что нужно изобрести в будущем
Жизнь в будущем. 20 технологий, которые скоро изменят наш образ жизни
Нам повезло жить в то время, когда наука и техника делают быт человека проще практически во всех сферах: от работы, до учебы и отдыха. Но все это только начало. Технологии, к которым мы привыкли, открывают путь к дальнейшим инновациям, способных изменить повседневность еще сильнее.
Вот список из 20 технологий, которые, вероятно, сильно повлияют на нашу жизнь уже в ближайшие десятилетия.
Сверхскоростные поезда
Все знают о Hyperloop – высокоскоростной подземной транспортной системе от Илона Маска, которая в настоящее время строится и испытывается в США. Ее первый коммерческий маршрут проложат из Лос-Анджелеса в Сан-Франциско, второй из Нью-Йорка в Вашингтон. Расстояние между городами под землей будут преодолевать за 29 минут, а не за 2 часа 56 минут, как на самом быстром поезде сейчас.
Сверхскоростные поезда, идущие под землей и водой, станут прорывом не только в общественном транспорте, но и в международных перевозках. Представьте, что вы сможете перемещаться из одной части страны в другую за время, которое раньше требовалось для поездки в соседний город. Без самолета.
Работа в дополненной реальности
Дополненная реальность обладает невероятным потенциалом. Она существует уже давно, в виде гаджетов, которые накладывают различную информацию на то, что мы видим в реальном мире. Сейчас компании активно экспериментируют с использованием устройств дополненной реальности для увеличения эффективности рабочих процессов. Их можно будет использовать самыми различными способами: от просмотра чертежей и схем в изменяемом масштабе, не отрываясь от основной работы, до возможности создавать виртуальные перегородки и абстрагироваться от коллег по офису.
Космический туризм
Мы можем улететь на отдых в любую страну мира, но что, если так же легко люди смогут отправиться в путешествие в отрытый космос? Такие компании, как Virgin Galactic, SpaceX и Blue Origin от Amazon, намерены сделать это реальностью и предоставить желающим (очень дорогое) место на борту орбитального космического корабля. Уже в 2021 на шаттле New Shepard первые туристы будут отправлены на высоту 100 км над уровнем моря, после чего их вернут обратно, опустив капсулу на парашютах.
Колонизация других планет
Человечество уже давно сеет хаос на Земле, и никто точно не знает, как долго планета будет терпеть нашу разрушительную природу.
В конечном счете, люди будут вынуждены искать новый дом. Ученые разрабатывают стратегии по колонизации других планет, первой из которых, без сомнения, станет Марс. С технологическим скачком последних десятилетий такое видение будущего становится научным фактом, а не научной фантастикой. Илон Маск уже подтвердил, что собирается переправить на Марс около 1 млн человек к 2050 году.
Повсеместное распространение роботов
НАСА уже давно отправляет в космос роботов разных форм и размеров. Ученым не нужно беспокоиться о кислороде или еде для машин, они под завязку заполнены датчиками для сбора информации отправки данных обратно на Землю.
Со временем роботизация коснется большинства сфер жизни и полностью изменит промышленность. Роботы смогут выполнять сложные, опасные и скучные задания быстрее, эффективнее и с меньшим количеством ошибок, чем люди. А мы будем жить в будущем, заполненном полезными машинами, помогающими по дому в качестве дворецких, шеф-поваров или заменяющими обычных собак.
Электрические автомобили с автопилотом
В электромобилях нет ничего нового, их уже можно встретить даже на дорогах России, но со временем элекрокары полностью вытеснят привычный нам бензиновый и дизельный транспорт.
Новые автомобильные аккумуляторы улучшаются и работают дольше, инфраструктура зарядных станций растет, а мировые компании инвестируют огромные средства в разработку систем автопилотирования. Это значит, что полностью автономный электранспорт появится гораздо раньше, чем мы думаем.
Дороги над реками
Свободное пространство ограничено и быстро заканчивается, особенно в мегаполисах. Поэтому уже сейчас во многих концепциях будущего дороги и жилые располагают поверх различных водоемов, причем не только рек и озер, но и в прибережных зонах морей и океанов.
Летающие машины
Когда на дорогах не останется места, не исключено, что наш повседневный транспорт может подняться в небо. Уже есть много интересных проектов летающих автомобилей, которые показывают, что это вполне реальная возможность.
Солнечные батареи
Солнечные батареи — еще одна технология, которая существует уже некоторое время, но ее потенциал в будущем просто огромен. Даже сейчас солнечные панели можно спрятать в черепице на крыше вашего дома (плитки Tesla Solar Roof), а в ближайшем будущем их начнут интегрировать в крышу автомобилей, чтобы аккумуляторы заряжались в процессе движения электрокара.
Объемные интерфейсы
Сколько жестов мы уже используем каждый день взаимодействуя со смартфонами, планшетами и другими гаджетами? Логично, что в будущем интерфейсы не будут ограничиваться экраном, мышью или клавиатурой. На смену привычным способам управления придут виртуальные голограммы, контролируемые голосом и жестами. Подобная технология наглядно продемонстрирована в фильме «Особое мнение» с Томом Крузом.
Носимые экраны
Многие мечтают о телефонах с гибкими экранами, но в будущем экранов может не быть вовсе. Уже сейчас существует множество концептов устройств, похожих на проекторы, которые могут направлять «экраны» на вашу кожу, одежду или другие поверхности. Смартфоны будущего, возможно, не придется носить в кармане. Их заменит то, что вы носите или вживляете себе под кожу.
Еда из 3D принтера
Вряд ли человечество вскоре создаст репликатор из Star Trek, но технологии 3D-печати стремительно развиваются и компании уже экспериментируют с печатью продуктов питания. Когда-то ученые создадут способ печатать съедобные пирожные, овощи или даже пиццу. Интересно, какими они будут на вкус?
Холодильники, которые заказывают еду за вас
Если печатная 3D-еда кажется чем-то нереальным, как насчет холодильника, который понимает, что у вас заканчиваются продукты, и заказывает их самостоятельно? Эта технология уже существует и с каждым годом становится все лучше и лучше. В конце концов, это будет настолько распространенным явлением, что каждый дом будет иметь подобный холодильник, и вам больше никогда не придется ходить в супермаркет.
Умные зубные щетки, которые отправляют данные стоматологу
У нас уже есть продвинутые зубные щетки, которые следят за техникой чистки зубов и советуют, как делать это правильно. Но что, если ваша зубная щетка сможет использовать датчики для сканирования ротовой полости, отслеживания кариеса или зубного налета, и отправлять эти данные вашему стоматологу?
Умные зеркала, следящие за здоровьем
Беглый взгляд в зеркало каждое утро позволяет узнать, как вы выглядите. А теперь представьте будущее, в котором умные зеркала смогут сканировать вас и рассказывать о потенциальных проблемах со здоровьем, недостатке витаминов или симптомах различных заболеваний.
Умные туалеты
Более того, в разработке находятся умные туалеты, способные анализировать и проверять на наличие болезней ваш стул. Умные туалеты будущего превратятся в устройства, помогающие людям выявлять признаки рака кишечника на ранних стадиях, прежде чем он станет серьезной проблемой. Они также смогут предупреждать о диетических проблемах или недостатках рациона, которые необходимо исправить, чтобы улучшить здоровье.
Экзоскелеты
Роботизированные экзоскелеты уже используются военными и грузчиками, они дают человеку дополнительную силу и выносливость, облегчая любую работу. Но экзоскелеты также способны помочь инвалидам, особенно тем, кто не может ходить и передвигаться самостоятельно. Протезы и роботизированные конечности — это бесценная реальность сейчас, но когда-то использование целого роботизированного тела обеспечит совершенно новый уровень свободы для инвалидов во всем мире.
Высотные фермы
Поскольку население Земли продолжает расти, жизненное пространство сокращается не только для людей, но и для животных и растений, которые нас кормят. В будущем необходимо будет искать способы размещения сельскохозяйственных угодий в необычных местах. Поэтому концепции высотных ферм в центре города не выглядят такими фантастическими.
Лабораторное мясо
Натуральная пища при сильном перенаселении планеты будет доступна только элите. А вот выращенное в лаборатории мясо — вещь, над которой уже ведутся активные работы. День, когда ученые смогут создать экономически эффективный способ выращивания искусственного мяса, изменит нашу планету раз и навсегда. Такое мясо не только накормит голодающие страны, сократит экологический ущерб, который мясное земледелие наносит миру, но и даст этическую альтернативу мясу убитых животных, которой смогут наслаждаться вегетарианцы.
Роботы-солдаты
Роботы, пожалуй, самая актуальная технология будущего в нашем списке. Уже сейчас компания Boston Dynamics работает над машинами, предназначенными для выполнения различных задач в вооруженных силах. Логично предположить, что в будущем роботы заменят живых людей на войне. Они смогут участвовать в сражениях без страха, травм и посттравматического стрессового расстройства после их завершения.
Наноботы на службе здоровья
Другие робототехнические технологии будут использоваться для контроля и заботы о вашем здоровье. Микроскопические наноботы теоретически могут применяться для сканирования и мониторинга внутренних органов человека, восстановления поврежденных тканей, выполнения деликатных хирургических процедур и устранения необходимости в классической инвазивной хирургии в принципе. Благодаря наноботам мы будем проводить меньше времени в больнице, тратить меньше времени на восстановление и получим меньше шрамов на теле.
Li-Fi – это технология передачи данных, использующая в качестве канала связи видимый свет. Теоретически она способна передавать данные на гораздо более высоких скоростях и менее подвержена помехам, чем классическая радиосвязь. Также считается, что если Li-Fi удастся взлететь, он будет значительно дешевле, чем Wi-Fi.
Искуственный интеллект
ИИ вокруг нас. Он в машинах, роботах и даже наших смартфонах. Голосовые помощники, такие как Siri, Алиса и Google Assistant, доказывают, как далеко ИИ уже зашел, но в конечном счете на нем будут базироваться абсолютно все технологии будущего. Будем надеяться, что ИИ не захватит мир!
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.