Что такое передовые технологии
10 ключевых технологий последнего десятилетия
2020-й подходит к концу. Настало время подвести итоги, но не одного года, а целого десятилетия. Оно оказалось очень продуктивным в плане развития разнообразных технологий. Мы составили список технологий, которые сделали 2010-2020-е годы такими, какими мы их знаем.
Дисклеймер. Мы не претендуем на абсолютную объективность. Предлагаемый список — это исключительно мнение нашей команды.
Итак, не будем долго рассусоливать — поехали!
1. 5G-Интернет
За 10 лет скорость Интернета увеличилась в разы. В 2010 году мобильные телефоны могли рассчитывать на скорость около 1,5-2 Мбит/с. Тогда 4G было только в планах, а большинство стран использовали 3G/IMT-2000.
Как раз в 2010 году запустили самый быстрый стандарт в CDMA2000 — EV-DO Rev. B. Он обеспечивал скорость до 4,9 Мбит/с, но был доступен далеко не всем.
Далее развитие скорости Интернета было стремительным. В 2011/2012 году запустили полноценное 4G. По состоянию на 2019 год, 4G LTE была внедрена в 87 странах мира. Средняя скорость доступного 4G — 100 Мбит/с.
В 2019 году Южная Корея стала первой страной, которая официально запустила сеть 5G на территории своей страны. Но лидирует в развитии сетей 5G на своей территории Китай.
И исследования работы технологии показывают, что она на 945 % быстрее, чем 4G.
959 Мбит/с для мобильного Интернета — это сильно. И хоть технология только внедряется на рынки, она уже постепенно их захватывает. Так что в 2020-х Интернет станет ещё быстрее и доступнее.
2. Электрокары и беспилотные автомобили
Хоть технологии разные, мы решили объединить их в один пункт. Электромобиль — технология не новая. Даже больше: первая машина, работающая на электричестве, появилась на 40 лет раньше, чем автомобиль с ДВС. Но действительно массовое производство электромобилей началось только в последние 10 лет.
В 2010 году количество проданных полностью электрических автомобилей во всем мире было меньше 100 000. В 2020 году их продали больше 2,3 млн.
Общее количество электрокаров, которые сейчас используются, превышает 4,79 млн. Это всё ещё мало в объёмах мирового рынка (порядка 3 %), но их популярность растёт экспоненциально.
Интересно, что больше половины (53,9 %) электрических автомобилей ездит по дорогам Китая. И тенденции показывают, что спрос на такие машины будет только увеличиваться.
Теперь немного о беспилотниках. Waymo, дочерняя компания Google, работает с беспилотниками с 2016 года. В основном для сервиса Google Maps, но не только. Например, в Фениксе (штат Аризона) компания запустила беспилотное такси. И на сегодня автомобили без водителя от Waymo проехали суммарно больше 32 млн. км.
Технология активно развивается. И хотя массовое производстве беспилотников пока не началось, но, по оценке McKinsey, рынок беспилотного транспорта к 2030 году составит 500 млрд. долл.
3. 3D-печать
Эта технология тоже далеко не нова. Первый в мире 3D-принтер был создан в далёком 1983 году. Но настоящий бум 3D-печати случился только в 2010-е.
Почему так? До 2008 года стереопечать была ограничена единственным материалом — ABC-пластиком. Поэтому практическая полезность была довольно узкой. Пластик, который использовался в принтерах изначально, при застывании мог расширяться, что ограничивало точность печати.
Сейчас же 3D-принтеры оперируют более чем сотней материалов: от нейлона до металлов и цемента.
В 2010 году впервые был напечатан металлический корпус автомобиля, а в 2011-м — вполне функциональный фюзеляж самолета.
Сейчас же с помощью стереопечати можно создавать жилые дома, запчасти для космических кораблей, дорожки для микросхем и даже вполне съедобные продукты питания.
С помощью 3D-печати можно создавать имплантаты любой сложности, вплоть до нейропротезов, и даже кровеносные сосуды. Потенциал у технологии очень мощный, причём в самых разных сферах. Поэтому она и здесь.
4. Искусственный интеллект и Big Data
Количество информации в Интернете растёт экспоненциально. По данным Statista, в 2010 году в Интернете было 2 зеттабайта данных.
Вдруг кто забыл: 1 Зеттабайт = 1 099 511 627 776 Гигабайт. Довольно много.
Но в 2020 году это число уже составляет 59 Зеттабайт. За 10 лет объём информации увеличился почти в 30 раз.
А по прогнозам аналитиков, к 2024 году количество данных и вовсе будет превышать 149 Зеттабайт. Но, несмотря на галопирующий рост данных, количество структурированной информации тоже растёт.
По данным агентства Bond, в 2010 году было структурировано только 9 % от глобальной информации. В 2019 году — уже 13 %. Сфера больших данных активно растёт.
Расширяется также и сфера использования big data. От банковской сферы, образования и медицины до ритейла, маркетинга и логистики.
По оценкам компании Frost & Sullivan, средний ежегодный рост сферы big data составит невероятных 35,9 %. И в 2021 году объём рынка аналитики вырастет до 67,2 млрд. долл. И для этого огромного рынка понадобится много, очень много высококлассных специалистов.
Сфера искусственного интеллекта развивается ещё стремительнее. Пусть об истинном ИИ говорить ещё рано, успехи на этом поприще огромные.
В декабре 2017 года компания Deepmind выпустила алгоритм для нейронных сетей Alpha Zero, который всего за 24 часа тренировки и 44 млн. партий, сыгранных с самим собой, достиг сверхчеловеческого уровня игры в шахматы.
Чтобы было понятно, насколько мощной получилась нейросеть, сравним силу игру по рейтингу Эло.
Рейтинг любители в шахматах составляет примерно 1200 пунктов. Кандидата в мастера спорта — 2000-2200 пунктов, международного гроссмейстера — 2500+.
Самый высокий рейтинг в истории шахмат был у текущего чемпиона мира Магнуса Карлсена. В апреле 2014 года его рейтинг составлял 2889 пунктов.
Рейтинг Alpha Zero определить крайне сложно, потому что нет ни одной программы или человека, сила игры которого была бы сравнима с ней. По разным данным, рейтинг Ло нейросети составляет от 3500 до 5000 пунктов. Представляете разрыв? Сильнейший шахматист планетыа будет играть против неё, как любитель против гроссмейстера.
Успехи есть и на других поприщах. В мае 2020 года компания OpenAI выкатила новый алгоритм обработки естественного языка GPT-3. Он анализирует 175 млрд. параметров и способен генерировать тексты, довольно сильно приближённые к тем, что написаны человеком.
В качестве эксперимента студент-энтузиаст вел мотивационный блог, в котором публиковал статьи, написанные GPT-3. Из десятков тысяч людей, которые их прочитали, только один человек предположил, что тексты написал не человек. Остальным было оk.
Так что ИИ и big data определённо заслуживают места в этом списке.
5. VR и AR
Виртуальная реальность в том смысле, в котором мы её знаем сейчас, стала возможной в 2012 году, после выпуска на рынок шлема Oculus. Очень быстро стало ясно, что VR и AR — это не только про игры и развлечения. Потенциал у них куда больший.
Уже сейчас виртуальная реальность применяется для лечения посттравматического синдрома у военных, с её помощью тренируют начинающих летчиков и хирургов. В Китае виртуальную реальность используют даже для лечения наркозависимых.
По данным Statista, в 2020 году рынок виртуальной и дополненной реальности оценивается в 12 млрд. долл. Но исследователи ожидают мощнейший рост — в 2024 году, по данным аналитиков, стоимость этого рынка составитт уже 72 млрд. долл.
Для большинства пользователей VR — это хороший способ провести свободное время, но для b2b и узких профессиональных сфер его возможности куда больше.
6. Облачные хранилища данных
Все эти зеттабайты данных, о которых мы говорили ранее, нужно где-то хранить. И в 2010 году почти все данные (более 95 %) находились на локальных серверах. Причем две трети из них — непосредственно у потребителей и только треть — в хранилищах компаний и организаций.
Сейчас же ситуация стремительно меняется. Пользователи предпочитают не захламлять собственные носители, а хранить информацию на публичных облачных серверах.
В 2020 году больше 30 % мировой информации хранится в облаке. Просто потому, что это удобно.
Google Docs, например, позволяет редактировать файлы в режиме реального времени и несколькими редакторами. Теперь не нужно отправлять тонны версий файлов с правками и названиями вроде «Re:Re:Re Проект 1, версия 2.11Upd. Финальная 2».
С помощью облака пользователи получают доступ к личным данным с любого устройства. Даже в качестве платной услуги облако — это очень ходовой товар. Apple, Google и десятки других компаний успешно продают места в облаке пользователям.
Интересно, что статистика хранения информации по компаниям практически не изменилась. Поменялись только предпочтения конечных пользователей. Поэтому облака по праву включены в этот список.
7. Интернет вещей
К началу 2019 года в мире существовало 22 млрд. девайсов, подключённых к Интернету. Напомним, что общее население Земли — всего 7,8 млрд. человек. То есть на каждого без исключения жителя планеты приходится 2,8 девайса.
Но Интернет вещей — это не только про умные чайники, которые умеют держать температуру и подогреют воду как раз к тому моменту, когда вы придёте с работы. Сейчас это гораздо больше.
В частности, в 2018 году представили медицинскую систему диагностики, основанную на ряде девайсов, связанных между собой и подключённых к Интернету. Они измеряют динамические изменения кровяного давления, пульса, уровня сахара и температуры тела. В режиме реального времени датчики записывают показания, анализируют их, отправляют непосредственно доктору и при необходимости могут даже вызвать скорую помощь.
Интернет вещей в перспективе позволит упростить многие бытовые моменты жизни человека. Умные дома постепенно превращаются из необычной диковинки в систему, которая доступна практически каждому.
Базовый комплект девайсов для умного дома обойдется потребителю сейчас в 300 долл. А за 1500–2000 долл. можно оснастить свой дом вообще всем необходимым: от системы безопасности до умной крышки унитаза.
В 2019 году размер рынка IoT составил чуть больше 1,5 млрд. долл. Но это далеко не предел. Среднегодовой рост отрасли оценивают в 25 %. Поэтому эксперты полагают, что уже к 2025 году рынок IoT вырастет до 5,3 млрд. долл.
8. Квантовые вычисления
В начале декабря 2020 года китайские ученые рассказали, что достигли квантового превосходства. 53-кубитный компьютер за 200 секунд рассчитал результат задачи, для решения которой самому мощному современному компьютеру с классической системой вычисления понадобилось бы от 0,6 до 2,5 млрд. лет.
Ликбез. Квантовые компьютеры используют двоичную систему счисления — так же как классические. Но имеется серьёзное отличие. Один бит обычного компьютера может принимать значения 0 или 1.
Квантовый компьютер использует особенность квантовой механики — суперпозицию кванта. Кубит одновременно имеет значения и 0, и 1. Это позволяет такому компьютеру обрабатывать колоссальные массивы данных.
10 бит — это полторы буквы в текстовом редакторе обычного компьютера.
10 кубит — это вычислительная мощность, равная 2 10 бит, т. е. 1 килобит. Причём каждый новый кубит удваивает вычислительную мощность машины.
Мощность 53-кубитного компьютера — 2 53 бит, т. е. примерно 1,2 петабайт (петабайт = 1024 терабайт).
Ранее, в 2019 году, о достижении квантового превосходства заявляла компания Google. Но в результате независимая проверка технологии опровергла достижение превосходства. Вместо заявленных 10 000 лет обычный компьютер справился бы с поставленной задачей за 2,5 дня.
Квантовые компьютеры могут решать задачи, которые до этого считались невыполнимыми. Помимо практического применения в теоретической физике и математике с их помощью в перспективе можно будет моделировать лекарства на молекулярном уровне, с высочайшей точностью просчитывать космические путешествия, за минуты обрабатывать все (!) большие данные, имеющиеся в мире, по конкретному параметру.
Это совершенно новый уровень обработки данных, который современным суперкомпьютерам даже не снился. А ведь квантовые компьютеры не ограничены только 50 кубитами. Внедрение этой технологии в сферы жизни — только вопрос времени. Поэтому она по праву здесь.
9. Блокчейн
Три года назад про биткоин, криптовалюты и блокчейн заговорили из каждого чайника. 2 декабря 2017 цена биткоина достигла рекордных 19 666 долл. Затем за 2 месяца курс обвалился почти втрое.
Но актуальность биткоина не исчезла. Сегодня — 18 декабря 2020 года — криптовалюта снова обновила максимум со стоимостью 22 982 долларов за 1 биткоин.
Сама технология блокчейна сегодня вышла далеко за рамки одних криптовалют. Совокупность распределённого реестра и неизменяемых записей находит отображение в кибербезопасности, финансовых операциях, идентификации пользователей и многих других сферах, вплоть до государственной.
Бум блокчейн-проектов 2017-2018 годов и их развитие в 2020 году показали, что лучше всего для развития этой технологии подходят сферы финансов, логистики, добывающей промышленности, энергетики и безопасности.
10. Мозговые импланты
По правде говоря, это технология следующего десятилетия. Ведь сегодня технология находится в стадии тестирования на людях, и до массового запуска ещё очень далеко.
Австралийский имплант проекта «Stentrode» уже во второй раз вживили человеку в мозг. Он вводится через артерию и закрепляется в коре головного мозга.
Результаты превзошли все ожидания. Парализованный человек с помощью импланта может управлять компьютером. Буквально с помощью мысли технология позволяет печатать со скоростью до 20 символов в минуту, управлять курсором, пользоваться компьютерными программами. При этом точность работы мысленной системы ввода — около 90 %, что даже больше, чем ожидали ученые.
В будущем эта технология вполне может стать спасением для парализованных людей — с её помощью они могут социализироваться в Интернете и даже работать онлайн.
Илон Маск также активно разрабатывает Neuralink — куда более амбициозный проект, чем все существующие до этого времени. С его помощью можно будет не только читать сигналы нейронной активности, но и изменять их.
В теории это может помочь в лечении целого ряда психических и нейрофизиологических болезней. К примеру, болезни Парсинсона и Альцгеймера, потерю памяти, вспышки гнева, депрессию и эпилепсию.
В августе 2020 года Маск презентовал концепт и промежуточные результаты разработки. Если интересно, можете посмотреть презентацию.
Да, сейчас это звучит как эпизод сериала «Чёрное зеркало». Всю ценность подобных разработок сейчас довольно сложно понять. Потому что даже исследователи не могут прогнозировать, к чему это приведёт. Но у мозговых имплантов просто колоссальный потенциал. Поэтому они в этом списке.
Конечно, предлагаемый перечень далеко не полный. Ведь за последнее десятилетие появилось большое количество крутых технологий, которые так или иначе изменили жизнь человечества. А как вы считаете, какие еще технологии достойны быть здесь? Возможно, мы упустили что-то не менее крутое? Делитесь своими ответами в комментариях.
Передовые технологии мира, в которых Россия пока отстает
Отставание в чем-либо, если дело касается новых технологий, — это вполне нормально. Так, например, находящаяся на первых местах по уровню жизни Финляндия — далеко не передовая держава в плане космических технологий, а Франция — далеко не лидер в компьютерной индустрии. В случае же с нашей страной отставание наблюдается во многих технологичных отраслях, порой на десятки лет.
Сортировка и переработка мусора
Несмотря на заверения властей о том, что Россия все больше переходит на переработку мусора, в нашей стране всего 10 мусоросжигательных заводов, из которых 3 находятся в Москве. Что касается мусороперерабатывающих заводов, то их 243, а мусоросортировочных комплексов 50.
На них перерабатывается лишь малая часть — всего 5%, а остальные отходы захораниваются на более чем семи миллионах гектаров земли.
Как дела обстоят в более технологически развитых странах? К примеру, в Швейцарии количество перерабатываемого мусора составляет 70%, а в соседней Швеции перерабатывается около 33% мусора, еще 50% сжигается для производства энергии, а остальные отходы отправляются на компост.
Благодаря такому распределению не создаются мусорные полигоны, которые отравляют все вокруг, а также тратится меньше невозобновляемых ресурсов на производство товаров. Кроме того, переработка того же пластика является куда более экологичной, чем производство из первичного сырья.
Возобновляемые источники энергии
Увы, но, несмотря на большое количество рек, солнечного излучения и ветра, наша страна далеко не лидер в области возобновляемой энергетики, и ее доля в общем производстве составляет всего 19%, большая часть из которой приходится на гидроэнергетику — ГЭС, построенные еще в СССР. Для сравнения: в достаточно бедной Бразилии доля возобновляемой энергетики составляет 85%.
Большая же часть энергии производится на тепловых и атомных электростанциях. Первые выбрасывают большое количество вредных веществ даже при установленных современных фильтрах и требуют разработки месторождений, что также загрязняет экологию, а вторые при всей сложной защите являются потенциально опасными.
Компьютерные технологии
Да, люди, которые неплохо разбираются в компьютерной теме, могут сказать, что у нас есть процессоры Эльбрус и Байкал, и это уже делает нашу страну передовой. Но давай посмотрим на самый мощный на сегодняшний день Эльбрус-8СВ. Он собран на 28-нанометровом техпроцессе и разрабатывался 5 лет, пройдя приемку в 2018 году.
Также есть версия Эльбрус-8СВ — улучшенная восьмиядерная модель с производительностью 288 Гфлопса двойной точности. Для сравнения: Intel Core i7 4770, вышедший в 2013 году, имеет производительность 249,6 Гфлопса двойной точности.
Что касается Байкалов, то про них можно забыть, так как из-за проблем с поставками компания была вынуждена сократить сотрудников, и сейчас вообще неясно, работает ли она.
Но даже если не смотреть на производительность, массовыми настольными системами процессоры Эльбрус назвать нельзя. Это, скорее, узкоспециализированный продукт для военных и госсектора, тогда как обычным физлицам этот камень и все комплектующие российского производства к нему недоступны.
Робототехника
Робот Федор. Эта фраза может описать примерную обстановку в российской робототехнике. Несомненно, есть энтузиасты и даже целые команды в стенах лучших вузов нашей страны, которые занимаются созданием роботов, но о серийных моделях говорить не приходится. В этом плане Россия сильно отстает от Японии с ее промышленными роботами компаний FANUC и Kawasaki, как и от США с ее Boston Dynamics и другими предвестниками восстания машин.
Но если серьезно, то развитие робототехники — это необходимость для выживания стран, а не привилегия и уж точно не показательные выступления в стиле «смотрите, как мы можем». В будущем роботы заменять людей на опасных производствах, под водой, в космосе, там, где людям просто не выжить.
Космическая отрасль
Раньше мы гордились своей космонавтикой и могли уверенно говорить, что наши космонавты летают на самых современных разработках. Ракеты Союз и Прогресс, челнок Буран, космическая орбитальная станция Мир, программа Луноход и Венера — все это осталось далеко в прошлом.
Современная российская космонавтика представляет собой эксплуатацию разработок, некоторые из которых уже справили 50 лет с некоторыми модификациями. Космические станции из-за коррупции превращаются в подводные, как это было с Фобос-Грунтом, а новые ракеты вроде Ангары являются наработками позднего СССР, доработанными напильником.
Даже новые перспективные ракеты до сих пор создаются как одноразовые, от чего уже отошли многие космические державы.
Но ракеты в данном случае не самая важная составляющая. Главнее — перспективы, а если конкретнее — программы. И здесь наша страна проигрывает американской НАСА, европейской ЕКА, японской ДЖАКСА и самой динамично развивающейся китайской космической программе, которая не так давно впервые сумела посадить на Луну спускаемый аппарат и получить важные научные данные.
Да, как и многие другие державы, наша планирует то базы на Луне в ближайшем будущем, то пилотируемый полет на Марс, но даты этих программ размыты, и непонятно даже, как именно будет осуществлена доставка роботов или людей к этим объектам, так как не имеется запущенного в производство ракетоносителя, способного на столь длительные перелеты.
Сильно мешают и коррупционные скандалы с огромными распилами, исчисляемыми миллиардами долларов. И все же, несмотря на все это, мы, как первая космическая держава в истории, надеемся на светлое будущее и возвращение былой славы первопроходцев и инноваторов.
Продвинутая космическая программа — это не столько престиж, сколько вопрос выживания человечества. Рано или поздно людям придется выйти за пределы своей планеты и исследовать новые миры, в том числе и ради выгоды. И если отставание будет серьезным, то мы не успеем застолбить свое место на Луне и других планетах и проиграем в новой космической гонке.
Медтехника
Это одна из самых важных высокотехнологичных отраслей, которая, увы, не является визитной карточкой нашей страны. На российском рынке лишь примерно 18% всей медтехники является отечественной. Причем большая часть из нее является не особо сложным лабораторным оборудованием.
Практически все оборудование вроде аппаратов МРТ, КТ, рентгеновских аппаратов, оборудования для операционных и тому подобных сложных устройств импортируются из Германии или США. Самыми известными из них являются Siemens, General Electric Healthcare и Johnson&Johnson.
Почему так важно иметь собственное производство? Все просто: возможность стабильных поставок в медучреждения, контроля, а также снижения стоимости производства. Также это поможет оказывать срочную медицинскую помощь на местах, не тратя время на перевозку пациентов в тяжелом состоянии в Москву или за рубеж.
Современные технологии: сферы применения, использования, внедрения, развития
Сфера развлечений
Технология, описанная писателями еще задолго до ее появления, – виртуальная реальность. Конечно, до капсул, в которых тело будет отдыхать, а мозг видеть реальные сны, достаточно далеко. Но уже сейчас можно видеть своими глазами то, чего нет, и при этом не попасть на прием к врачу. Дополненная и виртуальная реальность станет видима для любого, кто приобретет специальные очки и установит нужное приложение на смартфон.
В чем разница этих технологий:
Космический корабль SpaceShipOne
Управляемый суборбитальный космический корабль, который может перевозить до 3-х пассажиров – такая характеристика дается аппарату SpaceShipOne. Под суборбитальной понимается высота более 100 км, а это уже космос. Сегодня космический корабль не используется, т.к. свои основные задачи он выполнил – принёс победу в конкурсе своим создателям (да был такой конкурс, где нужно было такой аппарат сварганить), и доказал, что космический туризм доступен уже сегодня. Всего SpaceShipOne совершил 17 полётов.
Сейчас активно дорабатывается SpaceShipTwo, который может перевозить 6 пассажиров и 2 пилотов. Тестируется он уже с 2010 года, и в ближайшее время компания-разработчик обещает совершить первый космический пассажирский перелёт. Правда стоить такое удовольствие будет немало.
Медицинские чипы
Интернет вещей несет перемены и в медицину. Миниатюрные сенсоры, устанавливаемые на жизненно важные органы человека, позволяют вести дистанционную диагностику здоровья, составлять статистику и забыть об очередях в больнице.
Открытая экосистема искусственного интеллекта
Цифровые помощники, нейросети и чатботы скоро возьмут на себя большой спектр задач, прежде принадлежащих человеку. Уже сейчас искусственный интеллект, при должной настройке способен поддерживать вполне осмысленный диалог с человеком. Через 10-20 лет искусственный разум станет гораздо ближе среднестатистическому жителю Земли — он будет отслеживать финансы, консультировать по вопросам медицины и будет работать диспетчером на производстве.
Автономное искусственное сердце
Речь пойдёт об искусственном сердце AbioCor, изобретение которого дало основу для будущих разработок в этом направлении. AbioCor может продлить жизнь пациенту, имеющему тяжёлую сердечную недостаточность. К сожалению, на момент появления технологии такое сердце могло вживляться только людям с определёнными антропометрическими данными. Заряда батареи хватало только на час. Однако искусственное сердце работало, люди продолжали жить.
Сегодня благодаря опыту AbioCor внедряются новые технологии, которые в перспективе могут спасти не один миллион жизней, т.к. по статистике болезни сердца являются самыми распространёнными причинами смертей в мире. Именно поэтому данное изобретение стоит на втором месте нашего ТОПа.
Стволовые клетки из клеток взрослого организма
Стволовые клетки используют для выращивания органов и тканей человека. Это актуально для лечения целого ряда болезней. Поэтому к величайшим открытиям 21 века можно отнести тот факт, что люди научились выращивать нужные для пересадки органы, а не надеяться на то, что появится подходящий донор.
Раньше стволовые клетки получали только из эмбриона. Это было не только неэтично, но и опасно, так как клетки брали с помощью шприца, которым прокалывали плаценту. А это порой приводило к выкидышу. Ко всему прочему, полученные клетки приходилось долго хранить в заморозке. Позволить себе это могли только очень богатые родители.
Использование стволовых клеток взрослого человека решает проблему полностью. И хотя эта технология пока еще новая и дорогая, в будущем замена вышедшего из строя органа выращенным из пробирки станет обычным делом.
Робот-сиделка
Уход за тяжелыми больными – трудная и изматывающая работа. Неудивительно, что изобретатели разных стран предлагают свои технические решения для её облегчения. В будущем подобные роботы, возможно, покажут себя как одно из важнейших изобретений человечества. Японцы создали робота, способного перекладывать человека с кровати на кресло и обратно, перемещаясь на большие расстояния. А студенты Массачусетского университета представили андроида, способного подавать различные предметы и самообучаться по ходу работы. Сегодня роботы не в состоянии обеспечить нормальный уход за человеком, они лишь могут выполнять несколько действий. Смогут ли они заменить сиделок в полном объеме – покажет будущее.
Противозачаточный пластырь
Изобретение 21 века: противозачаточный пластырь.
Наверняка все слышали об этом маленьком квадратике, который нужно просто приклеить на кожу женщины и который помогает предотвратить беременность. Они уже существуют в течение нескольких лет, а также такие пластыри безопасные с медицинской точки зрения и эффективные. Добро пожаловать в двадцать первый век.
Бионические контактные линзы
Это изобретение – виртуальный дисплей, который может иметь множество сфер применения. Устройство в законченном виде будет иметь вид самой обычной контактной линзы, но с включения бионических технологий. Смотря через такие линзы, можно будет увидеть, что генерируемый дисплей накладывается на реальный мир. С будущих разработках ожидаются встроенные солнечные батареи, беспроводная связь и передача электроэнергии радиочастотами. Изобретение уже тестировалось на кроликах в течение 20 минут, у животных при этом никаких проблем со зрением не наблюдалось.
Блокчейн
Эта технология может изменить практически любую отрасль — финансы, ритейл, грузоперевозки и даже сельское хозяйство. Блокчейн — своеобразная децентрализованая база данных, из которой невозможно удалить или подделать информацию. Это перспективная технология, но пока она не получила широкого распространения. Одна из причин в том, что государственные структуры предпочитают самостоятельно заниматься защитой данных, что несколько ограничивает область применения блокчейна.
Криптовалюты
Строго говоря, криптовалюты — первая и самая известная реализация технологии блокчейн. Но значимость криптовалют позволяет нам выделить их. Криптовалюты должны позволить покупать товары и услуги без посредников и комиссий. Однако их репутации вредят незаконные сделки и слишком большой ажиотаж. Кроме того, криптовалюты рискованны и пока не очень распространены.
Новые производственные технологии
К ним относятся аддитивные технологии, цифровое моделирование и новые материалы. Преимущество аддитивного производства заключается в сложении или наслаивании материала при изготовлении сложных деталей, что в разы экономичнее выпиливания или отрезания.
Пример аддитивной технологии – 3D-печать. Чтобы аддитивные технологии работали, нужно создать электронную модель изделия. При помощи технологий цифрового моделирования и проектирования не только рисуют трехмерный макет изделия, но и рассчитывают, какой потребуется материал для его изготовления, какие нагрузки он выдержит, вплоть до выбора поставщика. В идеале компьютер должен выполнять работу целого конструкторского бюро.
Новые материалы – это материалы на стыке нескольких наукоемких областей, такие как биоинженерные материалы, сверхпроводники, передовые полимеры, нанопорошки и наноуглеродные материалы. Они требуются для того, чтобы оборудование могло выполнять новые функции.
В качестве примера можно привести проект «Фабрики будущего». Он направлен на создание площадок цифрового проектирования и моделирования, а также тестирования продукции нового поколения в области автомобилестроения, судостроения, вертолетостроения и т. д. «Умные» фабрики позволят сократить сроки разработки и производства, а также себестоимость изделий. Проект предполагает запуск двух испытательных полигонов к 2018 году и 30 «Фабрик будущего» к 2035 году. Его будут реализовывать Институт передовых производственных технологий СПбПУ, группа компаний CompMechLab, научно-производственное объединение «Сатурн» (входит в структуру «Ростеха»), Сколковский институт науки и технологий и другие.
Устройства для чтения мыслей
О передаче сложных мыслей напрямую из мозга в различные устройства в ближайшее время можно не мечтать. Но еще в 1998 году в продажу поступил гаджет, позволяющий парализованным людям включать и выключать свет силой мысли. А в 2008 году японские ученые под руководством Джуничи Ушибы позволили парализованному человеку отдавать простейшие команды персонажу в компьютерной социальной игре.
Уже несколько крупных компаний сегодня продают телепатические устройства, позволяющие управлять приложениями или игрушками. Они активно сотрудничают с игровыми производителями, что при хорошем развитии событий даст значимый результат в будущем. Перспективным является использование таких устройств и в медицинских целях. По этой причине устройство для чтения мыслей, в будущем, могло бы стать одним из самых полезных изобретений человечества.
Носимая электроника
Умные очки и часы — это устройства, которые соединяют нас с внешним миром. Но есть и технологии, которые соединяют нас с нашим телом. Их разработкой занимаются крупные научные институты, корпорации и маленькие компании. Речь идёт о наушниках, которые измеряют частоту сердечных сокращений, линзах, отслеживающих уровень сахара в крови, и татуировках с технологией NFC.
Как только разработчики смогут сделать такие гаджеты доступными, рынок заполнят различные имплантаты, которые будут считывать важную информацию в реальном времени и отображать её на тех же умных очках.
Умный дом
Эта технология уже стала реальностью. Холодильники сообщают, какие продукты заканчиваются, а духовку можно контролировать с помощью своего смартфона.
В будущем духовка научится разогревать еду, пока вы едете домой, а холодильник сам закажет продукты. Вы же в это время сможете сосредоточиться на более важных делах.
Технологии беспроводной связи
Сейчас в приоритете технологии 5G. Идея 5G заключается в том, чтобы выделить под нужды широкополосного мобильного доступа миллиметровые частоты свыше 24 ГГц, что позволит достичь скоростей передачи данных свыше 10 Гбит, то есть более чем в 10 раз быстрее соединения по оптико-волоконному кабелю.
В принципе, скорости 4G более чем устраивают потребителей, но 5G позволит отчасти перехватить технологический контроль за интернетом у США, поэтому в него очень активно вкладываются Китай, Южная Корея, Европа.
Россия также предпринимает шаги по усилению своего влияния в области развития 5G. В конце сентября 2015 года она предложила Международному союзу электросвязи стандартизировать для сетей 5G диапазоны частот 4440–4500, 4800–5000 и 5925–6425 МГц, широко используемые у нас в стране. Примерно тогда же было достигнуто соглашение о сотрудничестве стран БРИКС в области стандарта связи пятого поколения, интернета вещей и облачных технологий.
В России системы беспроводной связи разрабатывает компания Ranberry, которую основали сотрудники Института проблем передачи информации РАН.
Развитие и удешевление складных гаджетов с гибкими дисплеями
В 2021 году практически у всех производителей мобильных гаджетов появятся новинки.
LG в первом квартале выпустит рулонный смартфон Rollable с чипом Snapdragon 888. Путем растягивания телефон увеличивается с 6,8 до 7,4 дюйма. Основное преимущество — никаких изгибов экрана. С похожими характеристиками на рынок выйдет двухэкранный «сэндвич» от OPPO.
Samsung Galaxy Z Fold 2 — раскладушка с 8-дюймовым экраном от корейского производителя получила вспомогательный 4-дюймовый экран на внешней стороне и лишилась привычных фронтальных камер. Все снимки делает многомодульный объектив. Как знать, может быть Samsung задает новый тренд на отказ от двухстороннего расположения камер.
Производитель смартфонов предлагает несколько вариантов дальнейшего развития технологии. В Galaxy Z Fold экран разделен на три секции, центральная область равна двум боковым, в результате телефон становится похож на классическое трюмо. В другой вариации Z-образная конструкция позволяет выворачивать наружу два экрана под 180 градусов.
Xiaomi выпустит телефон с двойным экраном, причем раскладываться будет только один по горизонтали, вытягиваясь из корпуса. Плавным движением руки смартфон превращается в планшет без фронтальной камеры. В Xiaomi Mi Max Alpha будет установлен сворачивающийся Amoled-дисплей от Visionox, радиус скручивания 7 мм, диагональ 10 дюймов.
Intel не отстает от ведущих игроков рынка и предлагает свой 17-дюймовый планшет с гибким экраном под рабочим названием Horseshoe Bend.
Другие тренды: на смену девайсам с большим количеством камер приходят мультиэкранные гаджеты. Стилус появится сразу у нескольких производителей и с большой вероятностью станет must have для будущих поколений мобильных устройств. Смартфоны будут толще, тяжелее, их придется чаще заряжать — экраны потребляют 6 мВт на квадратный сантиметр, но время пополнения батареи сократится благодаря зарядным устройствам мощностью свыше 30 Вт. Цены снижаются: в 2021 году нет разницы — гибкий или твердый экран, Apple или Nubia — производители предлагают примерно одинаковую цену за свои устройства.
Билборд, который производит чистую воду
Инженерно-технологический университет Перу в сотрудничестве с рекламным агентством Mayo DraftFCB разработал билборд, способный преобразовывать атмосферную влагу в питьевую воду. Недостаток чистой питьевой воды – отдельная проблема для Перу, это изобретение позволит улучшить качество жизни местного населения.
Нанороботы
На сегодняшний день многие ученые стремятся создать нанороботов – машины, которые смогут работать на атомном и молекулярном уровнях. Такое изобретение даст возможность производить молекулярные материалы. Можно будет, например, делать кислород или воду. Также в хозяйственной сфере они смогут создавать продукты питания, топливо и участвовать в других процессах, обеспечивающих жизнедеятельность человека. Такие роботы смогут сами себя создавать.
Нанотехнологии являются символом будущего и одним из векторов развития цивилизации. Их использование возможно практически в любых сферах человеческой жизни.
В медицине появление нанороботов приведет к полному излечению организма человека. Их можно будет запустить в тело. Правильно запрограммированные машины начнут уничтожать вирусы и другие вредные вещества, находящиеся внутри организма. С помощью нанотехнологий можно придать красивый и здоровый вид коже человека.
В экологии электронные машины помогут прекратить загрязнение планеты. С их помощью можно будет проводить очищение воды, воздуха и других жизненно важных источников здоровья человека.
Такие необычные изобретения человечества могут помочь в решении сложных задач, однако на данный момент разработки находятся на научно-исследовательской стадии.
На сегодняшний день созданы некоторые компоненты будущих молекулярных машин, проводятся различные конференции, посвященные вопросу создания нанороботов.
Существуют примитивные прототипы будущих машин. В 2010 году впервые были показаны молекулярные машины на основе ДНК, которые могут перемещаться в пространстве.
Мир нанотехнологий не стоит на месте, и возможно, 21-й век еще будет наименован веком, в котором появятся самые необычные изобретения.
Частица Бозона-Хиггса
Ее существование было предсказано еще в 1960 году, но открыли частицу только в 2006 году в Женеве. Это стало возможным, благодаря строительству большого адронного коллайдера. Частицу Бозона еще называют «частицей Бога», так как именно она является тем основным кирпичиком, из которого появилась Вселенная. Это величайшее открытие в физике 21 века не только поможет в недалеком будущем создавать новые вещества, но и станет базой для дальнейших свершений. Например, выпуска двигателей, работающих по новым принципам и позволяющих преодолевать огромные расстояния за короткое время.
Беспилотные автомобили
Идея создать транспортное средство, которое сможет передвигаться по дорогам самостоятельно, без участия водителя, появилась очень давно. Но громадные технические сложности долго не позволяли реализовать эту идею на практике. Ещё в 2004 г. на соревнованиях беспилотных автомобилей в США ни одна машина не смогла пройти весь маршрут и доехать до финиша. Но ситуация менялась, конструкторы оснащали автомобили всё более совершенными датчиками и всё более продвинутым искусственным интеллектом, и после 2010 г. появились модели, способные самостоятельно ездить по улицам городов. В настоящее время в нескольких странах уже работают беспилотные автобусы и такси, а власти многих городов вполне серьёзно рассматривают проекты развития беспилотного транспорта.
Гибридный автомобиль
Изобретение 21 века: гибридный автомобиль.
Для некоторых может показаться странным, что гибридный автомобиль с двумя источниками энергии действительно может быть безопаснее для окружающей среды, чем традиционный автомобиль. Тем не менее, многие эксперты твердят именно это. Только время покажет, является ли это одним из величайших изобретений нашего века или просто очередной сверхраздутой идеей, которая с треском провалилась.
Мультикоптеры
Мультикоптеры (в основном в виде квадрокоптеров), или дроны, также появились совсем недавно. С одной стороны, сама схема подобного летательного аппарата с 4 (или большим числом) винтов не была чем-то новым, да и беспилотных летательных аппаратов в 20 веке было сконструировано достаточно, но в 21 веке в этой области был совершён настоящий прорыв.
Произошло это, с одной стороны, благодаря развитию электроники и появлению небольших микросхем, способных контролировать полёт мультикоптеров, а с другой, благодаря появлению компактных литий-ионных аккумуляторов, способных обеспечить дроны достаточной энергией для полёта.
Первый мультикоптер современного типа появился в 2006 году и был разработан немецкой компанией Mikrokopter.
Стоил он дорого — 1500 евро, но конкуренты быстро переняли идею и вскоре сконструировали огромное количество более доступных моделей. Сегодня квадрокоптеры уже активно используются для съёмок, составления карт, различных исследований и доставки небольших грузов.
Невидимый небоскреб
Башня Бесконечности в Южной Корее вошла в список 25 лучших изобретений по версии журнала Time в 2013 году. Она стала первым небоскребом в мире, который в течение нескольких часов в сутки обеспечивает беспрепятственный обзор неба, находящегося за ним. Ее строительство будет завершено в 2016 году. Архитекторы всего мира расценивают ее как настоящее архитектурное чудо, которое раскроет новые горизонты в мире архитектуры и инженерии.