Топ-10 «прорывных» технологий 2020 года. смеяться или плакать?

6. Квантовое превосходство

Квантовые компьютеры, теоретически, могут быстро решать такие задачи, на решение которых у супермощных современных компьютеров уйдут столетия, если не тысячелетия. Например, имитировать точное поведение молекул, чтобы создавать новые лекарства и материалы.

В октябре прошлого года компания Google продемонстрировала «квантовое превосходство.» Компьютер с 53 кубитами-основным блоком квантовых вычислений – сделал нужный расчет в течение трех минут, что, по мнению Google, заняло бы у самого большого суперкомпьютера в мире 10000 лет (в 1,5 миллиарда раз дольше, чем у квантового компьютера).

Однако это пока демо-версия, и компании предстоит создать компьютер, способный решать полезные задачи. А это чрезвычайно сложная задача: чем больше кубитов, тем труднее поддерживать их хрупкое квантовое состояние.

Индивидуализированные медицинские услуги

Некоторые из самых страшных болезней, известных человечеству, так редки, что встречаются один на десять тысяч раз, а то и реже. И бывает так, что для редкой болезни не существует лекарства.

Но эта печальная ситуация может измениться, благодаря новым классам препаратов, которые могут быть адаптированы к генам человека. Если это крайне редкое заболевание вызвано специфической ДНК-ошибкой, то современная наука дает пациенту хотя бы шанс на ее исправление.

Новые лекарства могут стать своего рода молекулярным ластиком, который стирает или исправляет ошибочную генетическую информацию. Пример подобного персонализированного препарата уже есть, врачи создали его для маленькой девочки Милы Маковец, страдающей от болезни Беттена, вызванной уникальной мутацией гена MFSD8. Лечение с помощью препарата Milasen не излечило Милу полностью, но стабилизировало ее состояние.

Единственная проблема заключается в том, кто будет платить за такие препараты, когда они помогают одному человеку, если для фармацевтических компаний гораздо выгоднее производить широко востребованные лекарства.

Остальные мероприятия федерального проекта «Цифровые технологии»

Еще 4 млрд руб. федеральный бюджет направит на схожее мероприятие – поддержку проектов российских организаций по разработке цифровых технологий, продуктов, сервисов и платформенных решений в целях создания и развития производства высокотехнологичной продукции.

Другие 4 млрд руб. будут потрачены на обеспечение увеличения объема выручки в проектов в сфере цифровых технологий, в том числе СЦТ, поддержанных фондом прямых инвестиций. Эта сумма будет поровну поделена между федеральным бюджетом и внебюджетными источниками.

Реализация комплекса мероприятий, направленных на продвижение российских ИКТ-решений и цифровых платформ на зарубежных рынках, обойдется федеральному бюджету в 924 млрд руб.

Определение потребностей секторов экономики и отечественных компаний по проведению исследований и разработок по направлениям СЦТ при формировании новых продуктов и услуг обойдется федеральному бюджету в 769 млрд руб. В рамках данного мероприятия также будет подготовлен национальный доклад о прогрессе в построении в России цифровой экономики на базе развития исследовательских компаний и технологических заделов.

Создание системы информационно-аналитического сопровождения отбора и мониторинга реализации проектов цифровой трансформации отраслей экономики и социальной сферы обойдется федеральному бюджеты в 690 млн руб.

Разработка методических рекомендаций по цифровой трансформации государственных корпораций и компаний с государственным участием и обеспечение информационно-аналитического сопровождения и мониторинга реализации стратегий цифровой трансформации указанных организаций обойдется в 670 млн руб. Данная сумма поровну будет поделена между федеральным бюджетом и внебюджетными источниками.

Разработка и актуализация дорожных карт по направлениям развития СЦТ с учетом потребностей ведущих компаний в области цифровой экономики обойдется федеральному бюджету в 600 млн руб.

Доработка государственной информационной системы промышленности в целях создания и функционирования инфраструктуры, обеспечивающей реализацию проектов цифровой трансформации промышленности в России, в том числе в целях увеличения количества получателей мер поддержки обойдется федеральному бюджету в 423 млн руб. Еще 130 млн руб. федеральный бюджет направит на обеспечение информационного сопровождения хода реализации национальной программы «Цифровая экономика».

  • Короткая ссылка
  • Распечатать

Биотехнологии

В сентябре 2018 года был проведен международный конгресс CRISPR-2018, на котором собрались делегаты из 11 стран. Одним из главных тем обсуждений являлись биотехнологии, которые будут внедрены в реальность до 2020 года.

По мнению экспертов, главными достижениями в сфере биотехнологий станут следующие открытия:

  • Редактирование генов. Ныне медики ищут способ изменять ДНК человека, точнее отдельные его участки, которые отвечают за развитие смертельно опасных заболеваний: онкологии, сахарного диабета, инсульта и др. Уже сейчас ученые ведут разработки в этой сфере. Когда труды будут увенчаны успехом, медицинские сотрудники смогут предупреждать развитие ряда патологий, от которых сейчас гибнут миллионы людей во всем мире.
  • Регенеративная медицина. Создание генотерапевтических продуктов позволит восстанавливать функциональность органов, которые пострадали от каких-либо болезней. Если применение клеточных технологий удастся внедрить в жизнь, перед врачами откроются практически неограниченные возможности.
  • Трансплантация искусственных органов. Ныне уже практикуется использование искусственных органов, но сейчас ученые работают над разработкой материала, который будет использоваться для создания органов для трансплантации. Если исследования увенчаются успехом, то искусственные органы для пересадки будут печататься на 3D-принтере.
  • «Индивидуальная таблетка». Разработки в области молекулярной биологии дают надежду на то, что будет создана таблетка, которая будет «работать» с учетом особенностей конкретного пациента. Плюс такого лекарства в высокой эффективности и отсутствии побочных действий.

Известный физик-теоретик С. Хокинг считает, что до 2020 году ученым удастся найти технологию, которая позволит победить старость. И хотя сейчас используются различные методики для омоложения, остановить процессы старения человек пока не может. Хотя не исключено, что это случится уже завтра.

READ  Топ надежных автомобилей с пробегом на 2020 год

Последние новости

Во время проведения Петербургского международного экономического форума президент России Владимир Путин отметил важность геномных технологий в медицине, а также искусственного интеллекта, новых материалов в промышленности и сельском хозяйстве и портативных источников энергии. Российским компаниям (с государственным участием, а также ведущим российским частным предприятиям) было предложено стать головными партнёрами государства по развитию сквозных научно-технологических направлений

Кроме того, в 2019 и 2020 годах государство выделит из бюджета РФ гранты на совершенствование трёх Центров геномных исследований мирового уровня.

  • Востребованные профессии 2020-2025: список
  • Профессии, которые появятся к 2020 году

Система распознавания позволит дронам летать в 10 раз быстрее и не врезаться

Инженеры из Цюрихского университета (Швейцария) представили принципиально новую систему предотвращения столкновений для беспилотников – ничего более быстрого и точного в мире пока нет. Они исходили из того, что скорости реакции в 20-40 миллисекунд, как у многих коммерческих беспилотных систем, недостаточно для организации безопасного движения скоростных летающих дронов. Для демонстрации возможностей своего детища швейцарцы использовали игру в вышибало, научив беспилотники виртуозно уклоняться от летящих в них мячей.

Проблема со временем реакции дронов на препятствия имеет два корня. Во-первых, высокие скорости движения у летающих аппаратов в сравнении с наземными. Во-вторых, слабая вычислительная мощность, из-за чего бортовые системы не успевают проанализировать ситуацию и распознать помеху. В качестве решения инженеры заменили датчики на «камеры событий», повысив скорость реакции до 3,5 миллисекунд.

Рис. Камера событий в действии

Камера событий реагирует только на изменение яркости отдельных пикселей в кадре и игнорирует прочие, поэтому ей нужно обработать совсем немного информации, чтобы обнаружить движущийся объект на статичном или малоподвижном фоне. Отсюда и высокая скорость реакции, но в ходе практических экспериментов выяснилось, что ни существующие дроны, ни сами камеры для этой цели не подходят. Заслуга швейцарских инженеров в том, что они переделали и камеры, и платформу квадрокоптеров, плюс разработали необходимые алгоритмы, фактически создав новую систему.

При игре в вышибало дрон с такой системой в 90 % случаев успевает уклониться от мяча, который бросают в него со скоростью 10 м/с, с расстояния всего в 3 м. И это при наличии всего одной камеры, если заранее известен размер помехи – а наличие двух камер позволяет ему самому точно вычислить все параметры помехи и принять нужное решение. Теперь инженеры работают над проверкой системы в движении, при полетах на сложных трассах. По их расчетам, в итоге БПЛА смогут летать вдесятеро быстрее, чем сейчас, без риска столкновения.

Новая система трёхмерной визуализации может улавливать одиночные фотоны

Новая технология является первой реальной демонстрацией подавления однофотонного шума

Исследователи из Технологического института Стивенса создали систему трёхмерной визуализации, которая использует квантовые свойства света для создания изображений, в 40000 раз более чётких по сравнению с современными технологиями. Открытие прокладывает путь для эффективного использования системы LIDAR в автомобилях с автоматическим управлением и спутниковых картографических системах, связи в космосе и т.д.

Работа рассматривает давнюю проблему с LIDAR, которая запускает лазеры по удалённым целям, а затем обнаруживает отражённый свет. В то время как детекторы света, используемые в этих системах, достаточно чувствительны, чтобы создавать детальные изображения из нескольких фотонов – мельчайших частиц света, сложно отличить отражённые фрагменты лазерного света от более яркого фонового света, такого как солнечные лучи.

«Чем более чувствительными становятся наши датчики, тем более чувствительными они становятся к фоновому шуму», –  говорят учёные. «Это проблема, которую мы сейчас пытаемся решить».            Новая технология является первой реальной демонстрацией подавления однофотонного шума с использованием метода, называемого квантовым параметрическим режимом сортировки или QPMS, который впервые был предложен в 2017 году.

В отличие от большинства инструментов фильтрации шума, которые основаны на программной пост-обработке для очистки изображений с шумом, QPMS проверяет квантовые сигнатуры света с помощью экзотической нелинейной оптики, чтобы создать экспоненциально более чистое изображение на уровне самого датчика.

Обнаружить специфический фотон, несущий информацию, среди фонового шума, всё равно, что пытаться вырвать из снежной бури одну снежинку – но это именно то, что удалось исследователям. Они описывают метод впечатывания определённых квантовых свойств в исходящий импульс лазерного света, а затем фильтрации входящего света, так что датчик регистрирует только фотоны с совпадающими квантовыми свойствами.

Результат: система визуализации, которая невероятно чувствительна к фотонам, возвращающимся из своей цели, но которая игнорирует практически все нежелательные фотоны с шумом. Такой подход даёт чёткие трёхмерные изображения, даже когда каждый фотон, несущий сигнал, заглушается гораздо большим количеством фотонов с шумом.

«Очистив начальное обнаружение фотонов, мы раздвигаем границы точного трёхмерного изображения в “шумной” обстановке», – сказал Патрик Рейн, ведущий автор исследования. «Мы показали, что можем уменьшить количество шума примерно в 40000 раз от того, что могут дать самые современные технологии визуализации».

С практической точки зрения, уменьшение шума QPMS может позволить использовать LIDAR для создания точных, подробных 3-D изображений на расстояниях до 30 километров. QPMS также может быть использован для связи в дальнем космосе, где резкие солнечные блики обычно заглушают отдалённые лазерные импульсы. Пожалуй, самое захватывающее, что эта технология также может дать исследователям более чёткий взгляд на наиболее чувствительные части человеческого тела.

READ  Cписок лучших фильмов про социопатов

Обеспечивая практически бесшумную однофотонную визуализацию, система поможет исследователям создавать чёткие, очень подробные изображения сетчатки глаза человека, используя почти невидимые слабые лазерные лучи, которые не повредят чувствительные ткани глаза.

Омолаживающие препараты

Быть вечно молодым и здоровым – пока что несбыточная мечта человечества. Однако уже тестируются первые препараты-сенолитики, которые помогают предотвратить различные недуги замедляя естественный процесс старения. Они удаляют постаревшие (сенесцентные) клетки, которые накапливаются с возрастом. Такие клетки не размножаются и не умирают, зато могут переродиться в злокачественные или провоцируют воспаление, подавляющее нормальные механизмы восстановления клеток и отравляющее микросреду тканей и всего организма.

В июне 2019 года появились сообщения о первых положительных результатах использования сенолитиков для больных с остеоартритом коленного сустава. И уже разрабатываются аналогичные препараты для лечения возрастных заболеваний глаз и легких.

Новый солнечный элемент побил рекорд эффективности

Укладка перовскитных солнечных элементов поверх кремниевых является одним из способов увеличения количества используемого солнечного света

Использование солнечных фотоэлектрических элементов в качестве возобновляемого источника энергии находится на подъёме, так как технология становится всё более эффективной и менее дорогой.

Укладка перовскитных солнечных элементов поверх кремниевых является одним из способов увеличения количества используемого солнечного света, и теперь исследователи из Австралийского национального университета побили рекорд эффективности для этих тандемных солнечных элементов.

Исследователи говорят, что их новые солнечные элементы на основе перовскита и кремния достигли 27,7% эффективности преобразования солнечного света в энергию. Это более чем вдвое больше, чем технология могла дать всего пять лет назад (13,7 процента), и это достойный шаг вперёд по сравнению с отчётами двухлетней давности – 25,2 процента.

Интересно, что технология уже превосходит большинство имеющихся в продаже солнечных батарей, которые колеблются около 20-процентной отметки эффективности. Они основаны исключительно на кремнии, и ожидается, что в ближайшие несколько лет достигнут максимального предела.

И кремний, и перовскит хорошо преобразуют солнечный свет в энергию, но вместе они работают еще лучше. Это связано с тем, что два материала поглощают свет различной длины волны – кремний собирает в основном красный и инфракрасный свет, а перовскит специализируется на зеленом и синем.

Чтобы максимально использовать это, исследователи укладывают полупрозрачные ячейки перовскита поверх кремниевых. Перовскит улавливает то, что ему нужно, в то время как другие длины волны фильтруются до кремния.

В настоящее время учёные работают над повышением эффективности ещё больше, с быстрым приближением коммерциализации технологии. По мнению исследователей, эффективность должна составить около 30 процентов, прежде чем она станет жизнеспособной для массового производства, и ожидается, что это произойдет к 2023 году.

Российский электродвигатель на сверхпроводниках испытают в полёте

Специалисты из ЦИАМ им. П. И. Баранова начали подготовку к испытаниям первой в России гибридной силовой установки с электромотором в составе. Об этом накануне сообщило агентство РИА Новости, ссылаясь на пресс-службу научно-испытательного центра.

В середине текущего месяца представители института посетили ФГУП «СибНИА им. С. А. Чаплыгина», где провели осмотр летающей лаборатории на базе Як-40, на которой в будущем планируется протестировать перспективный агрегат. Лётные испытания предположительно должны состояться через 2 года. В носовую часть самолёта планируется установить новейший высокотемпературный электродвигатель на сверхпроводниках и систему охлаждения, созданные ЗАО «Суперокс» по заказу ФПИ. Напомним, что данный агрегат является уникальной отечественной разработкой, которая способна обеспечить ощутимое преимущество в удельной мощности и КПД компонентов гибридной установки, в сравнении с традиционным электротехническим оборудованием.

Информация – двигатель здравоохранения

Мировой объем доступных данных растет в гео­метрической прогрессии, и анализ больших массивов информации (так называемых больших данных) становится ключом к пониманию рынка и успешной конкуренции. В аналитике произойдет кардинальный сдвиг от информирования к прогнозированию и инструктированию, что серьезно поможет медицинским организациям в лечении больных и травмированных. И, что еще важнее, это позволит медицине стать по-настоящему персонализированной, дав ей возможность воздействовать на главные факторы здоровья, включая поведение, генетику и факторы окружающей среды.

Джон Хёугхом (MD), старший консультант Health Catalyst

Интернет, защищенный от хакеров

Квантовые технологии помогут создать сеть, которую невозможно будет взломать. Именно этой задачей и занимается команда из Делфтского технического университета в Нидерландах. Она строит сеть, соединяющую четыре города в Нидерландах и использующую при передаче информации исключительно квантовые методы.

Технология основывается на квантовом поведении атомных частиц – так называемой «квантовой запутанности». Главная сложность при создании сети заключается в том, что запутанные частицы трудно создать, и еще труднее передавать на большие расстояния. Пока что исследователям из Делфтского университета удалось отправить данные более чем на 1,5 км, и они уверены, что могут создать квантовую связь между Делфтом и Гаагой примерно в конце этого года.

Дифференциальная приватность

Как собрать статистические данные о миллионах американцев, сохраняя при этом тайну их личности? По закону Бюро переписи США должно убедиться, что тайна личности граждан не будет раскрыта. Чтобы этого добиться, в статистические данные добавляют «шумы». Например, можно сделать одних людей моложе, других – старше, чернокожих превратить в белых или наоборот.

А дифференциальная приватность – это математический метод, который делает этот процесс управляемым, путем измерения, насколько увеличивается приватность, когда в данные добавляют «шумы». Этот метод уже используется Apple, и Facebook для сбора агрегированных данных без идентификации отдельных пользователей.

READ  Что мы пьем в клубах? 10 самых популярных коктейлей

Отказ от электросетей образца XIX века

Одно из главных новшеств, которые мы будем (или почти будем) иметь к 2020 году, – это глобальная электрификация. В США и Европе к электричеству уже привыкли. Но о многих частях Латинской Америки, Африки и Азии такого не скажешь. Более 1,3 млрд человек до сих пор не подключены к сетям. Более чем 1,5 млрд не доступен на постоянной основе электрический свет – они пользуются небезопасными масляными лампами. Там же, где сети все-таки есть, наблюдается нестабильность: блэк­ауты – большая проблема многих мегаполисов. Бразилия, Индия и ЮАР страдают от кражи электричества. Надежное, стабильное электроснабжение преобразит эти страны. От него будет не только краткосрочная польза в виде повышения производительности, например, но и масштабная долгосрочная, которая проявится в росте образованности, уровня жизни и повышении качества здравоохранения. На этих территориях нет электричества, потому что сети образца XIX века слишком дороги. Изобретение новых технологий меняет как бизнес-модели, так и способы электрификации. Через несколько лет мир будет по-настоящему электрифицирован.

Амит Нараян, генеральный директор AutoGrid

Предметы больше не главное во Всемирной сети вещей

Вокруг Всемирной сети вещей будет строиться практически каждый бизнес. Из-за схождения цифрового и материального миров этого не избежать. Когда продукты компаний находятся на связи 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и 365 дней в году, покупатели получают доступ к динамичным и постоянно совершенствующимся возможностям на протяжении всего цикла жизни этих продуктов. Это станет нормой. Поэтому чтобы построить успешный бизнес вокруг Всемирной сети вещей, требуется фундаментальный сдвиг, перефокусирование бизнес-модели с продуктов на обслуживание. Чтобы заработать на этом, компании будут становиться сервисными предприятиями. Бизнес, зависящий от разовых продаж, уйдет в прошлое, поскольку коммерческая ценность смещается от продуктов к впечатлениям, которые те производят. Данная трансформация кардинально изменит то, как предприятия работают, взаимодействуют с покупателями и зарабатывают. Те, кто понимает, что главное во Всемирной сети вещей не предметы, а обслуживание, смогут удовлетворить новые запросы покупателей, освоить новые источники дохода и процветать в этом мире коммуникаций.

Джахангир Мохаммед, генеральный директор Jasper Technologies

Электронные деньги

Электронными деньгами вроде WebMoney в России никого не удивишь. А как насчет введения единой цифровой валюты в масштабах всей страны? Вот эту технологию действительно можно назвать интересной и прорывной.

В июне прошлого года Facebook представила «глобальную цифровую валюту» под названием Libra. Идея не вызвала одобрения и проект, возможно, положат в долгий ящик.

Однако через несколько дней после объявления Facebook, чиновник из Народного банка Китая высказал предположение о появлении китайской цифровой валюты.

Теперь Китай готовится стать первой мировой экономикой, выпустившей цифровую версию своих денег, которые будут использоваться как замена наличных денежных средств.

7. Миниатюрный искусственный интеллект

В своем стремлении создать мощный искусственный интеллект исследователи используют все большие объемы данных, опираясь на централизованные облачные сервисы.

Но как запихнуть огромный объем данных в миниатюрный AI? С помощью новых алгоритмов, которые позволят сжать уже существующие алгоритмы глубокого обучения, не теряя при этом все их возможности. Именно такие алгоритмы и реализованы в новом поколении специализированных чипов с AI, которые будут применяться в наших смартфонах и других гаджетах.

Простейший пример – «умный помощник» от Google. В мае прошлого года компания объявила, что теперь ее мобильный Google Assistant может работать без отправки запросов на удаленный сервер. В ОС iOS 13 для смартфонов Apple распознавание речи Siri и QuickType клавиатура работают локально. Возможности миниатюрного ИИ также взяли на вооружение IBM и Amazon.

Так что в будущем ИИ, использующийся в мобильном телефоне, может быть умнее, чем некоторые пользователи.

Информационные технологии

Без преувеличения, ИТ-сферу можно назвать одной из самых развивающихся отраслей человечества. Смартфоны, умные часы, функциональные гаджеты – лишь часть современных достижений, но специалисты не планируют останавливаться на достигнутых результатах. Эксперты считают, что информационные технологии в 2020 году будут представлены такими продуктами на рынке:

  • Наручный компьютер. Сможет заменить смартфон и ноутбук. Несмотря на небольшие размеры (будет как умные часы или чуть больше), наручный компьютер будет отличаться функциональностью, высокой мощностью и производительностью.
  • Телевизор, сворачивающийся в сверток. Компания LG создала прототип телевизора, который легко сворачивается в небольшой рулон. Предполагается, что к 2020 году производитель наладит выпуск таких устройств для широкого круга потребителей.
  • 5D диск для хранения данных. Главная особенность диска в том, что он сможет хранить информацию в пяти измерениях. Его вместительность составит 360 терабайт, при этом он будет изготовлен из материала, который выдерживает температуру до 1000 градусов по Цельсию.

ИТ-специалисты считают, что к 2020 году для передачи данных будет использоваться технология 7G. Она позволит иметь доступ к Интернету практически в любой точке Земли. При этом пользователи смогут не только общаться с родными или следить за новостями, но и без проблем качать любой контент за считанные минуты.

Количество веб-камер будет постоянно расти, поэтому не исключено, что будет создана глобальная база данных для хранения информации, поступающих с них. Некоторые эксперты считают, что всего через несколько лет каждый человек сможет освещать новости. Происходить это будет в автоматическом режиме через смартфон, который сможет транслировать происходящее в Сети в онлайн-режиме.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: