Mafanikio ya Ustaarabu wa Kiteknolojia 2018

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Tangu 2001, jarida la Mapitio ya Teknolojia ya MIT limekusanya orodha ya mafanikio ya ajabu ya kiteknolojia ambayo inaamini yatafafanua maisha yetu kwa miaka ijayo.

Sio zote zinajulikana sana, lakini zingine zinakaribia kuingia sokoni.

1. Uchapishaji wa metali 3-D

• Mafanikio ya kiteknolojia. Sasa wachapishaji wanaweza kufanya vitu vya chuma haraka na kwa bei nafuu.

• Kwa nini hii ni muhimu kwa ustaarabu wa kiteknolojia? Uwezo wa kutengeneza vitu vikubwa na ngumu vya chuma unaweza kuongeza uzalishaji.

• Wachezaji muhimu. Markforged, Metal Desktop, GE.

• Upatikanaji. Inapatikana sasa.

Uchapishaji wa chuma unakuwa nafuu na rahisi kutosha.

Kwa muda mfupi, watengenezaji hawatahitaji kuwa na orodha kubwa - wanaweza kuchapisha tu bidhaa, kama sehemu ya ziada ya gari linalozeeka, wakati mtu anaihitaji.

Kwa muda mrefu, viwanda vikubwa vinavyozalisha sehemu ndogo za sehemu vinaweza kubadilishwa na vikubwa zaidi, vinavyoendana na mabadiliko ya mahitaji ya wateja.

Teknolojia inaweza kuunda sehemu nyepesi, zenye nguvu na maumbo magumu ambayo haiwezekani kwa njia za kawaida za kutengeneza chuma.

Printa za 3D zilitengenezwa na kampuni ya uchapishaji ya 3D Markforged na GE. Mwisho anapanga kuanza kuuza kichapishi mnamo 2018.

2. Viinitete vya Bandia

• Mafanikio ya kiteknolojia. Bila kutumia mayai au manii, watafiti walitengeneza miundo kama kiinitete kutoka kwa seli shina pekee, ikitoa njia mpya kabisa ya kuunda maisha.

• Kwa nini hii ni muhimu kwa ustaarabu wa kiteknolojia? Viini-tete Bandia vitarahisisha watafiti kutafiti mwanzo wa ajabu wa maisha ya binadamu, lakini vinaibua mijadala mipya ya kimaadili.

• Wachezaji muhimu. Chuo Kikuu cha Cambridge, Chuo Kikuu cha Michigan, Chuo Kikuu cha Rockefeller.

• Upatikanaji. Inapatikana sasa.

Watafiti waliweka seli kwa uangalifu katika kiunzi chenye mwelekeo-tatu na kutazama zilipokuwa zikianza kuwasiliana na kutoshea katika umbo la tabia ya kiinitete cha panya siku chache baadaye.

Hatua inayofuata ni kuunda kiinitete bandia kutoka kwa seli za shina za binadamu, ambayo inafanyiwa kazi katika Chuo Kikuu cha Michigan na Chuo Kikuu cha Rockefeller. Maabara zitaweza "kuhariri" jeni ili ziweze kuchunguzwa kadri zinavyokua.

Hata hivyo, viini-tete vya bandia hutokeza maswali ya kimaadili. Vipi ikiwa haziwezi kutofautishwa na viinitete halisi? Je, zinaweza kukuzwa kwenye maabara kwa muda gani kabla hazijahisi maumivu? Wanakemia wanasema masuala haya yanahitaji kushughulikiwa kabla ya sayansi kuendelea.

3. Mji nyeti

• Mafanikio ya kiteknolojia. Toronto ni mahali pa kwanza pa kujumuisha kwa mafanikio muundo wa kisasa wa mijini na teknolojia ya kisasa ya dijiti.

• Kwa nini hii ni muhimu kwa ustaarabu wa kiteknolojia? Miji mahiri inaweza kufanya maeneo ya mijini kufikiwa zaidi, kupatikana na rafiki wa mazingira.

• Wachezaji muhimu. Maabara ya Sidewalk na Waterfront Toronto.

• Upatikanaji. Mradi huo ulitangazwa Oktoba 2017; ujenzi unaweza kuanza mapema 2019.

Miradi mingi ya jiji yenye busara imekabiliwa na vikwazo mbalimbali, ikiwa ni pamoja na ukosefu wa fedha. Mradi mpya huko Toronto, unaoitwa Quayside, unatarajia kubadilisha muundo huo, kufikiria upya eneo la jiji kutoka mwanzo na kulijenga upya kwa teknolojia za kisasa zaidi za kidijitali.

Alphab's Sidewalk Labs, iliyoko New York, inashirikiana na serikali ya Kanada kwenye mradi wa teknolojia ya juu kwa eneo la maji la viwanda la Toronto. Itakuwa na mtandao mpana wa vihisi ambavyo hukusanya data kuhusu kila kitu kuanzia ubora wa hewa hadi viwango vya kelele hadi shughuli za binadamu.

Sidewalk Labs inasema itafungua ufikiaji wa programu na mifumo inayounda, na kampuni zingine zinaweza kuunda huduma juu yao wanapounda programu za simu za rununu.

Kampuni inakusudia kufuatilia kwa karibu miundombinu ya umma na hii inazua wasiwasi kuhusu usimamizi wa data na faragha. Lakini Sidewalk Labs inaamini kuwa inaweza kufanya kazi na jumuiya na serikali za mitaa kushughulikia masuala haya.

4. Akili ya bandia kwa kila mtu

• Mafanikio ya kiteknolojia. AI inayotokana na wingu hufanya teknolojia kuwa nafuu na rahisi kutumia.

• Kwa nini hii ni muhimu kwa ustaarabu wa kiteknolojia? Kama huduma ya wingu, AI inaweza kupatikana kwa wengi, hata kampuni ndogo, kutoa msukumo kwa uchumi.

• Wachezaji muhimu. Amazon, Google, Microsoft.

• Upatikanaji. Inapatikana sasa.

Ujasusi wa Bandia hadi sasa umekuwa kichezeo cha kampuni kubwa za teknolojia kama Amazon, Baidu, Google na Microsoft, na vile vile vya kuanza. Kwa makampuni mengine mengi na sehemu za uchumi, mifumo ya AI ni ghali sana na ngumu sana kutekelezwa kikamilifu.

Haijulikani ni kampuni gani kati ya hizi itaongoza katika kutoa huduma za AI zinazotegemea wingu. Lakini hii ni fursa kubwa ya biashara kwa washindi.

Bidhaa hizi zitakuwa muhimu ikiwa mapinduzi ya kijasusi ya bandia yataenea zaidi katika sehemu tofauti za uchumi.

Hivi sasa, AI hutumiwa kimsingi katika tasnia ya teknolojia. Dawa, utengenezaji na nishati pia zinaweza kubadilishwa ikiwa zinaweza kuunganisha kikamilifu teknolojia na kuongezeka kwa tija ya kiuchumi.

5. Mitandao ya Neural ya Ushindani

• Mafanikio ya kiteknolojia. Mifumo miwili ya AI inaweza kushindana ili kuunda picha asili au sauti zenye uhalisia wa hali ya juu zaidi ambazo mashine hazijawahi kufanya.

• Kwa nini hii ni muhimu kwa ustaarabu wa kiteknolojia? Hii huzipa mashine kitu sawa na mawazo yanayoweza kuzisaidia kuwa tegemezi kidogo kwa wanadamu, lakini pia kuzigeuza kuwa zana zenye nguvu za ulaghai wa kidijitali.

• Wachezaji muhimu. Maumivu ya Google, DeepMind, Nvidia

• Upatikanaji. Inapatikana sasa.

Suluhisho lilikuja akilini kwa Ian Goodfellow, mwanafunzi wa PhD katika Chuo Kikuu cha Montreal, wakati wa majadiliano ya kitaaluma katika baa mnamo 2014. Mbinu hii, inayojulikana kama mtandao generative adversarial, au GAN, huchukua mitandao miwili ya neva - miundo ya hisabati iliyorahisishwa ya ubongo wa binadamu ambayo ndiyo msingi wa ujifunzaji wa kisasa zaidi wa mashine - na kuzishindanisha katika mchezo wa kidijitali wa paka na panya.

Mitandao yote miwili imefunzwa kwenye mkusanyiko wa data sawa. Mmoja wao - jenereta - imeundwa kuunda tofauti katika picha ambazo tayari ameziona. Wa pili, mbaguzi, anaulizwa kubainisha ikiwa mfano anaouona unafanana na picha alizofundishwa, au ikiwa ni bandia inayozalishwa na jenereta.

Baada ya muda, jenereta inaweza kuwa nzuri sana katika kutengeneza picha hivi kwamba kibaguzi hawezi kugundua ghushi. Teknolojia hiyo imekuwa mojawapo ya maendeleo yenye kuahidi katika AI katika muongo mmoja uliopita, yenye uwezo wa kusaidia mashine kutoa matokeo ambayo yanawahadaa hata wanadamu.

Matokeo sio kamili kila wakati. Lakini kwa sababu picha na sauti mara nyingi ni za kweli kwa kushangaza, wataalamu wengine wanaamini kuwa kuna hisia ambapo GAN huanza kuelewa muundo wa msingi wa ulimwengu wanaoona na kusikia. Na hii ina maana kwamba AI inaweza kupata, pamoja na hisia ya mawazo, uwezo wa kujitegemea zaidi wa kuelewa kile inachokiona duniani.

6. Vipaza sauti "samaki wa Babeli"

• Mafanikio ya kiteknolojia. Utafsiri wa karibu katika wakati halisi sasa unafanya kazi kwa anuwai ya lugha na ni rahisi kutumia.

• Kwa nini hii ni muhimu kwa ustaarabu wa kiteknolojia? Katika ulimwengu wa utandawazi, lugha bado ni kikwazo kwa mawasiliano.

• Wachezaji muhimu. Google na Baidu.

• Upatikanaji. Tayari Inapatikana.

Katika riwaya ya ibada ya sayansi-fi Mwongozo wa Hitchhiker to the Galaxy, huna budi kuingiza samaki wa Kibabiloni wa manjano kwenye sikio lako ili kupata tafsiri ya papo hapo katika lugha yoyote. Google imekuja na suluhisho la kati - jozi ya Pixel Buds kwa $ 159. Wanafanya kazi na simu zao mahiri za Pixel na programu ya Google Tafsiri kutafsiri karibu mtandaoni.

Mtu mmoja anavaa headphones na mwingine kuvaa simu. Mmiliki wa vichwa vya sauti huzungumza lugha yake mwenyewe - Kiingereza kwa chaguo-msingi - programu hutafsiri mazungumzo na kuicheza kwa sauti kwenye simu. Mzungumzaji anajibu simu, na jibu lake linatangazwa na kuchezwa kupitia vichwa vya sauti.

Hadi sasa, maendeleo yana hasara nyingi: kuingiliwa kutokana na kuingilia kati, usumbufu wa kuvaa, ugumu wa kuanzisha mwingiliano na simu. Wanaahidi kwamba yote haya yataondolewa na gadget itaweza kuwezesha sana mawasiliano.

7. Gesi asilia yenye maudhui ya kaboni sifuri

• Mafanikio ya kiteknolojia. Kiwanda cha umeme kinanasa kaboni inayotolewa kwa kuchoma gesi asilia kwa ufanisi na kwa bei nafuu huku kikiepuka utoaji wa gesi chafuzi.

• Kwa nini hii ni muhimu kwa ustaarabu wa kiteknolojia? Takriban 22% ya nishati ya umeme duniani inazalishwa na gesi asilia, ambayo inachangia takriban 19% ya uzalishaji wa kaboni katika sekta ya nishati.

• Wachezaji wakuu. 8 Mji Mkuu wa Mito; Kizazi cha Exelon; CB na mimi

• Upatikanaji. Ndani ya miaka 3-5.

Ulimwengu unaweza kutegemea gesi asilia kama moja ya vyanzo vyetu vikuu vya umeme kwa siku zijazo zinazoonekana. Nafuu na inapatikana kwa urahisi, kwa sasa inachangia 22% ya umeme wa ulimwengu. Ingawa ni safi kuliko makaa ya mawe, bado ni chanzo kikubwa cha utoaji wa hewa ukaa. Kiwanda cha majaribio cha kuzalisha umeme karibu na Houston kinafanyia majaribio teknolojia ambayo inaweza kufanya nishati safi kutoka kwa gesi asilia kuwa ukweli.

Ikiwa ndivyo, itamaanisha kuwa dunia ina njia ya kuzalisha nishati isiyo na kaboni kutoka kwa nishati ya mafuta kwa gharama nzuri.

Net Power ni ushirikiano kati ya kampuni ya maendeleo ya teknolojia ya 8 Rivers Capital, Exelon Generation na kampuni ya uhandisi wa nguvu ya CB&I. Kampuni iko katika mchakato wa kuzindua kiwanda na imeanza majaribio ya awali. Ananuia kutoa makadirio ya mapema katika miezi ijayo.

Kiwanda hiki huweka kaboni dioksidi inayotolewa kutokana na kuchoma gesi asilia chini ya shinikizo la juu na joto, kwa kutumia CO2 ya hali ya juu kama "kigiligili cha kufanya kazi" ambacho huendesha turbine iliyojengwa kwa kusudi. Sehemu kubwa ya kaboni dioksidi inaweza kusindika tena kwa kuendelea.

8. Faragha kamili ya mtandaoni

• Mafanikio ya kiteknolojia. Wanasayansi wa kompyuta wanaboresha zana ya siri ya kuthibitisha jambo bila kufichua maelezo yaliyo msingi wa uthibitisho.

• Kwa nini hii ni muhimu kwa ustaarabu wa kiteknolojia? Iwapo unahitaji kufichua maelezo ya kibinafsi ili kufanya kitu mtandaoni, itakuwa rahisi kufanya hivyo bila kuhatarisha faragha yako au kujianika kwa wizi wa utambulisho.

• Wachezaji wakuu. Zcash; JPMorgan Chase; ING.

• Upatikanaji. Inapatikana sasa.

Chombo hiki ni itifaki mpya ya kriptografia inayoitwa sifuri-maarifa proof. Ingawa watafiti wamefanya kazi juu ya hili kwa miongo kadhaa, maslahi yaliongezeka tu katika mwaka uliopita, shukrani kwa kiasi kwa kuongezeka kwa tamaa ya cryptocurrency, ambayo nyingi sio za kibinafsi.

Wasanidi wa Zcash walitumia mbinu iitwayo zk-SNARK (kwa "maarifa sufu ya hoja fupi ya maarifa isiyoingiliana") ili kuwapa watumiaji uwezo wa kufanya miamala isiyojulikana. Hili kwa kawaida haliwezekani katika Bitcoin na minyororo mingine mingi ya umma ambapo shughuli zinaonekana kwa kila mtu.

Kwa benki, hii inaweza kuwa njia ya kutumia blockchains katika mifumo ya malipo bila kuhatarisha usiri wa wateja wao.

Hata hivyo, kwa ahadi zao zote, zk-SNARKs bado ni ngumu sana na polepole. Pia zinahitaji kinachojulikana kama "usanidi salama", ambayo huunda ufunguo wa siri ambao unaweza kuhatarisha mfumo mzima ikiwa utaanguka kwenye mikono isiyofaa. Lakini watafiti wanatafuta njia mbadala zinazotumia uthibitisho wa maarifa sufuri na hazihitaji ufunguo kama huo.

9. Utabiri wa maumbile

• Mafanikio ya kiteknolojia. Wanasayansi sasa wanaweza kutumia jenomu yako kutabiri uwezekano wako wa kupata ugonjwa wa moyo au saratani ya matiti, na hata IQ yako.

• Kwa nini hii ni muhimu kwa ustaarabu wa kiteknolojia? Utabiri unaotegemea DNA unaweza kuwa mafanikio makubwa yajayo ya afya ya umma, lakini utaongeza hatari ya ubaguzi wa kijeni.

• Wachezaji muhimu. Helix; 23 na Mimi; Maelfu ya Jenetiki; Uingereza Biobank; Taasisi ya poda

• Upatikanaji. Inapatikana sasa.

Inabadilika kuwa magonjwa ya kawaida na tabia nyingi na sifa, ikiwa ni pamoja na akili, sio matokeo ya jeni moja au zaidi, lakini wengi hufanya kazi katika tamasha. Kwa kutumia data kutoka kwa tafiti kubwa zinazoendelea za maumbile, wanasayansi huunda kinachojulikana kama "tathmini ya hatari ya polygenic."

Ingawa vipimo vipya vya DNA hutoa uaminifu badala ya utambuzi, vinaweza kuwa na manufaa makubwa ya matibabu. Kampuni za dawa zinaweza pia kutumia pointi katika majaribio ya kimatibabu ya dawa za kuzuia magonjwa kama vile Alzheimers au ugonjwa wa moyo. Kwa kuchagua watu wa kujitolea ambao wana uwezekano mkubwa wa kuugua, wanaweza kupima kwa usahihi zaidi jinsi dawa zinavyofanya kazi.

Shida ni kwamba, utabiri sio kamili. Nani anataka kujua kama wanaweza kupata ugonjwa wa Alzheimer's? Alama za Polygenic pia zina utata kwa sababu zinaweza kutabiri sifa yoyote, sio ugonjwa tu. Kwa mfano, sasa wanaweza kutabiri takriban asilimia 10 ya utendaji wa mtu kwenye vipimo vya IQ. Kadiri matokeo yanavyoboreka, kuna uwezekano kwamba utabiri wa DNA IQ utapatikana kila mara. Lakini wazazi na waelimishaji watatumiaje habari hii?

10. Quantum Leap ya Nyenzo

• Mafanikio ya kiteknolojia. IBM imeunda muundo wa kielektroniki wa molekuli ndogo kwa kutumia kompyuta ya quantum saba-cyclic.

• Kwa nini hii ni muhimu kwa ustaarabu wa kiteknolojia? Kuelewa molekuli kwa undani kutawawezesha wanakemia kutengeneza dawa bora zaidi na kuboresha nyenzo za utengenezaji na usambazaji wa nishati.

• Wachezaji muhimu. IBM; Google; Alán Aspuru-Guzik wa Harvard

• Upatikanaji. Ndani ya miaka 5-10

Fursa moja inayokubalika na yenye kushawishi: muundo sahihi wa molekuli.

Wanakemia tayari wanaota protini mpya kwa ajili ya dawa zinazofaa zaidi, elektroliti mpya za betri bora, misombo ambayo inaweza kugeuza mwanga wa jua moja kwa moja kuwa mafuta ya kioevu, na seli za jua zenye ufanisi zaidi.

Hatuna vitu hivi kwa sababu molekuli ni ngumu sana kuiga kwenye kompyuta ya kawaida.

Lakini hili ni tatizo la asili kwa kompyuta za quantum, ambazo, badala ya bits za digital zinazowakilisha 1 na 0, hutumia "qubits," ambazo ni mifumo ya quantum yenyewe. Hivi majuzi, watafiti wa IBM walitumia kompyuta ya quantum saba kuiga molekuli ndogo inayoundwa na atomi tatu.