ВОСПОМИНАНИЕ О БУДУЩЕМ — 2050
Елена Ларина, Владимир Овчинский
Технологическая революция: итоги и прогнозы
Новый 2022 год шагает по планете. Как водится, с началом каждого нового года люди подводят некоторые итоги предыдущего периода и намечают цели на будущее. Мы тоже решили посмотреть, куда движется наша жизнь и как технологии повлияют на нашу повседневную жизнь, работу и развлечения в ближайшем и не очень будущем. И заодно подвести некоторые итоги.
Для этого достанем с антресоли запылившиеся стопки советских журналов 50-60-х годов прошлого века, типа «Техника — молодёжи», «Знания – сила», посмотрим иллюстрации, почитаем статьи. Ведь именно тогда сформировалось ядро информационно-коммуникационных технологий, программирования, алгоритмического управления, генной инженерии, робототехники и т.п. В журнале «Техника — молодёжи» для волнующих воображение представлений о жизни в XXI веке была даже выделена отдельная рубрика – «Окно в будущее».
Что же, оглянувшись назад, мы можем увидеть в этом самом окне и о чем почитать? Советский человек построит атомные поезда и подземные города. Фотонные межзвездные ракеты отправятся к системе Альфа Центавра. На Луне будет полным ходом идти добыча полезных ископаемых. Земляне покорят и Красную планету, но не найдут там ничего интересного. Лайнеры будут способны несколько раз огибать Землю без дозаправки. Причем управлять летательными аппаратами, как и в случае с автомобилями, сможет любой гражданин. Будет создано лекарство от рака. И еще многое другое.
Все это называлось научной фантастикой. Смотреть на эти рисунки и читать статьи с одной стороны радостно — какая фантазия была у тогдашних людей, а с другой стороны — грустно — мало что сбылось из нафантазированного. Оказывается, предсказать будущее невероятно сложно!
Может быть, сейчас прогнозы на будущее окажутся более исполняемыми? Посмотрим, что пишут по поводу следующих 30-50 лет нынешние предсказатели. В большинстве мировых прогнозов человек будущего неразрывно связан с технологиями: как в умеренно-консервативных сценариях, которые предполагают лишь дальнейшую технологическую модернизацию отраслей экономики и цифровизацию общества, так и в футурологических, по которым уже к 2050 году нас ждет и бессмертие, и колонизация Марса, и метавселенная, и управление природными явлениями.
Начнем с того, что в будущем многие вещи станут лучше. В чем лучше? Самый главный прогноз: для многих людей (а не только для «1%») жизнь станет гораздо лучше, чем сейчас. Во всех традиционных показателях общественного прогресса! Показатели выживаемости при рождении, уровня грамотности населения, образования — список можно продолжить. Этому вновь будут способствовать будущие технологии, зачатки которых есть уже сегодня.
Для наблюдения за здоровьем человека будут использоваться такие роботизированные технологии, как нанороботы. Теоретически крошечные микроскопические нанороботы можно использовать для сканирования и наблюдения за внутренними органами человека, чтобы выявлять проблемы со здоровьем. Их также можно использовать для восстановления поврежденных органов или выполнения сложных и деликатных хирургических процедур и устранения необходимости в традиционной инвазивной хирургии. Это может означать меньше времени в больнице, меньше времени на восстановление и меньше шрамов.
Или другая ситуация. Представьте себе будущее, в котором умные зеркала смогут сканировать человека и сообщать о потенциальных проблемах с его здоровьем (например, нехваткой витаминов) или предупреждать о признаках каких-либо медицинских проблем. Быстрый взгляд в зеркало каждое утро дает человеку визуальную подсказку о том, как он себя чувствует.
В будущем возможно создание 3D- цифрового аватара тела пациента или цифрового двойника, по которому можно отслеживать состояние здоровья и обновлять данные при каждом новом сканировании. Специальный сканер примерно за час измерит сотни биомаркеров, от уровня гормонов до жировых отложений в печени, маркеров воспаления или ракового заболевания. В реальной жизни это позволит улучшить показатели здоровья и одновременно снизить нагрузку на врачей. В конечном счете это приведет к новой эре превентивной, персонализированной медицины, в которой огромные объемы собранных данных не только помогут врачам расставлять приоритеты, каких пациентов нужно осмотреть в первую очередь, но и разработать более сложные способы диагностики заболеваний.
Носимые спортивные браслеты, которые измеряют частоту сердечных сокращений, сегодня уже не являются чем-то новым, но, как показывают многочисленные исследования, их точность явно недостаточна. В целом, это нормально, если вы просто хотите получить представление о том, насколько усердно вы тренируетесь, но для профессионалов или пациентов врачей точность — это все.
В будущем ЭКГ можно будет сделать с помощью напечатанных на ткани датчиков. Это может быть, например, футболка. Она будет точно измерять сердечные сокращения и загружать их в облако через Bluetooth. Оказавшись там, алгоритмы будут обрабатывать данные для точного обнаружения нерегулярных сердечных сокращений, таких как аритмия, что может спасти жизнь. Футболка или другая одежда может быть разработана для использования в клинических целях, чтобы те, кто уже страдает сердечными заболеваниями, могли получать предупреждение о сердечном приступе.
Генная инженерия позволит «выбрать» своего ребенка, а органы для пересадки вырастят в лабораториях. Вполне возможно, к 2050 году ученые смогут корректировать гены с потенциальными заболеваниями: не будет больше неровных зубов, плохого зрения, низкого IQ. Предполагают, что можно будет выбрать внешний вид и пол своего будущего ребенка.
Но даже если внимательно следить за здоровьем, рано или поздно человек все равно умирает как физическое тело. К 2050 году, по прогнозам футурологов, ученые смогут отправлять наноботов в мозг людей, чтобы извлекать воспоминания о близких. Если добавить к этому образец ДНК умершего, то можно будет создать убедительную виртуальную версию кого-то, кто ушел из жизни. Об этом даже есть научно-фантастический фильм, который называется «Открытие» (англ. The Discovery). Красивая созерцательная история с прекрасной Руни Марой и Робертом Редфордом.
Мы пока не совсем в мире, в котором можно волшебным образом создать все, что захотим, из воздуха. Но технология 3D-печати развивается быстро, и компании уже экспериментируют с печатью продуктов питания. В будущем мы сможем сами по рецептам, скачанным из интернета, печатать себе завтрак, обед и ужин. Захотелось поесть, просто распечатайте пирожные, овощи или даже пиццу.
3D-печать набирает обороты и в других областях. От создания деталей самолетов и транспортных средств, замены суставов, до деталей для настольной игры, у него все еще есть огромный потенциал изменить нашу жизнь в ближайшие годы. Материалы, используемые для печати, также развиваются и теперь включают графен, который «легче воздуха», но в 10 раз прочнее стали.
Если еда, напечатанная на 3D-принтере, сегодня еще кажется нереальной, как насчет холодильника, который понимает, когда у вас заканчивается какой-то продукт, и заказывает его для вас? Эта технология уже существует и с каждым годом становится все лучше и лучше. В конце концов, умный холодильник станет настолько распространенным явлением, что он будет в каждом доме, и вам больше никогда не придется ходить в супермаркет.
У нас уже сегодня есть интеллектуальные зубные щетки, которые следят за техникой чистки, чтобы убедиться, что вы каждый раз тщательно чистите зубы. К тому же, работающие на солнечных батареях. А представьте, что ваша зубная щетка может отправлять эти данные вашему стоматологу, чтобы ему даже не нужно было спрашивать, пользуетесь ли вы зубной нитью каждый день. Или, возможно, например, использовать датчики для мониторинга состояния зубов человека путем сканирования полостей для определения образования зубного налета.
Инженеры из Университета Глазго уже разработали новый тип гибкого суперконденсатора, который накапливает энергию, заменяя электролиты, содержащиеся в обычных батареях, на пот. Он может быть полностью заряжен всего лишь 20 микролитрами жидкости и достаточно надежен, чтобы выдержать 4000 циклов изгибов, с которыми он может столкнуться при использовании. Устройство работает путем покрытия ткани из полиэфирной целлюлозы тонким слоем полимера, который действует как электрод суперконденсатора. В будущем этот тип суперконденсатора можно будет использовать для создания, например батарейки для умных наручных часов. Подзаряжаться она будет в то время, когда человек занимается какими-либо физическими нагрузками. Конечно, обычные батареи дешевле и их больше, чем когда-либо прежде, но они часто изготавливаются с использованием материалов, которые вредны для окружающей среды.
В настоящее время мы можем мечтать о складных или супертонких и гибких телефонах и экранах, но будущее вполне может быть вообще без экрана. Существует множество устройств, похожих на проекторы с сенсорным экраном, которые могут транслировать пригодные для использования экраны на вашу кожу, одежду или другие поверхности. Будущее технологии смартфонов может потребовать даже не устройства в кармане, а чего-то, что человек носит на себе или имплантирует в тело. А если в кармане, то смартфон может быть полностью функциональным, но при этом будет выглядеть как бумага — бумажный телефон.
Бионические глаза десятилетиями были основой научной фантастики, но теперь исследования в реальном мире начинают догонять дальновидных рассказчиков. На рынок выходит множество технологий, которые восстанавливают зрение.
Например, в январе 2021 года израильские хирурги впервые в мире имплантировали искусственную роговицу 78-летнему мужчине, слепому на оба глаза. Когда с него сняли повязки, пациент мог сразу читать и узнавать членов семьи. Имплантат естественным образом срастается с тканями человека, и организм реципиента не отторгает его. Точно так же в 2020 году бельгийские ученые разработали искусственную радужку, приспособленную к умным контактным линзам, которые корректируют ряд нарушений зрения. В настоящее время ученые работают над беспроводными мозговыми имплантами, которые способны полностью восстановить зрение.
В будущем любой человек, если захочет, может стать подобным Ихтиандру — персонажу научно-фантастического романа А.Беляева «Человек-амфибия». Искусственные жабры дадут возможность добывать кислород прямо из морской воды. Это позволит водолазам нырять без акваланга или просто плавать под водой. В отличие от акваланга, который позволяет ныряльщику взять на глубину лишь ограниченное количество кислорода, искусственные жабры работают до тех пор, пока не закончится батарея.
Кстати, о батареях и аккумуляторах. Быстрая зарядка электромобилей рассматривается как ключ к их популярности. В будущем автомобилисты смогут останавливаться на станции техобслуживания или заправочной станции и полностью заряжать свой автомобиль за то время, которое требуется, чтобы выпить чашечку кофе с круассаном, что занимает не больше 10 минут.
В электромобилях нет ничего нового; они были на наших дорогах в течение некоторого времени, и они становятся только лучше. Автомобильные аккумуляторы служат дольше, инфраструктура зарядных станций растет, а технологии автономного вождения активно эволюционируют, а это означает, что они появятся раньше, чем мы, вероятно, думаем.
У Tesla уже есть сложный режим автопилота, который может взять на себя некоторые элементы управления вождением. В один прекрасный день нам удастся полностью передать управление автомобилем искусственному интеллекту.
Несмотря на аварии с участием беспилотных автомобилей, которые в последние годы попали в заголовки газет, эта область ИИ может значительно снизить смертность и травмы на наших дорогах. Кроме этого, согласно отчету Стэнфордского университета, беспилотные автомобили могут изменить весь наш образ жизни. У нас будет больше времени для себя.
Беспилотные автомобили — это одно, совсем другое дело – появление в ближайшем будущем беспилотных грузовиков. Идея состоит в том, чтобы грузовики могли двигаться в колонне, при этом головной автомобиль контролировал ускорение и торможение других транспортных средств, следующих за ним. «Подчинённые» грузовики, хотя у них все еще есть «водитель», чтобы управлять ими, смогут двигаться гораздо ближе друг к другу по сравнению с людьми за рулем и, следовательно, снизить затраты на топливо и выбросы.
Когда на дорогах не останется места, вполне разумно подумать, что можно подняться в небо. Уже есть много интересных проектов летающих автомобилей, которые показывают, что это будущее вполне реально.
Возможно, если бы не летающие автомобили, у людей могли бы быть другие виды личного транспорта — реактивные ранцы, например, десятилетиями были популярным увлечением изобретателей и искателей острых ощущений.
Скоро мы будем жить в будущем, когда наши поставки и грузы будут перевозиться компьютеризированным транспортом. Более эффективно и всегда вовремя.
Компания, поддерживаемая Илоном Маском, Hyperloop — это высокоскоростная подземная транспортная система, которая в настоящее время строится и испытывается в Америке. Первый запланированный маршрут будет проходить из Лос-Анджелеса в Сан-Франциско. Другой маршрут планирует пройти из Нью-Йорка в Вашингтон, округ Колумбия, за 29 минут, а не за 2 часа 56 минут, как сейчас.
Сверхскоростные поезда, которые ездят под землей и под водой, могут произвести революцию не только в общественном транспорте, но и в международных поездках. Представьте себе, что вы можете перемещаться из одной страны в другую за то же время, которое в настоящее время требуется для перемещения между городами.
Однако, глубоко в подземных шахтах некоторые зоны все же недоступны. В настоящее время начата работа над созданием беспилотников, которые летают, ездят и карабкаются, а также используют лазерные технологии для сканирования зон и создания их 3D-карты. Благодаря этой передовой технологии воздушной робототехники в будущем они смогут доставить человека в любое пространство, не тронутое искусственной инфраструктурой.
Наши перегруженные города отчаянно нуждаются в передышке, и решение этой задачи может прийти с воздуха, а не с дорог. Планы по созданию транспортного узла иного типа — для доставки дронами и электрическими аэротакси — станут реальностью: первый городской воздушный порт уже получает финансирование от правительства Великобритании.
Он строится в Ковентри. Идея состоит в том, чтобы устранить потребность в большом количестве фургонов и личных автомобилей на дорогах, заменив их альтернативой в виде нового типа небольшого самолета, дизайн которого находится в стадии разработки. Инфраструктура будет иметь большое значение. Управление гражданской авиации рассматривает возможность создания воздушных коридоров, которые могли бы связать центр города с местным аэропортом или распределительным центром.
Не только нижние слои атмосферы пригодны заселения беспилотными аппаратами, но и космос. НАСА и наш Роскосмос уже отправляют в космос роботов разных форм и размеров. В августе 2019 года на МКС побывал российский робот Skybot F-850 («Федор»). Под управлением российского космонавта робот выполнил ряд заданий, после чего вернулся на Землю. С развитием технологий это имеет смысл. Роботам не нужно беспокоиться о кислороде для дыхания или еде, и они могут быть оснащены датчиками для отправки данных на Землю. Будущие полеты на Луну, Марс и другие далекие миры дают много возможностей для исследований, но, поскольку время астронавтов всегда будет ограничено и некоторую работу просто нецелесообразно делать людям вручную, роботы могут дополнять людей, выполняя задачи автономно или под удаленным наблюдением с Земли.
Роботы могут выполнять разные задания, чтобы повысить производительность людей, в том числе монотонные, требующие многократных повторов, долгого времени работы или опасные задания и тем самым обеспечивать безопасность экипажа, например, работать в суровых условиях открытого космоса. Они могут быть задействованы в подготовительной и разведывательной работе, чтобы помочь работе экипажа или помогать астронавтам, действуя параллельно с ними, или завершать задачи, предназначенные для людей или начатые ими.
Космический туризм может стать весьма распространенным уже в 2050 году, но, скорее всего, только для очень богатых. Ракетные компании расширят границы космических путешествий настолько, что туризм станет доступным и привлекательным. Например, кто-то, кто может позволить себе заплатить 100 миллионов фунтов стерлингов, может провести неделю на орбите. Несомненно, стоимость космического полета на данный момент просто космическая. Но немаловажным является тот факт, что этот вид деятельности привлекает все больше внимания, а как известно, одним из критериев развития успешного бизнеса является потенциал спроса.
То же самое относится и к рабочему месту. Роботы могут браться за более сложную, опасную и скучную работу, чтобы избавить человечество от хлопот и риска. Теоретически они также могут работать быстрее, эффективнее и с меньшим количеством ошибок.
Роботов действительно успешно используют в самых различных отраслях: от медицины до космической промышленности, но о том, чтобы полностью заменять людей, речь пока не идет. Одна из глобальных причин, почему людям не стоит беспокоиться, — парадокс Моравека.
Робототехник Ханс Моравек и другие компьютерщики сформулировали его в 1980-е годы: для высококогнитивных процессов нужны относительно небольшие вычисления, а вот низкоуровневые сенсомоторные операции требуют огромных вычислительных ресурсов. То, что просто для человека, может быть очень трудно для искусственного интеллекта. И наоборот: вычисления, которые кажутся человеку невообразимо сложными, компьютер может проделать за долю секунды.
Например, люди с раннего детства начинают ходить, производить сложные манипуляции с предметами, понимать язык и говорить на нем. Они учатся этому, копируя взрослых, запоминая и преобразовывая опыт в действие. Чтобы обучить этому машину, необходимо прописать всевозможные механизмы и алгоритмы, учесть миллионы факторов и условий. Алгоритмы хорошо работают, когда они анализируют большие наборы данных — чем больше, тем лучше. А вот в нестандартных ситуациях, то есть, когда данных недостаточно, робот не сможет принять правильное решение. Поэтому в будущем люди и роботы будут работать в команде, уверены специалисты.
Конечно, у людей есть опасения, что в результате автоматизации многие потеряют работу. Однако специалисты прогнозируют, что робототехника, цифровизация и автоматизация приведут к появлению новых рабочих мест, требующих более высокой квалификации и хорошо оплачиваемых. Появятся такие новые профессии, как психолог искусственного интеллекта, квантовый аналитик данных, личный медицинский консультант, менеджер дронов, специалист по развитию метанавыков и т.п.
Дополненная реальность, или AR, обладает невероятным потенциалом. Это среда, в реальном времени дополняющая физический мир, каким мы его видим, цифровыми данными с помощью различных устройств (планшетов, смартфонов и др.) и определенного программного обеспечения. Отличие дополненной реальности от виртуальной реальности (VR) в том, что дополненная реальность лишь добавляет отдельные элементы в существующий мир. Виртуальная реальность искусственно создает целый мир заново.
Компании экспериментируют с применением как устройств дополненной реальности, так и устройств виртуальной реальности на рабочем месте. Их можно использовать различными способами, включая визуальное представление чертежей, виртуальные масштабные модели разрабатываемых продуктов или для простых вещей, таких как виртуальные командные встречи.
Соучредитель компании Meta ( Facebook) Марк Цукерберг в интервью изданию The Information поделился своим видением развития дополненной реальности. По его словам, AR-очки будущего должны будут работать как человеческий разум, то есть беспрепятственно делиться информацией и предпринимать действия, когда этого захочет владелец. Другими словами, очки должны будут читать мысли пользователя. Так, если человек зайдет в кафе, аксессуар сразу будет предлагать ему возможные варианты блюд, которые он может захотеть. Кроме того, гаджет будет поддерживать набор текста с помощью виртуальной клавиатуры. Для этого к комплекту очков будет прилагаться браслет, который будет считывать движения рук.
Нынешняя пандемия показала, насколько важны технологии для поддержания и облегчения общения между людьми — не только в рабочих целях, но и для создания настоящих эмоциональных связей. В ближайшие годы можно ожидать, что этот прогресс ускорится благодаря технологии искусственного интеллекта, созданной для того, чтобы объединять людей на человеческом уровне и сближать их друг с другом, даже если они физически находятся вдали друг от друга. Грань между физическим пространством и виртуальным навсегда будет стерта.
Примерно к 2050 году, наше сознание и компьютер, возможно, станут одним целым. Но что можно сказать наверняка, так это то, что мы будем сильно интегрированы с компьютером. Мы сможем внедрять в свой организм много различных сенсоров и напрямую взаимодействовать с компьютером. Нам не нужны будут мышки, клавиатуры — все будет происходить посредством силы мысли.
Нейроинтерфейс — система для обмена информацией между мозгом и компьютером. По типу взаимодействия нейроинтерфейсы бывают однонаправленные и двунаправленные. В первом случае — внешние устройства могут либо принимать сигналы от мозга, либо посылать ему сигналы. Во втором случае — интерфейсы позволяют мозгу и устройствам обмениваться информацией в обоих направлениях. Однонаправленные интерфейсы уже существуют и функционируют: например, нейропротез для глухих. Двунаправленные — находятся на очень ранней стадии разработки.
Сенсорные технологии так и называют — кросс-реальность. Они помогают человеку воспринимать пространство через сигналы. Такая реальность создается техническими средствами и способна передать все ощущения: зрение, слух, осязание (включает в себя виртуальную, смешанную и дополненную реальность).
Чаще всего сенсорные технологии предлагают использовать в психологии: готовить людей к сложным операциям, лечить тревогу, повышенную бдительность, психические расстройства. Другие примеры: химические датчики, обнаруживающие самодельные взрывные устройства, могут предупредить солдата, используя звуковой или визуальный сигнал.
Метавселенная станет реальностью и люди будут ежедневно с ней взаимодействовать. Метавселенная – это концепция интерактивной трехмерной вселенной, которая объединяет несколько различных виртуальных пространств. Это своего рода будущая итерация интернета. Она позволит пользователям работать, встречаться, играть и общаться внутри этих трехмерных пространств. На сегодняшний день метавселенная в своем полном виде еще не разработана, хотя некоторые платформы уже содержат подобные ей элементы.
К счастью, метавселенная не будет контролироваться какой-нибудь корпорацией в будущем. Ни Meta Facebook, ни любой другой. Подход к этому будет в корне отличаться. Как и при любом развитии технологий, появятся лидеры, которые быстро сообразят, как привлечь больше людей. Но, как и в раннюю эпоху появления интернета, ни одна корпорация не сможет полностью владеть этим или контролировать весь процесс.
К 2025 году квантовые вычисления перерастут свой младенческий возраст, и первое поколение коммерческих устройств сможет решать важные задачи реального мира. Одним из основных применений этого нового типа компьютеров будет моделирование сложных химических реакций, мощный инструмент, открывающий новые возможности в разработке лекарств. Квантово-химические расчеты также помогут в разработке новых материалов с заданными свойствами, например, улучшенных катализаторов для автомобильной промышленности, которые сокращают выбросы и помогают бороться с изменением климата. В настоящее время разработка фармацевтических препаратов и материалов с высокими эксплуатационными характеристиками в значительной степени зависит от проб и ошибок, а это означает, что это итеративный, трудоемкий и ужасно дорогой процесс. Квантовые компьютеры смогут это изменить.
Квантовый компьютер в ближайшие годы поможет решать задачи по оптимизации нашей жизни. Это может быть логистика — от расписания электричек, движения автотранспорта без пробок до прокладки трубопроводов. Похожего рода задачи лежат в области поиска новых материалов с заданными физическими свойствами — к примеру, как создать формулу сверхпрочного и одновременно сверхлегкого композита. В будущем квантовые технологии помогут решить, наконец, проблему сверхпроводимости при комнатной температуре.
В течение следующих лет энергетический переход достигнет критической точки. Стоимость новой возобновляемой энергии будет ниже, чем предельная стоимость ископаемого топлива. Глобальная инновационная экосистема обеспечит среду, в которой проблемы могут решаться коллективно, и позволит быстро масштабировать внедрение инноваций. В результате можно будет увидеть поразительное увеличение мощности ветроэнергетики. Машинное обучение, сочетающее физические модели с большими данными, приведет к более экономичным проектам, снижению эксплуатационных расходов и, в конечном счете, чистой и доступной энергии для всех. Возможность отслеживать состояние конструкций в режиме реального времени и чинить вещи до того, как они сломаются, приведет к созданию более безопасной и отказоустойчивой инфраструктуры.
Тепловая энергия океана сегодня является в значительной степени неиспользованным ресурсом и одним из крупнейших в мире возобновляемых источников энергии. Прямо сейчас ученые и практики работают над созданием энергетического прорыва. Он заключается в выработке электроэнергии в коммерческих масштабах за счет преобразования тепловой энергии океана. Тепловая энергия океана будет играть решающую роль в будущем энергетическом балансе, будучи одним из очень немногих постоянных источников энергии, доступных днем и ночью, круглый год.
Солнечные панели — еще одна технология, которая существует уже некоторое время, но имеет огромный потенциал в будущем. Мало того, что теперь панели могут быть спрятаны в черепице на крыше вашего дома, но некоторые компании разрабатывают способы интеграции их в автомобильные крыши, где они смогут питать автомобили или производить электроэнергию для автомобильных батарей.
Среди многих фантазий, которые есть у человечества, беспроводное электричество, бесспорно, заслужило свое место. Однако вероятно это скоро станет реальностью (возможно лет через десять). Сейчас мы уже используем беспроводную зарядку для гаджетов, и этого достаточно, чтобы построить аналогичную конструкцию для более крупных предметов или объектов. Ряд компаний пытаются разработать электрические «концентраторы», способные питать целый дом. Идея состоит в том, чтобы использовать тот факт, что некоторые определенные электромагнитные волны облегчают передачу энергии, а электричество может передаваться между объектами, которые резонируют на одной частоте.
Знаете ли вы, что вы можете зарядить свой iPhone энергией растения? Леса могут стать энергетическими станциями будущего. Вскоре это станет возможным. Компании смогут вырабатывать электроэнергию из органических веществ в почве и создавать биологические батареи, которые могут питать, например, сельскохозяйственные датчики, осветительных установок. Технология устранит необходимость в одноразовых химических батареях, которые необходимо часто заменять. В конце концов, биология сможет помочь питать электроэнергией даже крупнейшие города.
К 2050 году последствия внедрения искусственного интеллекта будут широко ощущаться во всех аспектах нашей повседневной жизни. Поскольку мир сталкивается с рядом неотложных и сложных проблем, от климатического кризиса до жилищного строительства, ИИ способен провести границу между антиутопическим и пригодным для жизни будущим.
ИИ – это направление исследований, которые сегодня позволяют решать множество практических задач. Его прикладная цель – создать помощника, который смог бы участвовать в повседневной жизни человека, повышая эффективность работы. В будущем искусственный интеллект скорее всего сойдется с нейробиологией и философией: его мышление станет подобно человеческому. Это будет вести нас к пониманию самих себя и к ответам на более глубокие философские вопросы.
Существует два основных подхода к созданию искусственного интеллекта. Первый — это решение смоделировать мозг, как материальный носитель интеллекта. Мозг состоит из сети нейронов, нейроны передают электрические сигналы. Соответственно, мозг можно смоделировать как сеть нейронов. Этот подход получил название «искусственные нейронные сети».
Второй подход – символьный ИИ. Человеческий интеллект основан на манипуляции с символами. Его можно смоделировать при помощи модели рассуждений. В этом и заключается суть второго подхода. Данное направление науки зародилось на рубеже прошлого века. Когда появились первые компьютеры, математическое моделирование помогло решать сложные задачи, которые не решались аналитически, и строить самообучающиеся математические машины.
Оптимизм исследователей ИИ по поводу будущего с годами менялся, и даже современные эксперты ведут по этому поводу споры. Развивая ИИ как концепцию, исследователи и оптимисты, утверждают, что его осталось ждать недолго, всего несколько десятков лет.
Обучением уже существующего ИИ занимаются сейчас многие научные группы. У кого-то лучше получается, у кого-то хуже. Самые крутые сегодня уже больше похожи на художников, чем на математиков: они не могут объяснить, как они настраивают сеть, но они хорошо это делают. Это уже происходит на кончиках пальцев.
Самые яркие успехи достигнуты этими людьми в области распознавания образов. ИИ сейчас делает это лучше, чем человек. Вы не поверите, но одной из самых сложных проблем было научить компьютер отличать собак от кошек. Для нас это вроде бы легко, а вот создать алгоритм, поместив в него различные параметры отличия этих видов животных друг от друга, для искусственного разума оказалось непростой задачей. У обоих четыре лапы, усы, хвост. Размер — тоже не показатель, есть собаки мельче кошек. В итоге компьютеру просто предложили обучающую выборку — до миллиона фотографий с собаками и кошками. Как именно он сам «уяснил» себе после этого, кто есть кто, — никто точно сказать не может, но теперь ИИ безошибочно идентифицирует и кошек, и собак, и даже может распознать по фотографии конкретного Шарика или Мурку.
Есть гипотеза, что настоящий, сильный ИИ будет сделан на квантовом компьютере. Дело в том, что свойства квантового мира таковы, что его регистры, кубиты будут находиться в суперпозиции (то есть в состоянии 0 и 1 одновременно). Благодаря этому система будет не по очереди перебирать все возможные варианты, как это делает обычный компьютер, а позволит обрабатывать информацию параллельно, одномоментно. Это очень похоже на наше человеческое восприятие мира, на ассоциативное мышление и т.д. В общем, такой ИИ на базе квантовой машины сможет обрабатывать сразу очень большое количество вариантов. Кстати, квантовые технологии уже входят в нашу жизнь — пока не создан полноценный компьютер, люди работают над гибридными системами, когда с помощью квантовых алгоритмов можно ускорять обучение классических нейронных сетей на обычных машинах.
Умные города с подключенными автомобилями и автономно летающими дронами, новый опыт покупок, везде датчики и никаких смартфонов: так может выглядеть мир Интернета вещей (IoT) в ближайшем будущем. Мы уже писали выше, что в будущем аварий на дорогах почти не будет. Датчики вокруг автомобиля будут отслеживать все препятствия и реагировать на них автоматически. Почти все транспортные средства будут частью Интернета вещей. Это означает, что водительские права устареют, а автошколы исчезнут. Также перестанут быть нужными заправки и автомагазины. Например, если автомобиль нуждается в настройке, профилактическое обслуживание обнаружит это и автоматически обслужит автомобиль.
Исчезнут пробки. Если на какой-то дороге образовалась пробка, приближающиеся автомобили просто выбирают другой маршрут.
Все станет гораздо эффективнее. Уличные фонари с камерами и датчиками будут анализировать местоположение и количество участников дорожного движения. Самостоятельно они переключатся с красного на зеленый. Не придется ездить по кварталу в поисках бесплатной парковки. Ваш автомобиль направит вас к ближайшему свободному месту для парковки, так как парковки также соединены между собой. Даже перед пешеходными переходами и школами автомобили будут автоматически снижать скорость.
Улицы также станут намного безопаснее. Камеры на фонарных столбах будут наблюдать за дорогой и, таким образом, сразу идентифицируют, например, похитителя кошельков. С другой стороны, встроенная SIM-карта в сумке сама будет сигнализировать о своем местоположении.
Это пример подключения к интернету вещей только для автомобильного транспорта и дорог. А сколько еще областей нашей жизни, где интернет вещей будет применяться! Возьмем пример из здравоохранения. Все, что описано нами выше, касающееся умных футболок или умных зеркал – это тоже примеры интернета вещей.
Датчики, передающие данные для умных городов, умных автомобилей и других предметов, — это технология 5G. Очень низкая задержка 5G в сочетании с его способностью одновременно передавать очень большие объемы данных между многими устройствами означает, что использование этой технологии весьма и весьма эффективно во многих отраслях и сферах жизни.
Влияние 5G на производство может быть огромным. Технология 5G может помочь производственным операциям в обрабатывающей промышленности стать более гибкими и эффективными при одновременном повышении безопасности. Это позволит создавать «умные фабрики», основанные на автоматизации, дополненной реальности и IoT. А благодаря 5G, питающему большое количество устройств и датчиков IoT на заводах, ИИ может быть более глубоко интегрирован в производственные операции. Эта беспроводная технология следующего поколения также приведет к более широкому внедрению дополненной реальности. В заводских условиях это означает, что AR может поддерживать обучение, техническое обслуживание, строительство и ремонт.
Датчики на базе 5G могут предоставлять информацию об отключениях электроэнергии и энергопотреблении в режиме реального времени. Благодаря интеллектуальным счетчикам, подключенным к 5G, домовладельцы будут иметь больше информации, чтобы лучше управлять своим энергопотреблением.
5G даст фермерам более полное представление о своих культурах, что приведет к увеличению урожайности и повышению качества продукции. Подключенные датчики, предоставляющие в режиме реального времени обновления оборудования, инфраструктуры и многого другого, могут обеспечить более эффективную работу и улучшенное техническое обслуживание сельхозмашин и агрегатов. Благодаря 5G время, необходимое для синхронизации процессов точного земледелия, может сократиться с минуты до менее чем одной секунды.
С 5G операции по хранению и доставке могут стать более эффективными, что значительно сократит затраты. 5G будет способствовать созданию новых потребительских впечатлений, таких как фотореалистичные виртуальные примерки. 5G будет поддерживать технологии, которые помогут клиентам совершать покупки более эффективно и быстрее расплачиваться, а также собирать больше данных о будущих покупках.
Более высокая скорость передачи данных 5G означает более эффективные финансовые услуги в режиме реального времени, от обработки платежей до проверки кредитоспособности и заключения сделок. 5G улучшит взаимодействие с пользователем мобильных устройств и расширит внедрение таких приложений, как бесконтактные платежи и мобильные кошельки. Все это вместе позволит улучшить конфиденциальность и безопасность за счет быстрой биометрической связи и более эффективного обнаружения мошенничества.
5G сделает технологии AR и VR более удобными, полезными и эффективными, обеспечивая их бесперебойную работу. В свою очередь, более широкое внедрение AR/VR ускорит изменения в отраслях от производства до здравоохранения и игр. Будущее AR и VR зависит от сетей 5G.
Образование и развитие станут более захватывающими и интересными благодаря технологиям на базе 5G, таким как AR/VR. 5G может облегчить видеообучение в режиме реального времени, делая его более удобным и эффективным. Обучение можно будет проводить на ходу с помощью высокоскоростных подключенных мобильных устройств. 5G может изменить способ обучения детей и взрослых.
В будущем будет повсеместно использоваться Li-Fi. Li-Fi использует свет для передачи данных, а не радиоволны, как Wi-Fi. Эта технология теоретически способна передавать данные на гораздо более высоких скоростях, а также менее подвержена помехам. Поскольку спектр видимого света примерно в 10 000 раз больше, чем спектр радио, существует гораздо больший потенциал для его пропускной способности. Также считается, что Li-Fi будет значительно дешевле, чем Wi-Fi.
Фотоника может стать более важной, чем электроника. У нас есть фотоны солнечного света. Но есть и слабые потоки фотонов, несущие информацию (оптические волокна и дисплеи) – их энергию мы никак не ощущаем. Может сложиться так, что в будущем мы будем делать все вычисления с помощью фотонов. Вместо электронных чипов у нас будут фотонные чипы.
Климатические изменения будут не столь губительными, как нам сейчас кажется. Последствия изменения климата — по крайней мере, в 2050 году — не будут такими ужасными, как прогнозируют некоторые экологи. Мы не хотим сказать, что это вообще не проблема. Проблема есть, но наша цивилизация выживет. Наша планета не столкнется с метеоритом, астероидом или кометой. Конечно, будут исключения: часть территорий уйдет под воду, части населения прибрежных территорий придется переселиться в другие места, и так далее. Но в более широком смысле, с точки зрения фактического выживания на планете и нашей способности адаптироваться, мы будем двигаться дальше. Мы приспособимся и будем жить лучше.
Примеры прогнозов можно множить и множить. Но уже сегодня примерно понятно, какие прогнозы, сделанные экспертами на 2020-2050-е годы, начинают сбываться или уже частично реализованы, а какие так и останутся лишь предположениями футурологов.
Реальность, с который мы столкнемся в ближайшие 15 лет, скорее всего, будет представлять собой комбинацию отдельных элементов этих широко обсуждаемых сейчас прогнозов и форсайтов. Самое интересное, что «чудеса» научно-технологического прогресса могут возникнуть, казалось бы, из рядовых технологий, широкое распространение которых приводит к появлению нового качества продуктов и услуг.
С учетом того, насколько стремительно возрастает скорость реализации прогнозов, возможно, многие события из такого «далекого» будущего станут нашей реальностью уже в ближайшие 10−15 лет.
А кому достанутся блага чудо-технологий? Мы неоднократно писали, что все технологии четвёртой промышленной революции имеют тройное назначение – общечеловеческое, военное и криминальное. Кто и в каком объеме ими воспользуется зависит от многих социальных, политических и экономических факторов.
Не стоит забывать и тот факт, что на конец 2021 года по данным ООН больше трети мирового населения никогда не пользовались интернетом. Таков же удельный вес тех, кто никогда не имел гаджетов. Поэтому треть всего населения мира выключена из процесса пользования технологическими достижениями.
При этом тенденции таковы, что технологическая революция не устраняет цифровое и традиционное неравенство, а, наоборот, усугубляет его. Поэтому конфликтность в обществе возрастает. А государства вынуждены использовать технологические изменения как для развития общества, так и для подавления в нем протестных и революционных импульсов.
