теоретически являются анонимными, они могут быть сопряжены с другими данными, чтобы отследить или даже идентифицировать пользователей. Основатель второй в мире по популярности платформы на базе блокчейна (Ethereum) Виталий Бутерин описал zk-SNARK как «технологию, в корне меняющую правила игры».

Для банков она может стать способом использовать блокчейны в платежных системах, не ущемляя прав клиентов на неприкосновенность личной информации. В прошлом году банковский холдинг JPMorgan Chase внедрил технологию zk-SNARK в свою платежную систему на базе блокчейна.

Тем не менее, не смотря на всю свою перспективность, процесс краткого неинтерактивного подтверждения сведений без разглашения конфиденциальной информации является медленным и сложным с точки зрения обработки информации. Он тоже требует так называемого «ввода защищенных данных», благодаря чему создается криптографический ключ, который может нарушить работу всей системы, если попадет в плохие руки. Однако исследователи изучают альтернативы решения данной проблемы, предполагающие более эффективное подтверждение без разглашения конфиденциальной информации и не требующие такого ключа. – Майк Оркатт (Mike Orcutt)

Безупречная защита конфиденциальной информации в интернете

Инновационность: Программисты занимаются усовершенствованием криптографического инструмента для подтверждения чего-либо без афиширования информации, на которой базируется такое подтверждение.
Почему это важно: Если вам необходимо раскрыть личную информацию, чтобы провести какую-либо операцию в онлайн-режиме, это будет легче сделать, не рискуя неприкосновенностью ваших личных данных и не подвергаясь риску кражи персональных данных.
Ключевые фигуры: Zcash, JPMorgan Chase, ING
Когда технология станет доступной: Уже доступна

Генетические прогнозы

Однажды наступит час, когда дети при рождении будут получать генетические карты. В них будут содержаться прогнозы относительно вероятности пережить сердечный приступ, заболеть раком, стать табакозависимым или иметь IQ выше среднего.

Благодаря науке, а именно масштабным исследованиям в области генетики, в которых принимало участие больше миллиона людей, внезапно появилась возможность создавать такие карты.

Оказывается, большинство заболеваний и многие черты, включая умственные способности, являются следствием проявления не одного или нескольких, а многих взаимодействующих генов. Используя данные, полученные в результате масштабных непрерывных генетических исследований, ученые создают то, что называют «полигенной предрасположенностью».

Несмотря на то, что на основе ДНК-тестов можно говорить о проценте вероятности чего-либо, а не ставить диагнозы, их проведение может в значительной степени способствовать развитию медицины. К примеру, если больше маммограмм будет сделано женщинам, находящимся в зоне высокого риска заболевания раком молочной железы, и меньше ­– тем, риск которых заболеть этим недугом ниже, в результате этих обследований может быть поставлено больше правильных диагнозов, а случаи ложной тревоги станут реже.

Фармацевтические компании также могут использовать данные о предрасположенности для проведения клинических исследований препаратов, предупреждающих развитие таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера или порок сердца. Выбирая добровольцев, шансы которых заболеть выше, они могут проверять эффективность препарата с большей степенью точности.

Проблема же заключается в том, что прогнозы оставляют желать лучшего. Кто ж захочет знать, что у него может развиться болезнь Альцгеймера? А что если человек, риск которого заболеть раком невысок, не будет приходить обследоваться, а потом все-таки заболеет?

Результаты прогнозирования на полигенной основе тоже неоднозначны, поскольку с их помощью можно говорить о вероятности наличия какой-либо характерной особенности, а не только заболевания. Например, сегодня они могут с 10%-вероятностью свидетельствовать о том, какой уровень IQ будет иметь человек. Поскольку процесс прогнозирования предрасположенности становится более совершенными, вероятно, генетические прогнозы относительно IQ станут обычным делом. Но как родители и педагоги воспользуются этой информацией?

По мнению специалиста по генетике поведения Эрика Тюркхеймера (Eric Turkheimer), существование вероятности использования генетической информации, как на благо, так и во вред, делает эту новую технологию «одновременно и заманчивой, и настораживающей». – Антонио Регаладо (Antonio Regalado)

Генетические прогнозы

Инновационность: Сегодня ученые могут использовать ваш геном для прогнозирования вероятности развития у вас порока сердца, рака груди, или даже уровня IQ.
Почему это важно: Прогнозы на основе ДНК-тестов могут стать еще одним великим достижением в сфере здравоохранения, однако они увеличат риски генетической дискриминации.
Ключевые фигуры: Helix, 23andMe, Myriad Genetics, UK Biobank, Broad Institute
Когда технология станет доступной: Уже доступна

Квантовый скачок

Наряду с перспективой создания новых мощных квантовых компьютеров существует вопрос, который ставит в тупик. Они смогут выполнять компьютерные операции несоизмеримые с теми, на которые способны нынешние компьютеры, но мы еще не знаем, что сможем делать с этими возможностями.

Одной вероятной и заманчивой перспективой определенно является создание молекул.

Химики уже мечтают о новых белках для изготовления намного более эффективных лекарств, новейших электролитах для создания лучших батарей, компонентах, способных превращать солнечный свет прямо в жидкое топливо, а также намного более эффективных фотоэлементах.

Мы не имеем всего этого, поскольку создавать молекулы на обычном компьютере жутко сложно. Попробуйте смоделировать поведение электронов в даже относительно простой молекуле, и столкнетесь с такими трудностями, преодолеть которые существующие компьютеры не в состоянии.

Однако в этом нет ничего особенного для квантовых компьютеров, которые вместо цифровых битов, допускающих два собственных состояния, обозначаемых 0 и 1, используют «кубиты», которые сами по себе являются квантовыми системами. Недавно исследователи компании IBM воспользовались квантовым компьютером с семью кубитами для создания маленькой молекулы, состоящей из трех атомов.

Как только ученые сконструируют компьютеры с бóльшим количеством кубитов и, что также немаловажно, лучшими квантовыми алгоритмами, точное моделирование намного бóльших и более интересных молекул должно стать возможным. – Девид Ротман (David Rotman)

Квантовый скачок

Инновационность: Компания IBM смоделировала электронную структуру маленькой молекулы, используя квантовый компьютер с семью кубитами.
Почему это важно: Точное понимание того, как устроена молекула, позволит химикам создавать более эффективные медицинские препараты, а также лучшие материалы для выработки и распределения энергии.
Ключевые фигуры: IBM, Google, Harvard’s Alán Aspuru-Guzik
Когда технология станет доступной: Через 5-10 лет

Источник: technologyreview.com