что нового в науке и технике журнал
Новости науки
Ученые решила проверить гипотезу о внутренних моделях в мозжечке. Они поместили личинок рыбок Danio rerio в виртуальную реальность, где они выполняли двигательную задачу, для которой требуется мозжечок. При этом можно было наблюдать активность всех нейронов в их мозге. Авторам удалось увидеть — в прямом смысле этого слова — признаки существования внутренних моделей в нейронной активности мозжечка.
Сверхрассеянные галактики уникальны тем, что они довольно крупные, но в них очень мало звезд. До недавнего времени они не вписывались в существующие сценарии эволюции галактик: не было ясно, откуда они берутся, и что с ними происходит в дальнейшем. В недавней работе международной группе астрономов, в которую входят и сотрудники ГАИШ им. П. К. Штернберга МГУ, удалось ответить на эти вопросы.
Эволюционная история анкилозавров — растительноядных динозавров, покрытых костяной броней, — до недавнего времени оставалась загадкой. Несмотря на костяные пластины и тяжелый костяк, остатки анкилозавров крайне редки. Поэтому находка нового вида, к тому же самого раннего из всех известных, предоставляет ученым много информации о том, как эти «живые танки» мезозоя начинали свой путь по Земле.
Ученые, изучающие Большое тихоокеанское мусорное пятно, предложили рассматривать население плавающего океанского мусора как сообщество нового типа — «неопелагическое». В таком сообществе наряду с типично пелагическими организмами постоянно присутствуют и прибрежные видов, которым пластиковый мусор, по-видимому, впервые предоставил возможность долгое время жить в открытом океане.
Впервые создана система, в которой искусственный «геном», представляющий собой кольцевую ДНК, способен самореплицироваться. В нем всего два гена: ген репликазы и ген рекомбиназы. Система дополняется комплектом готовых белков и небелковых ингредиентов, а все реакции протекают в капельках водно-масляной эмульсии. В ходе эксперимента наблюдалась адаптивная эволюция этого «генома».
Ученые переизучили следы древних гоминин из Лаэтоли, оставленные около 3,6 млн лет назад. Они отличаются по многим параметрам от следов австралопитека. Новое исследование показало, что эти следы принадлежат не медведю и не обезьянам, а примату, уже ходившему на двух ногах. Его стопы и походка были не такими, как у австралопитека афарского. Определить вид этого примата, увы, пока невозможно.
Описан механизм, при помощи которого аденовирусы блокируют деление клетки. Ученые показали, что белок VII, упаковывающий ДНК-геном аденовируса, проявляет гистоноподобные свойства. Он взаимодействует с хроматином клетки и при участии клеточных белков SET и HMGB вытесняет из него компактизующий линкерный гистон H1. Это приводит к разрыхлению хроматина и остановке деления клетки.
В недавнем номере журнала Scientific Reports вышло описание бертазавры (Berthasaura leopoldinae) — небольшого беззубого динозавра мелового периода, относщяегося к цератозаврам — эволюционной линии, отделившейся от птичьей еще в конце триаса. Эта находка показывает, что беззубость неоднократно развивалась среди динозавров, а не была прерогативой исключительно птичьей линии эволюции.
Известно, что какаду Гоффина обладают весьма развитым интеллектом: в лабораторных условиях они выполняли непростые задания, связанные с орудийной деятельностью. Недавно ученым удалось показать, что какаду могут правильно оценивать ситуацию, в которой оказался их сородич, и действовать сообразно. А в еще одной недавней статье впервые описано использование орудий дикими какаду Гоффина.
Анализ фрагментов молекул коллагена из 3800 обломков костей из Денисовой пещеры выявил пять новых человеческих косточек. Три из них, судя по сохранившейся митохондриальной ДНК, принадлежали денисовцам, жившим около 200 тысяч лет назад. Отсутствие в слое с этими костями остатков других Homo позволило ученым считать, что орудия из этого слоя были изготовлены денисовцами.
Находки из Марокко указывают на то, что у гигантских птерозавров мелового периода могло быть возрастное разделение ниш, и по образу жизни они скорее напоминали крокодилов или варанов, чем птиц. Взрослея, птерозавры проходили через несколько «размерных стадий», на которых они вступали в конкуренцию с более мелкими видами птерозавров, что в итоге привело к вымиранию последних.
Вид мух Rhagoletis pomonella делится на два из-за перехода части популяции с одного кормового растения (боярышника) на новое (яблоню). «Яблочные» мухи стали раньше выходить из куколок, но аллели, ассоциированные с поздним вылуплением, у них встречаются чаще. Оказалось, что причина этого парадокса кроется в сложной генетической архитектуре признака «время выхода из куколки».
Активное исследование асимметричного органокатализа началось в конце 1990-х с работ Беньямина Листа и Дэвида Макмиллана. В октябре они были объявлены лауреатами Нобелевской премии по химии «за развитие асимметричного органокатализа». В этом году группа Листа выпустила серию интересных статей, на примере которых хорошо видна логика современных исследований по асимметричному органокатализу.
Исследуя, какие нервные центры активируются при решении лингвистических тестов и при орудийной деятельности, ученые выяснили, что при выполнении обоих типов заданий активируются одни и те же зоны в базальных ядрах переднего мозга. Они показали, что речевая и орудийная функции не просто занимают общее пространство в мозге, но и координируются какими-то общими нейронными контурами.
Ученым удалось получить и проанализировать образцы обонятельной области у людей, скончавшихся от COVID-19. Оказалось, что реплицирующийся вирус SARS-CoV-2 преимущественно поражает поддерживающие клетки обонятельного эпителия, а не сами нейроны. Предполагается, что из-за недостаточной функции поддерживающих клеток обонятельные нейроны не могут нормально работать.
Петролого-термомеханическое моделирование показало, как менялись свойства подстилающей литосферу верхней мантии на протяжении четырех с половиной миллиардов лет — от архея до наших дней. В архее литосферные плиты были более пластичными, чем сейчас, поэтому при их столкновении одна из погружающихся в мантию плит увлекала за собой вторую, — то есть субдукция была двусторонней.
Миксоптериды — семейство ракоскорпионов, живших в силуре. К ним относились два рода, известные по остаткам из Европы и Северной Америки (в палеозойскую эру они входили в состав суперконтинента Лавруссия). И вот недавно в Китае нашли три экземпляра нового вида миксоптерид, названного терроптером. Он жил примерно 435 млн лет назад и был древнейшим и крупнейшим среди сородичей по семейству.
Выделительные органы почти всех многоклеточных относятся либо к протонефридиям, либо к метанефридиям. Но имеют ли эти типы общее происхождении? Если да, то что древнее? На эту тему высказывались и высказываются очень разные мнения. Авторы недавних работ по генетике развития считают, что все нефридии имеют единое происхождение, протонефридии появились раньше, метанефридии произошли от них.
Секвенирование РНК из тысяч индивидуальных клеток пресноводной губки-бадяги (Spongilla lacustris) с последующим сравнением профилей экспрессии позволило выделить 18 типов клеток, пять из которых описаны впервые. Разнообразие клеток имеет выраженную древовидную структуру: все типы клеток группируются в четыре семейства, что, возможно, отражает их эволюционную историю.
Что нового в науке и технике журнал
Группа исследователей из Нидерландов использовала радиотелескоп Очень Большая Антенная Решётка для получения подробных измерений галактики AGC 114905 за 40 часов…
Действительно ли мыло уничтожает вирусы? Если да, то как?
Мыло, благодаря своим химическим свойствам, например, амфипатичности, может разрушать клеточные мембраны бактерий и других патогенных клеток, а также оболочку многих…
Первое подтвержденное наблюдение рождения черной дыры или нейтронной звезды
Несколько дней назад ученые Массачусетского технологического института объявили, что наблюдение черной дыры или нейтронной звезды в процессе формирования было подтверждено.…
Вариант Омикрон будет расти в бронхах в 70 раз быстрее, чем Дельта
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) обеспокоена тем, что случаи SARS-CoV-2, вызванные вариантом Омикрон, быстро растут во всем мире. Исследование, проведенное учеными…
Марсоход Персеверанс подтверждает вулканическое происхождение пород в кратере Езеро
Марсоход Персеверанс впервые подтвердил происхождение скалистого субстрата кратера Езеро. Марсоход НАСА, который все еще исследует этот огромный кратер, наконец-то разрешил…
Какой самый большой остров в мире?
Острова есть практически повсюду на земном шаре. Настолько, что иногда трудно дать точное определение. В этих условиях не так-то просто…
Google снова в гонке за дополненной реальностью с новыми очками?
Знаменитые «очки Google» стали важной вехой в истории дополненной реальности. Однако в то время им не удалось прославиться на широкую…
Новая медная поверхность убивает бактерии всего за две минуты
Исследователи разработали новую нанопористую медную поверхность, способную убивать бактерии всего за две минуты. В конечном итоге эта новая структура меди…
Почему зеркало телескопа Джеймса Уэбба покрыто золотом?
В космосе телескоп Джеймса Уэбба будет выглядеть как гигантский подсолнух, сидящий на серебристой «доске для серфинга», которая защищает телескоп от…
Исследование показало, что глобальный микробиом эволюционирует, чтобы лучше разлагать пластик
Пластиковое загрязнение — объем которого в 2020 году составил 367 миллионов тонн — накапливается по всему миру, как в наземной,…
Впервые космический аппарат «коснулся» Солнца
28 апреля 2021 года зонд НАСА Solar Parker Probe буквально «потерся» о верхние слои атмосферы Солнца. Во время этого беспрецедентного…
Запуск телескопа «Джеймс Уэбб» отложен как минимум до 24 декабря
Вчера НАСА объявило о новой задержке даты запуска телескопа Уэбба. Запланированная дата была 22 декабря, но теперь новая дата запуска…
Новая система улучшает возможности Центра изучения околоземных объектов NASA JPL по оценке риска столкновения астероидов, которые могут приблизиться к нашей…
Физики снизили температуру замерзания воды и побили рекорд
Создавая лед из микроскопических капель, исследователи понизили температуру замерзания воды как никогда ранее. Эта работа может в один прекрасный день…
Что бросается вам в глаза в этих изображениях?
Исследователи недавно опубликовали «слитые» изображения, призванные показать, что наш образ жизни может влиять на наше восприятие. На рассматриваемых изображениях можно…
Лучшие в истории изображения звезд, вращающихся вокруг черной дыры Стрелец А*
Используя прибор GRAVITY, установленный на интерферометре Очень большого телескопа ESO, и методики машинного обучения, исследователи смогли проследить за звездами в…
Теория общей теории относительности еще раз подтверждена наблюдением пары пульсаров
В течение 16 лет международная группа исследователей проводила эксперимент, чтобы еще раз бросить вызов общей теории относительности Эйнштейна. Исследуя пару…
Исследователи разработали вакцину для уничтожения определенных клеток, ответственных за старение
Задержка или даже остановка процесса старения является предметом пристального исследовательского интереса на протяжении десятилетий. Недавно японская исследовательская группа заявила, что…
Продолжительность жизни бозона Хиггса измеряется в септиллионных долях секунды
Физики ЦЕРНа говорят, что они измерили продолжительность жизни бозона Хиггса точнее, чем когда-либо прежде. В своей работе исследователи прибегли к…
Команда Массачусетского технологического института хочет исследовать наличие жизни на Венере
В недавнем докладе группа специалистов из Массачусетского технологического института (MIT) представила научный план и обоснование серии финансируемых из частных источников…
Столкновение с черной дырой навсегда изменит пространство-время
Согласно общей теории относительности, каждая гравитационная волна должна оставлять постоянный отпечаток на структуре пространства-времени; она должна непрерывно деформировать пространство. Однако…
Макробат, летающий аппарат в форме птицы
Южноафриканская компания Phractyl разрабатывает летающий автомобиль, вдохновленный морфологическими особенностями птиц. Аппарат, названный «Макробат», разработан таким образом, чтобы иметь возможность приземляться…
Мумии с золотыми языками!
Мумии мужчины и женщины были найдены к югу от Каира. Гробница мужчины никогда не открывалась после мумификации, а языки обеих…
Компания Мета открывает для публики первые части своей метавселенной
Материнская компания Facebook, Мета, обещает постепенное появление метавселенной с помощью различных приложений и расширений. В четверг компания открыла Horizon Worlds,…
Новая «обсерватория магмы» в одном из вулканов Исландии
Группа международных исследователей хочет пробурить скважину глубиной два километра, чтобы изучить подземную магму исландского вулкана Крабла. Это сделает его первой…
Этот человекоподобный робот будет летать как Железный человек
Итальянские исследователи работают над созданием человекоподобного робота с реактивным ранцем. Вскоре он должен совершить свой первый полет, как Железный человек,…
Таяние Антарктиды: стоит ли опасаться распространения патогенных вирусов?
Согласно научным данным, доисторические микроорганизмы устойчивы к антибиотикам. Таким образом, вопрос о потенциальной пандемии возникает в связи с таянием льда…
Новая Зеландия запретит курение для будущих поколений
В четверг, 9 декабря 2021 года, правительство Новой Зеландии объявило о плане постепенного повышения возраста, с которого можно приобретать табачные…
По этим следам можно судить о том, как быстро бегали некоторые динозавры
Динозавры-тероподы не бегали так быстро, как некоторые из самых крупных современных хищников. Серия отпечатков ног, проанализированных в Испании и отпечатанных…
10 самых маленьких государств в мире
Около 71% нашей планеты покрыто водой, что оставляет мало места для суши. В то время как некоторые страны занимают огромные…
Благодаря данным с прекратившего свое существование Аресибо получена новая характеристика близлежащих галактик
Несмотря на то, что радиотелескоп Аресибо прекратил свое существование в конце 2020 года, его последние данные позволяют астрономам изучать формирование…
Что такое двойной маятник?
Двойной маятник — это просто два маятника, соединенных один с другим. Эта система демонстрирует теорию хаоса и то, как небольшие…
SpaceX строит стартовую площадку для Starship во Флориде
Илон Маск, генеральный директор компании, объявил, что SpaceX приступила к разработке специальной платформы для своего космического корабля Starship в стартовом…
Чудовищное облако плазмы извергается из далекой звезды
Согласно новым исследованиям, молодая версия Солнца недавно выпустила извержение магнитного плазменного газа в 10 раз больше, чем когда-либо наблюдалось у…
Маска-фильтр, светящаяся под ультрафиолетовым светом при воздействии коронавируса
Исследователи из Киотского префектурального университета (Япония) разработали защитный фильтр для маски, который светится при воздействии ультрафиолетового света в случае контакта…
Астрономы сфотографировали планету вокруг самой массивной звездной пары на сегодняшний день
Астрономы с помощью Очень большого телескопа ESO смогли получить прямое изображение присутствия гигантской планеты вокруг массивной, сверхгорячей звездной системы. До…
Гигантская черная дыра в крошечной галактике не поддается объяснению
Астрономы из Техасского университета объявили, что им удалось обнаружить массивную черную дыру в центре карликовой галактики Лев I, одной из…
Когда и почему «Джеймс Уэбб» может потерпеть неудачу, не достигнув места назначения?
Чуть менее чем через две недели телескоп «Джеймс Уэбб» покинет Землю и отправится к точке L2. Недостаток, пусть и незаметный,…
Ученые впервые обнаружили искривленный пузырь пространства-времени
Команда из Института безграничного космоса (LSI), финансируемого Агентством перспективных исследовательских проектов обороны (DARPA) и возглавляемая доктором Гарольдом «Сонни» Уайтом, бывшим…
Российские химики создали и отработали технологию очистки газовых смесей от углекислого газа
Учёные Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева (РХТУ) вместе с коллегами из Нижегородского государственного технического университета им. Н. И.…
Сетевое издание «Новая Наука» (16+).
Сетевое издание, зарегистрировано 10.11.2021 г. Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Свидетельство о регистрации Эл № ФС77-82267 от 10.11.2021 г.
Интернет-журнал Новая Наука каждый день сообщает о последних открытиях и достижениях в области науки и новых технологий. Читайте последние новости высоких технологий, науки и техники.
Перепечатка материалов без согласования допустима при наличии активной ссылки на страницу-источник.
Направляя нам электронное письмо или заполняя любую
регистрационную форму на сайте, Вы подтверждаете факт ознакомления и безоговорочного согласия с принятой у нас Политикой конфиденциальности.
Журнал Science перечислил самые важные научные открытия 2021 года
Журнал Science представил список наиболее важных научных открытий 2021 года. В рейтинг вошли десять ключевых достижений в научной сфере.
Так, «прорывом» года признаны вакцины от COVID-19. Также ученым удалось достичь прогресса в прогнозировании структур протеинов благодаря разработанным алгоритмам. С помощью новых механизмов эксперты рассчитывают смоделировать изменения в шиповом белке «Омикрон»-версии вируса.
Кроме того, благодаря научным разработкам у врачей расширились возможности в лечении посттравматического стрессового расстройства.
Другое значимое открытие касается изучения археологических раскопок. Специалисты научились извлекать ядерную ДНК из пещерного грунта и ископаемых остатков возрастом более 1 млн лет. Таким образом ученые получили возможность более детально изучить информацию о вымерших биологических видах.
Не менее важным событием в научной среде является прогресс в направлении термоядерного синтеза. Так, впервые термоядерный реактор выработал больше энергии, чем затратили на его работу.
В рейтинг также вошел разработанный учеными способ лечения наследственных болезней с помощью CRISPR-терапии. Данная технология позволяет редактировать гены в человеческом организме.
Помимо этого, в 2021 году удалось значительно повысить знания о структуре Марса.
4 сентября президент Российской академии наук (РАН) Александр Сергеев заявил «Известиям», что науку необходимо поддерживать в тех сферах, где она «сразу может дать какой-то продукт экономический». По его словам, правительства многих стран в настоящее время переосмысливают эту ситуацию. Финансирование фундаментальной науки будет расти, и очень хотелось бы, чтобы и в России тоже, подчеркнул глава РАН.
В марте результаты опроса показали, что россияне в первую очередь ждут открытий и инноваций в сфере медицины и фармакологии. Так, 62% респондентов заявили, что открытия именно в этой сфере сегодня больше всего необходимы человечеству. В частности, опрошенные отметили достижения в лечении онкологических заболеваний и создании качественных медикаментов, в том числе вакцин (по 9%), открытия в области вирусологии (8%) и способах продления жизни (4%).
Это прорыв: десять самых важных технологий 2021 года
Аудиоверсия материала:
Теперь материалы РБК Трендов можно не только читать, но и слушать. Ищите и подписывайтесь на подкаст «Звучит как тренд» в Apple Podcasts, «Яндекс.Музыке», Castbox или на другой платформе, где вы слушаете подкасты.
1. Литий-металлические батареи
Литий-металлические аккумуляторы имеют все шансы изменить расстановку сил на авторынке. Их энергетическая плотность равна 1 кВт·ч на литр объема, что почти в два раза больше, чем у литий-ионных батарей. Как утверждают в MIT Technology Review, благодаря этому электрокары заряжаются гораздо быстрее, а главное — заряда хватает на 80% дольше, чем с литий-ионными аккумуляторами. Такие показатели сохраняются и после 800 циклов.
Американский стартап QuantumScape (среди его инвесторов — Билл Гейтс), который занимается разработкой литий-металлических батарей, провел первые тесты в декабре 2020-го. После успешных испытаний он уже заключил сделку с Volkswagen, который начнет выпускать электромобили с этими аккумуляторами в 2025 году.
Скептики утверждают, что результаты тестов пока рано считать успешными: их проводили на однослойных ячейках, тогда как в реальных аккумуляторах они должны быть многослойными. При массовом производстве это может привести к непредвиденным рискам.
2. Вакцины на основе матричной РНК
РНК-вакцина — одна из самых передовых разработок в медицине за последние 20 лет. Сейчас есть две вакцины, созданные по этой технологии: Pfizer и Moderna. Обе — против коронавируса.
Обычные — векторные — вакцины содержат ослабленный или неактивный возбудитель вируса. Вакцины на основе мРНК побуждают организм вырабатывать фрагмент белка, содержащийся в возбудителе COVID-19, который тут же атакует иммунная система. В результате возникает сильный иммунитет к вирусу, организм становится устойчивым к заражению.
Матричные (информационные) РНК хороши тем, что их легко модифицировать под любой новый штамм вируса. Их также можно использовать для борьбы с инфекциями (например, малярией), раком, серповидноклеточной анемией, ВИЧ и другими тяжелыми заболеваниями.
3. GPT-3
На сегодняшний день самая совершенная нейросеть на базе NLP (то есть, алгоритмов распознавания текста) — GPT-3. Это нейросеть-трансформер, которая способна генерировать связные ответы в диалоге с человеком. Объем используемых ей данных и параметров в 100 раз превосходит предыдущее поколение — GPT-2.
Однако даже самые продвинутые трансформеры, обученные на огромных массивах данных не понимают смысла слов и фраз, которые они генерируют. Для их обучения нужны огромные массивы данных и вычислительные ресурсы, которые, в свою очередь, оставляют большой углеродный след. Еще одна проблема — несовершенство датасетов для обучения нейронных сетей: тексты в интернете часто содержат искажения, манипуляции и откровенные фейки.
Одно из самых перспективных направлений в развитии ИИ и нейросетей — это расширение диапазона восприятия. Сейчас алгоритмы умеют распознавать изображения, лица, отпечатки пальцев, звуки и голос. Они также умеют говорить и генерировать изображения и видео, имитируя наше восприятие разных органов чувств. Ученые MIT отмечают: чтобы приблизиться к человеку ИИ не хватает эмоционального интеллекта и чувств. В отличие от ИИ, человек умеет не только обрабатывать информацию и выдавать готовые решения, но и учитывать контекст, множество внешних и внутренних факторов, а главное — действовать в условиях неопределенности и меняющейся среды. Например, алгоритм AlphaGo от компании DeepMind способен обыграть чемпиона мира по го и шахматам, но все еще не может расширить свою стратегию за пределы доски.
Пока что даже самые продвинутые алгоритмы, включая GPT-3, находятся лишь на пути к этому. Сейчас перед разработчиками стоит задача создать мультимодальные системы, которые бы объединили распознавание текста и сенсорное восприятие для обработки информации и поиска решений.
4. Защита данных по модели Data Trusts
По данным Accenture, за время пандемии количество кибератак заметно выросло. Только первой половине 2020 года было взломано 36 млрд учетных записей и аккаунтов. Мы стали хранить гораздо больше данных в Сети, работать онлайн и пользоваться корпоративными сервисами с личных устройств. В итоге многие компании пострадали от утечек и вынуждены были усилить кибербезопасность.
Но причина утечек может быть не только в слабой защите данных, но и в том, что сама модель их сбора и хранения устарела. Data Trusts — «доверительное хранение данных» — новый подход, который может все изменить. В этом случае создается особый доверительный фонд, который хранит и управляет данными людей по их поручению и от их имени.
По словам представителей Mozilla, принцип доверительного управления данных подразумевает, что вы передаете свои данные тому, кто распоряжается ими в ваших же интересах. При этом все данные хранятся в одном месте, а сервисы, которыми вы пользуетесь, получают к ним доступ на ваших условиях. Доверительный фонд несет полную юридическую ответственность за соблюдение ваших интересов и приватности.
5. Wi-Fi 6 и 5G
Новые стандарты связи и беспроводного интернета, с одной стороны, помогают работать удаленно из одной точки на высокой скорости, с другой — способствуют развитию интернета вещей и искусственного интеллекта, сделают передачу данных более безопасной.
Главные преимущества, которые обеспечивает 5G:
Новый стандарт Wi-Fi 6 добавит новую частоту 6 ГГц к двум уже имеющимся — 2,4 и 5 ГГц. Он преследует те же цели, что и 5G: помогает ускорить интернет-соединение (до 2 Гб/сек для мобильных устройств), сделать его более стабильным и широкополосным — к одной точке можно будет подключить еще больше устройств. При этом сеть сама будет распределять интернет-трафик между устройствами, в зависимости от их мощности.
Специалисты Cisco называют главные преимущества Wi-Fi 6 для бизнеса:
Согласно опросу Deloitte, 86% руководителей считают, что продвинутая беспроводная связь преобразит их организацию в течение трех лет, и 79% говорят то же самое о своей отрасли.
По данным The Verge, первые 316 млн мобильных устройств с поддержкой Wi-Fi 6E появятся уже в 2021 году. Ожидается, что 5G и Wi-Fi 6 будут не конкурировать, а взаимно дополнять друг друга — в зависимости от задач и типов устройств.
В России операторы потратят более 1,1 трлн руб. на развитие 5G с 2021 по 2027 год. Активное внедрение начнется с 2024 года, однако сроки могут быть сдвинуты из-за низкого спроса. А вот Wi-Fi 6 вряд ли заработает: частоты сети уже заняты фиксированной радиосвязью, а в будущем их могут передать под 5G.
6. Виртуальная и дополненная реальность
Сегодня эти технологии используют в здравоохранении — чтобы обучать хирургов или проводить операции с данными диагностики в виде голограмм и онлайн-консилиумом врачей. В начале февраля 2021 года Microsoft провела онлайн-трансляцию 12 операций, выполненных в MR — смешанной реальности. Хирурги из 13 стран смогли подключиться в режиме онлайн и видеть все данные диагностики в виде голограмм и консультировать друг друга.
В ретейле AR позволяет примерить товары, поместить мебель в интерьер перед покупкой, а также получать персонализированные предложения. К примеру, производитель игрушек Mattel (куклы Барби и др.) использует дополненную реальность для игрушечных машинок Hot Wheels. Покупатели могут направить свой смартфон на конкретную модель, чтобы поиграть с ней на любых поверхностях:
В IKEA с помощью VR-гарнитуры вы можете представить, как будет выглядеть ваша кухня с выбранной мебелью.
В образовании дополненная и виртуальная реальность помогают глубже вовлечь в процесс и в деталях смоделировать среду, которую изучают в классе. Технологию используют и в корпоративном обучении. Tyson Foods — международная корпорация по производству продуктов питания — применяет VR, чтобы обучать сотрудников технике безопасности на производстве. В результате производственных травм стало на 20% меньше.
Архитекторы и дизайнеры представляют проекты в масштабе 1:1 с помощью виртуальной и дополненной реальности вместо обычных 3D-рендеров:
ThyssenKrupp Elevator, поставщик транспортных систем, эскалаторов и лифтов, запустил в Азии и на Ближнем Востоке залы виртуальной реальности с демонстрацией городских транспортных решений.
В автомобильной промышленности VR позволяет инженерам экспериментировать с дизайном и конструкцией новых моделей на стадии разработки концепта. Такой подход используют, к примеру, в Hyundai:
Но главной сферой, где виртуальная и дополненная реальность особенно востребованы, остаются игры и развлечения. Помимо VR-игр и симуляций, в разных странах действуют целые парки развлечений с использованием виртуальной реальности: например, Europa-Park в Германии или VR Star в Китае.
Быстрее всего в ближайшие семь лет будет расти рынок устройств с распознаванием жестов — перчатки для VR и AR: по данным Grand View Research, с 2021 по 2028 года ежегодный рост рынка составит в среднем 18%.
7. 3D-печать
Во время пандемии COVID-19 аддитивные технологии стали выгодной альтернативой традиционному производству, требующему огромных инвестиций и ресурсов. Еще одно весомое преимущество — значительно меньший уровень отходов.
В медицине и здравоохранении на 3D-принтерах печатают кабели и другие детали для медицинского оборудования. Еще один удивительный эксперимент — 3D-печать фрагментов человеческих костей прямо в организме, вместо поврежденных или утраченных. Для этого используют специальные биосовместимые чернила.
Аддитивные технологии применяются в архитектуре: из отпечатанных деталей возводят целые каркасные дома, что делает их намного дешевле обычных аналогов. Как пишет The Guardian, в калифорнийской Коачелла Вэлли такими застроили целый микрорайон. Компания-застройщик Mighty Buildings утверждает, что это позволило сэкономить 95% рабочего времени строителей.
Сейчас мы в шаге от того, чтобы использовать 3D-печать для создания необходимых объектов на поверхности Луны, используя для этого лунную пыль. Это позволит значительно упростить колонизацию спутника: не придется доставлять туда тяжелые грузы и технику.
8. «Зеленый» водород
«Зеленый» водород сегодня является частью глобальной мировой стратегии по снижению углеродного следа и переходу на возобновляемые источники энергии. Вместе с электрокарами водородные двигатели призваны стать главной альтернативой транспорту на дизельном топливе.
«Зеленый» водород получают экологически чистым способом без применения атомной энергии и природного газа. Самый безвредный метод — электролиз, когда через воду пропускают электрический ток. Это позволит избавиться от 830 млн т вредных выбросов углекислого газа в год — последствия неэкологичного производства водорода.
Сейчас, когда стоимость солнечной и ветровой энергии стремительно падает, появился шанс на массовое внедрение еще и водородной энергетики. В связи с этим Европа начала создавать необходимую инфраструктуру и производство на базе электролиза.
IEA (Международное энергетическое агентство) отмечает рекордный рост электролиза для производства зеленого водорода. Оно прогнозирует, что к 2030 году цена на водородное топливо упадет, как минимум, на 30%, что сделает его таким же доступным, как и другие виды топлива.
Еще до COVID-19 ускорились продажи автомобилей с водородным двигателем, однако сейчас многие производственные мощности замедлились или вовсе остановлены. После пандемии именно водородные технологии могут помочь восстановлению экономики.
Автомобили на водородном двигателе уже выпускают Toyota, Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford, Nissan, Daimler. В Калифорнии построят 100 водородных заправочных станций, а к 2025 году здесь планируют довести количество автомобилей с нулевым уровнем выбросов до 1,5 млн.
Airbus объявила о планах ускорить разработку коммерческих реактивных самолетов с водородным двигателем и полностью отказаться от использования гибридных двигателей. Это значит, что к 2035 году появятся первые самолеты с нулевым уровнем выбросов.
9. Вычисления как сервис
Модель «вычисления как услуга/сервис» (CaaS — Calculation As A Service) или периферийные вычисления — глобальный тренд, наряду с программным обеспечением как услуга (SaaS — Software As A Service), инфраструктурой как услуга (IaaS — Infrastructure As A Service) и платформой как услуга (PaaS — Platform As A Service). Типичный пример такой модели — онлайн-игры или онлайн-кинотеатры. Вы оплачиваете подписку, но сам контент не хранится у вас, а запускается онлайн на сервере поставщика услуг.
Компании приобретают доступ к облачным сервисам, чтобы экономить на ИТ-инфраструктуре и поддержке, а также не перегружать локальную сеть. Это позволяет быстро развернуть и протестировать новый онлайн-сервис или ПО, разместить виртуальную АТС и объемные базы данных. Пандемия заставила многих изменить бизнес-модель и перераспределить ИТ-ресурсы в сторону облачных сервисов.
IDC прогнозирует, что 25% компаний к 2024 году сделают бизнес гибче и устойчивее за счет интеграции периферийных данных с облачными приложениями. Развитию вычислений как услуги будут способствовать машинное обучение и искусственный интеллект. Они помогают распределять и оптимизировать мощности, чтобы обеспечить стабильную скорость обработки данных.
10. Голосовой поиск и голосовые помощники
Распознавание голоса и NLP (нейролингвистическое программирование) у нейросетей достигло той стадии, когда голосовые помощники вполне способны заменить реальных людей или текстовый поиск. Google, Apple и Amazon вкладывают все больше ресурсов в развитие этого направления.
Сегодня мы вполне можем обойтись без текстового поиска: умные колонки и голосовые помощники ищут нужную нам информацию, запускают треки и подкасты, ставят напоминания и набирают номера. Голосовую навигацию используют в управлении беспилотниками, а голосовые чат-боты приходят на смену живым консультантам и операторам колл-центров.
Согласно отчету Google, 27% людей в мире используют голосовые помощники на смартфонах. По данным Adobe Analytics, 47% владельцев умных колонок используют их для поиска, 46% — прослушивания новостей, 34% — чтобы спросить адрес или получить инструкции. Google утверждает, что 62% заказывают с помощью умных колонок товары в сети.
С каждым годом голосовые помощники благодаря ИИ становятся все умнее. В 2013 они могли распознавать 77% произносимых слов, а сегодня — уже 97%. К примеру, когда алгоритм RankBrain от Google встречает новую поисковую фразу, он сам догадывается, что мог искать конкретный пользователь, а затем выдает наиболее подходящие ответы.
В марте Европейский совет по защите данных (EDPB) опубликовал рекомендации по виртуальным голосовым помощникам. В организации обеспокоены тем, какой объем данных они используют и соответствует ли использование этих данных регламенту GDPR. В частности, голосовых помощников все чаще используют для машинного обучения алгоритмов по распознаванию голоса, биометрической идентификации и составления профилей для таргетированной рекламы.