Teknokraattisen sivilisaation saavutukset 2018

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Vuodesta 2001 lähtien MIT Technology Review -lehti on koonnut luettelon uskomattomimmista teknologisista läpimurroista, joiden se uskoo määrittelevän elämäämme tulevina vuosina.

Kaikki eivät ole laajalti tunnettuja, mutta jotkut ovat lähellä markkinoille tuloa.

1. Metallinen 3-D-tulostus

• Teknologinen läpimurto. Nyt tulostimet voivat valmistaa metalliesineitä nopeasti ja edullisesti.

• Miksi tämä on tärkeää teknokraattiselle sivilisaatiolle? Mahdollisuus valmistaa suuria ja monimutkaisia metalliesineitä voi optimoida tuotannon.

• Avainpelaajat. Markforged, Desktop Metal, GE.

• Saatavuus. Saatavilla nyt.

Metallitulostuksesta tulee tarpeeksi halpaa ja helppoa.

Lyhyellä aikavälillä valmistajilla ei tarvitse olla suuria varastoja – he voivat yksinkertaisesti tulostaa tuotteen, kuten ikääntyvän auton varaosan, kun joku sitä tarvitsee.

Pidemmällä aikavälillä suuret tehtaat, jotka tuottavat rajoitetun valikoiman osia, voidaan korvata suuremmilla tehtailla, jotka mukautuvat asiakkaiden muuttuviin tarpeisiin.

Teknologialla voidaan luoda kevyempiä, vahvempia osia ja monimutkaisia muotoja, jotka eivät ole mahdollisia perinteisillä metallinvalmistusmenetelmillä.

3D-tulostimet ovat kehittäneet 3D-tulostusyhtiö Markforged ja GE. Jälkimmäinen suunnittelee aloittavansa tulostimen myynnin vuonna 2018.

2. Keinotekoiset alkiot

• Teknologinen läpimurto. Käyttämättä munasoluja tai siittiöitä tutkijat tekivät alkion kaltaisia rakenteita pelkästään kantasoluista, mikä tarjosi täysin uuden tavan luoda elämää.

• Miksi tämä on tärkeää teknokraattiselle sivilisaatiolle? Keinotekoiset alkiot helpottavat tutkijoiden mahdollisuuksia tutkia ihmiselämän salaperäisiä alkuja, mutta ne herättävät uusia bioeettisiä keskusteluja.

• Avainpelaajat. Cambridgen yliopisto, Michiganin yliopisto, Rockefeller-yliopisto.

• Saatavuus. Saatavilla nyt.

Tutkijat sijoittivat solut huolellisesti kolmiulotteiseen telineeseen ja katselivat, kun ne alkoivat kommunikoida ja sovittua hiiren alkion ominaiseen muotoon muutamaa päivää myöhemmin.

Seuraava askel on luoda ihmisen kantasoluista keinotekoinen alkio, jota työstetään Michiganin yliopistossa ja Rockefeller Universityssä. Laboratoriot voivat "muokata" geenejä niin, että niitä voidaan tutkia niiden kasvaessa.

Keinotekoiset alkiot aiheuttavat kuitenkin eettisiä kysymyksiä. Entä jos niitä ei voida erottaa todellisista alkioista? Kuinka kauan niitä voidaan kasvattaa laboratoriossa ennen kuin niistä tulee kivulle herkkiä? Biokemistit sanovat, että näitä kysymyksiä on käsiteltävä ennen kuin tiede etenee.

3. Herkkä kaupunki

• Teknologinen läpimurto. Toronto on ensimmäinen paikka, jossa huippuluokan kaupunkisuunnittelu onnistuneesti integroidaan moderniin digitaalitekniikkaan.

• Miksi tämä on tärkeää teknokraattiselle sivilisaatiolle? Älykkäät kaupungit voivat tehdä kaupunkialueista helpommin saavutettavia, asuttavampia ja ympäristöystävällisempiä.

• Avainpelaajat. Sidewalk Labs ja Waterfront Toronto.

• Saatavuus. Hanke julkistettiin lokakuussa 2017; rakentaminen voi alkaa jo vuonna 2019.

Lukuisat älykaupunkihankkeet ovat kohdanneet erilaisia esteitä, mukaan lukien rahoituksen puute. Torontossa uusi hanke, nimeltään Quayside, toivoo voivansa muuttaa tätä mallia, kuvitella kaupunginkorttelin alusta alkaen ja rakentaa se uudelleen uusimmalla digitaalisella tekniikalla.

New Yorkissa sijaitseva Alphab's Sidewalk Labs tekee yhteistyötä Kanadan hallituksen kanssa korkean teknologian hankkeessa Toronton teollisuusalueelle. Se varustetaan laajalla anturiverkostolla, joka kerää tietoa kaikesta ilmanlaadusta melutasoon ja ihmisen toimintaan.

Sidewalk Labs sanoo, että se avaa pääsyn rakentamiinsa ohjelmistoihin ja järjestelmiin, ja muut yritykset voivat rakentaa palveluita niiden päälle rakentaessaan sovelluksia matkapuhelimiin.

Yhtiö aikoo pitää julkista infrastruktuuria tarkasti silmällä, mikä herättää huolta tiedonhallinnasta ja yksityisyydestä. Mutta Sidewalk Labs uskoo, että se voi työskennellä yhteisön ja paikallishallinnon kanssa näiden ongelmien ratkaisemiseksi.

4. Tekoälyä kaikille

• Teknologinen läpimurto. Pilvipohjainen tekoäly tekee teknologiasta halvempaa ja helpompaa käyttää.

• Miksi tämä on tärkeää teknokraattiselle sivilisaatiolle? Pilvipalveluna tekoäly voi olla laajasti saatavilla monille, jopa pienille yrityksille, mikä vauhdittaa taloutta.

• Avainpelaajat. Amazon, Google, Microsoft.

• Saatavuus. Saatavilla nyt.

Tekoäly on toistaiseksi ollut pääasiassa suurten teknologiayritysten, kuten Amazon, Baidu, Google ja Microsoft, sekä joidenkin startup-yritysten lelu. Monille muille yrityksille ja talouden osa-alueille tekoälyjärjestelmät ovat liian kalliita ja liian monimutkaisia voidakseen ottaa täysin käyttöön.

On epäselvää, mikä näistä yrityksistä ottaa johtoaseman pilvipohjaisten tekoälypalvelujen tarjoamisessa. Mutta tämä on valtava liiketoimintamahdollisuus voittajille.

Nämä tuotteet ovat tärkeitä, jos tekoälyvallankumous leviää laajemmin eri puolille taloutta.

Tällä hetkellä tekoälyä käytetään pääasiassa teknologiateollisuudessa. Lääketiede, valmistus ja energia voivat myös muuttua, jos ne pystyvät integroimaan teknologian täydellisemmin ja lisäämään taloudellista tuottavuutta.

5. Kilpailevat hermoverkot

• Teknologinen läpimurto. Kaksi tekoälyjärjestelmää voivat kilpailla keskenään luodakseen erittäin realistisia alkuperäisiä kuvia tai ääniä, joita koneet eivät ole koskaan pystyneet tekemään.

• Miksi tämä on tärkeää teknokraattiselle sivilisaatiolle? Tämä antaa koneille jotain mielikuvituksen kaltaista tunnetta, joka voi auttaa niitä tulemaan vähemmän riippuvaiseksi ihmisistä, mutta tekee niistä myös tehokkaita työkaluja digitaaliseen huijaukseen.

• Avainpelaajat. Google pain, DeepMind, Nvidia

• Saatavuus. Saatavilla nyt.

Ratkaisu tuli ensimmäisenä mieleen Montrealin yliopiston tohtoriopiskelija Ian Goodfellow akateemisen keskustelun aikana baarissa vuonna 2014. Tämä lähestymistapa, joka tunnetaan generatiivisena kilpailevana verkostona tai GANina, käyttää kahta hermoverkkoa - ihmisen aivojen yksinkertaistettuja matemaattisia malleja, jotka ovat nykyaikaisimman koneoppimisen taustalla - ja asettaa ne vastakkain digitaalisessa kissa-hiiri -pelissä.

Molemmat verkot on koulutettu samalle tietojoukolle. Yksi niistä - generaattori - on suunniteltu luomaan muunnelmia kuvista, joita hän on jo nähnyt. Toista, erottajaa, pyydetään määrittämään, onko hänen näkemänsä esimerkki samanlainen kuin kuvat, joihin hän on koulutettu, vai onko se generaattorin luoma väärennös.

Ajan myötä generaattorista voi tulla niin hyvä luomaan kuvia, että erottelija ei pysty havaitsemaan väärennöksiä. Teknologiasta on tullut yksi lupaavimmista tekoälyn edistysaskeleista viimeisen vuosikymmenen aikana, ja se pystyy auttamaan koneita tuottamaan tuloksia, jotka pettävät jopa ihmisiä.

Tulokset eivät aina ole täydellisiä. Mutta koska kuvat ja äänet ovat usein hätkähdyttävän realistisia, jotkut asiantuntijat uskovat, että GANit alkavat ymmärtää näkemänsä ja kuulemansa maailman taustalla olevaa rakennetta. Ja tämä tarkoittaa, että tekoäly voi saada mielikuvituksen lisäksi itsenäisemmän kyvyn ymmärtää, mitä se näkee maailmassa.

6. Kuulokkeet "Babylonian fish"

• Teknologinen läpimurto. Lähes reaaliaikainen käännös toimii nyt useilla kielillä ja on helppokäyttöinen.

• Miksi tämä on tärkeää teknokraattiselle sivilisaatiolle? Globalisoituvassa maailmassa kieli on edelleen este kommunikaatiolle.

• Avainpelaajat. Google ja Baidu.

• Saatavuus. jo saatavilla.

Kulttiscifi-romaanissa Litkujen opas galaksiin sinun on työnnettävä keltainen babylonialainen kala korvaasi saadaksesi välittömän käännöksen mille tahansa kielelle. Google on keksinyt väliratkaisun - Pixel Buds -parin 159 dollarilla. He työskentelevät Pixel-älypuhelimillaan ja Google Translate -sovelluksella kääntääkseen lähes verkossa.

Toisella on kuulokkeet päässä ja toisella puhelin. Kuulokkeiden omistaja puhuu omaa kieltään - oletusarvoisesti englantia - sovellus kääntää keskustelun ja toistaa sen ääneen puhelimessa. Keskustelukumppani vastaa puhelimeen, ja hänen vastauksensa lähetetään ja toistetaan kuulokkeiden kautta.

Toistaiseksi kehityksellä on monia haittoja: äänien väliset häiriöt, käytön epämukavuus, vaikeudet vuorovaikutuksen määrittämisessä puhelimen kanssa. He lupaavat, että kaikki tämä poistetaan ja gadget pystyy helpottamaan viestintää huomattavasti.

7. Maakaasu, jonka hiilipitoisuus on nolla

• Teknologinen läpimurto. Voimalaitos ottaa tehokkaasti ja edullisesti talteen maakaasun polttamisesta syntyvän hiilen ja välttää kasvihuonekaasupäästöjä.

• Miksi tämä on tärkeää teknokraattiselle sivilisaatiolle? Noin 22 % maailman sähköstä tuotetaan maakaasulla, mikä muodostaa noin 19 % energiasektorin hiilidioksidipäästöistä.

• Tärkeimmät pelaajat. 8 Rivers Capital; Exelon Generation; CB & I

• Saatavuus. 3-5 vuoden sisällä.

Maailma on todennäköisesti riippuvainen maakaasusta yhtenä tärkeimmistä sähkönlähteistämme lähitulevaisuudessa. Edullinen ja helposti saatavilla oleva se muodostaa tällä hetkellä 22 % maailman sähköstä. Vaikka se on puhtaampaa kuin hiili, se on silti valtava hiilidioksidipäästöjen lähde. Houstonin lähellä sijaitseva kokeellinen voimalaitos testaa teknologiaa, joka voisi tehdä puhtaasta energiasta maakaasusta todellisuutta.

Jos näin on, se tarkoittaisi, että maailmalla on tapa tuottaa hiilivapaata energiaa fossiilisista polttoaineista kohtuullisin kustannuksin.

Net Power on teknologiakehitysyritys 8 Rivers Capitalin, Exelon Generationin ja voimantuotantoyhtiö CB&I:n yhteistyö. Yhtiö ottaa laitoksen käyttöön ja on aloittanut alustavat testaukset. Hän aikoo julkaista ennakkoarviot tulevina kuukausina.

Laitos asettaa maakaasun polttamisesta vapautuvan hiilidioksidin korkeaan paineeseen ja lämpöön käyttämällä syntyvää ylikriittistä CO2:ta "työnesteenä", joka käyttää tarkoitukseen rakennettua turbiinia. Suurin osa hiilidioksidista voidaan kierrättää jatkuvasti.

8. Täydellinen yksityisyys verkossa

• Teknologinen läpimurto. Tietojenkäsittelytieteilijät kehittävät salaustyökalua, jolla voidaan todistaa jotain paljastamatta todisteen taustalla olevia tietoja.

• Miksi tämä on tärkeää teknokraattiselle sivilisaatiolle? Jos sinun on luovutettava henkilökohtaisia tietoja tehdäksesi jotain verkossa, se on helpompaa vaarantamatta yksityisyyttäsi tai altistamatta itseäsi identiteettivarkauksille.

• Tärkeimmät pelaajat. Zcash; JPMorgan Chase; ING.

• Saatavuus. Saatavilla nyt.

Työkalu on uusi salausprotokolla, jota kutsutaan zero-knowledge proofiksi. Vaikka tutkijat ovat työskennelleet tämän parissa vuosikymmeniä, kiinnostus saavutti huippunsa vasta viime vuonna, mikä johtuu osittain kasvavasta pakkomielteestä kryptovaluuttoja kohtaan, joista suurin osa ei ole yksityisiä.

Zcashin kehittäjät käyttivät tekniikkaa nimeltä zk-SNARK ("nollatiedon ytimekkäästä, ei-interaktiivisesta tieto-argumentista") tarjotakseen käyttäjille mahdollisuuden suorittaa anonyymejä tapahtumia. Tämä ei yleensä ole mahdollista Bitcoinissa ja useimmissa muissa julkisissa lohkoketjuissa, joissa tapahtumat ovat kaikkien nähtävissä.

Pankeille tämä voi olla tapa käyttää lohkoketjuja maksujärjestelmissä vaarantamatta asiakkaidensa yksityisyyttä.

Kaikista lupauksistaan huolimatta zk-SNARKit ovat edelleen erittäin monimutkaisia ja hitaita. Ne vaativat myös niin sanotun "turvallisen konfiguroinnin", joka luo salausavaimen, joka voi vaarantaa koko järjestelmän, jos se joutuu vääriin käsiin. Mutta tutkijat etsivät vaihtoehtoja, jotka hyödyntävät paremmin nollatietotodistuksia eivätkä vaadi tällaista avainta.

9. Geneettiset ennusteet

• Teknologinen läpimurto. Tiedemiehet voivat nyt käyttää genomiasi ennustaakseen mahdollisuutesi saada sydänsairaus tai rintasyöpä ja jopa älykkyysosamääräsi.

• Miksi tämä on tärkeää teknokraattiselle sivilisaatiolle? DNA-pohjaiset ennusteet voivat olla seuraava suuri kansanterveysmenestys, mutta ne lisäävät geneettisen syrjinnän riskiä.

• Avainpelaajat. Helix; 23andMe; Myriad Genetics; UK Biobank; poad Institute

• Saatavuus. Saatavilla nyt.

Osoittautuu, että useimmat yleisimmät sairaudet ja monet käytöstavat ja piirteet, mukaan lukien älykkyys, eivät ole seurausta yhdestä tai useammasta geenistä, vaan monet toimivat yhdessä. Tutkijat luovat niin sanottuja "polygeenisiä riskinarviointeja" käyttämällä tietoja käynnissä olevista laajoista geneettisistä tutkimuksista.

Vaikka uudet DNA-testit tarjoavat uskottavuutta diagnoosin sijaan, niistä voi olla suurta lääketieteellistä hyötyä. Lääkeyhtiöt voivat käyttää pisteitä myös ehkäisevien lääkkeiden kliinisissä kokeissa, kuten Alzheimerin tai sydänsairauksien hoitoon. Valitsemalla vapaaehtoisia, jotka sairastuvat todennäköisemmin, he voivat testata tarkemmin, kuinka hyvin lääkkeet toimivat.

Ongelmana on, että ennusteet ovat kaukana täydellisistä. Kuka haluaa tietää, voiko he sairastua Alzheimerin tautiin? Polygeeniset pisteet ovat myös kiistanalaisia, koska ne voivat ennustaa minkä tahansa ominaisuuden, ei vain sairautta. Esimerkiksi he voivat nyt ennustaa noin 10 prosenttia henkilön suorituskyvystä IQ-testeissä. Kun tulokset paranevat, on todennäköistä, että DNA IQ -ennusteet tulevat jatkuvasti saataville. Mutta miten vanhemmat ja kasvattajat käyttävät tätä tietoa?

10. Materiaalien kvanttihyppy

• Teknologinen läpimurto. IBM on mallintanut pienen molekyylin elektronisen rakenteen seitsemänsyklisen kvanttitietokoneen avulla.

• Miksi tämä on tärkeää teknokraattiselle sivilisaatiolle? Molekyylien yksityiskohtainen ymmärtäminen antaa kemistille mahdollisuuden kehittää tehokkaampia lääkkeitä ja parantaa materiaaleja energian tuotantoon ja jakeluun.

• Avainpelaajat. IBM; Google; Harvardin Alán Aspuru-Guzik

• Saatavuus. 5-10 vuoden sisällä

Yksi uskottava ja houkutteleva mahdollisuus: tarkka molekyylisuunnittelu.

Kemistit haaveilevat jo uusista proteiineista paljon tehokkaampia lääkkeitä varten, uusista elektrolyyteistä parempia akkuja varten, yhdisteistä, jotka voisivat muuttaa auringonvalon suoraan nestemäiseksi polttoaineeksi, ja paljon tehokkaammista aurinkokennoista.

Meillä ei ole näitä asioita, koska molekyylejä on naurettavan vaikea mallintaa klassisella tietokoneella.

Mutta tämä on luonnollinen ongelma kvanttitietokoneille, jotka ykkösiä ja nollia edustavien digitaalisten bittien sijaan käyttävät "kubitteja", jotka ovat itse kvanttijärjestelmiä. Äskettäin IBM:n tutkijat käyttivät seitsemän kubitin kvanttitietokonetta simuloidakseen pientä, kolmesta atomista koostuvaa molekyyliä.