Живые роботы
Дуглас Блэкистон / Университет Тафтса / Пенсильвания
Крошечные гибридные роботы, созданные с использованием стволовых клеток эмбрионов лягушек, однажды могут быть использованы для заплывания в определенные области человеческих тел, требующие лечения, или для сбора микропластика в океанах.
«Это новые живые машины», – сказал Джошуа Бонгард, ученый-компьютерщик и эксперт по робототехнике из Университета Вермонта, который стал одним из разработчиков миллиметровых ботов, известных как ксеноботы. «Это не традиционные роботы и не известные виды животных. Это новый класс артефактов: живой программируемый организм».
Искусственный интеллект
В СМИ и фильмах периодически поднимается тема о будущем, где человек на равных общается с кибернетическими партнерами, которые понимают все эмоции, команды и даже юмор. Несмотря на то, что пока подобные технологии будущего остаются на уровне разговоров и мечтаний, в скором будущем они смогут изменить мир: ученые всего мира уже достигают первых успехов в разработке программ, способных распознавать эмоции и выражения человека. Существующие сегодня программы используют технологии распознавания лица, что позволяет им различать злость или грусть человека, а некоторые – способны описать окружающую обстановку. Их можно считать первой ступенью на пути к созданию роботов-машин с искусственным интеллектом, способных идентифицировать и описывать события, а затем сообщать полученную информацию человеку.
Еще одно направление использования искусственного интеллекта – диагностика заболеваний по снимкам МРТ или рентгена, что будет актуально в странах мира с дефицитом квалифицированных врачей. Новые технологии позволят обучать и тренировать ИИ анализировать снимки для обнаружения ранних признаков тех или иных болезней, изучать воздействие лекарств на организм человека.
Лабораторные молочные продукты
Наверное, вы слышали об искусственном мясе и стейках Вагю, выращенных клетка за клеткой в лаборатории, но как насчет других продуктов животного происхождения? Все больше биотехнологических компаний во всем мире исследуют лабораторные молочные продукты, включая молоко, мороженое, сыр и яйца. И многие думают, что они совершили прорыв.
Молочная промышленность даже близко не является экологически чистой. На нее приходится 4% мировых выбросов углерода, что больше, чем от авиаперелетов и судоходства вместе взятых. При этом растет спрос на более «зеленые» виды молока, которые можно было бы залить в наши чайные чашки и миски для хлопьев.
По сравнению с мясом, приготовить молоко в лаборатории не так уж и сложно. Вместо того чтобы выращивать его из стволовых клеток, большинство исследователей пытаются получить молоко с помощью ферментации, создавая молочные белки, сыворотку и казеин. Некоторые продукты от таких компаний, как Perfect Day, уже поступили на рынок США, и в настоящее время ведется работа по воспроизведению вкусовых качеств и питательных свойств обычного коровьего молока.
Помимо этого, исследователи работают над лабораторной моцареллой, которая идеально тает на поверхности пиццы, а также другими сырами и мороженым.
Интернет для всех
Миниатюрный спутник Hiber Hiber
Кажется, что мы не можем жить без Интернета (как еще вы могли бы читать эту статью), но до сих пор только около половины населения мира подключено к Интернету. Для этого есть много причин, в том числе экономические и социальные, но для некоторых Интернет просто недоступен, потому что у них нет подключения.
Google медленно пытается решить проблему, используя гелиевые шары для передачи Интернета в недоступные места, в то время как Facebook отказался от планов сделать то же самое с помощью дронов, а это означает, что такие компании, как Hiber, перехватывают инициативу. Они применили другой подход, запустив на низкую околоземную орбиту свою собственную сеть микроспутников размером с коробку из-под обуви, которые активируют модем, подключенный к вашему компьютеру или устройству, когда он пролетает и доставляет ваши данные.
Их спутники вращаются вокруг Земли 16 раз в день и уже используются такими организациями, как Британская антарктическая служба, для обеспечения доступа в Интернет в самые крайние уголки нашей планеты.
Дополненная реальность (AR)
AR объединяет реальный и виртуальный мир. Голограмма Леи из «Звёздных войн» уже никого не удивляет и не выглядит картинкой из будущего. Виртуальные образы используют на выставках, концертах, в цирке. Любой пользователь социальных сетей и различных приложений может состарить или омолодить себя с помощью специальных фильтров, примерить на себя маску животного или новую причёску.
Некоторые крупные магазины предоставляют сервис, в котором товар накладывается на пространство или объекты пользователя, например, диван из магазина на экране смартфона оказывается внутри комнаты. В экосистеме Сбера представлена библиотека MagicLook SDK для интеграции в приложения на iOS и Android отображения трёхмерных эффектов дополненной реальности.
Инструмент позволяет создавать виртуальные маски, сервисы примерки одежды, причёсок, аксессуаров. Для работы необходимо знание языка С++. Решение распознаёт лица и позы на расстоянии до трёх метров.
Технология включает несколько обученных моделей нейросети и системы быстрого рендеринга.
Несколько лет назад игроманы со всего мира искали на улицах своих городов виртуальных покемонов. Игра работает благодаря обучению нейронной сети. Она запоминает метки и параметры пространства, оценивает геометки и маркеры с цифровыми кодами.
Применить подобную технологию можно в любом приложении с помощью инструмента naviar SDK от Sber. Сервис позволяет разместить AR-контент в любой локации внутри помещений или на улице.
Возможности применения технологии дополненной реальности безграничны и служат не только для развлечения. Они способны приносить реальную пользу, например, виртуальные стрелки помогут человеку найти нужное место в незнакомом городе или внутри большого торгового центра.
Самовосстанавливающийся «живой бетон»
Рост и минерализация бактерий в песчано-гидрогелевой структуре Университет Колорадо, Боулдер/Пенсильвания
Ученые разработали так называемый «живой бетон», используя песок, гель и бактерии. Исследователи заявили, что этот строительный материал выполняет структурную несущую функцию, способен к самовосстановлению и более экологичен, чем бетон, который является вторым наиболее потребляемым материалом на Земле после воды.
Команда из Университета Колорадо в Боулдере считает, что их работа прокладывает путь к будущим строительным конструкциям, которые смогут «заживлять собственные трещины, поглощать опасные токсины из воздуха или даже светиться по команде».
Проблемы технологий будущего
С освоением нового и внедрением этого в жизнь возникают проблемы, требующие внимания и поиска решений. Продвижение инноваций, таких как искусственный интеллект, генетическая модификация и автономные системы, вызывает этические дилеммы. Возникают вопросы о конфиденциальности данных, приватности, использовании личной информации и доверии к автоматическим системам. Проблемы в технологиях будущего также охватывают такие вопросы, как:
- безработица — некоторые профессии могут быть замещены автоматическими системами;
- кибербезопасность — с увеличением зависимости от цифровых технологий возрастает и угроза кибератак;
- неравенство доступа по причине увеличения разрыва между технологически развитыми и неразвитыми регионами;
- угроза для окружающей среды — связанные с выбросами, электронными отходами и потреблением энергии.
Технологический прогресс возникает в ответ на вызовы и проблемы, с которыми сталкивается человек. К примеру, разработка экологических инноваций направлена на защиту окружающей среды. Также рассматриваются технологии, способные решить глобальные вызовы, такие как изменение климата или бедность.
Нанотехнологии в медицине
Развитие нанотехнологий позволяет использовать их в самых разных отраслях, но особые надежды возлагаются на их применение в медицине. Машины размером лишь несколько нанометров будут изучать ДНК человека или менять свойства различных материалов, обеспечивая в зависимости от целей их чрезвычайную прочность или, наоборот, хрупкость. За счет крошечного размера им будет достаточно для работы энергии, получаемой от сердечного ритма сердца или химических реакций, происходящих в клетках.
Нанотехнологии позволят увидеть полную картину изменений в организме и разрабатывать лекарства от онкологических заболеваний, болезни Альцгеймера и других тяжелых недугов. Однажды мир без наномашин покажется человеку каменным веком, но пока мы можем только догадываться что принесет миру эта технология будущего.
Автомобильные аккумуляторы, заряжающиеся за 10 минут
На этом изображении показан аккумулятор с быстрой зарядкой, изобретенный Chao-Yang Wang Group Chao-Yang Wang Group
Быстрая зарядка электромобилей рассматривается как ключ к их освоению, так как водители смогут остановиться на станции техобслуживания и полностью зарядить свой автомобиль за время, необходимое для того, чтобы выпить кофе и сходить в туалет – не дольше обычного перерыва.
Но быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов может привести к их разрушению, считают исследователи из Университета Пенсильвании в США. Это связано с тем, что поток частиц лития, известных как ионы, от одного электрода к другому, для зарядки устройства и сохранения энергии, готовой к использованию, не происходит плавно, при быстрой зарядке, при более низких температурах.
Однако ученые обнаружили, что если бы батареи могли нагреваться до 60 °C всего за 10 минут, а затем быстро охлаждаться до температуры окружающей среды, литиевые выбросы не образовывались, и можно было бы избежать теплового повреждения.
Конструкция батареи, которую они придумали, является самонагревающейся, при этом используется тонкая никелевая фольга, которая создает электрическую цепь, нагревающуюся менее чем за 30 секунд, с целью обогрева внутренней части батареи. Быстрое охлаждение, которое потребуется после зарядки аккумулятора, будет осуществляться с помощью специальной системы, встроенной в автомобиль.
Исследование, опубликованное в журнале Joule, показало, что такие батареи могут полностью зарядить электромобиль за 10 минут.
Образовательные технологии будущего
Все слышали гиперболу о том, что технологии меняют образование. Согласно недавним исследованиям, технологические усовершенствования на самом деле оказали большое положительное влияние на образование, влияя на то, как оно будет развиваться в будущем. Это может иметь неожиданные ранее последствия для инвестиционного образования. Но действительно ли все волнение оправдано?
По сути, образовательные технологии будущего играют большую роль в образовании, поскольку они делают обучение проще, доступнее и полезнее. Это также меняет динамику занятий в классе. Но факторов, которые следует учитывать при изучении этого предмета, настолько много, что необходим комплексный подход.
Образовательные технологии будущего: примеры
Давайте рассмотрим некоторые технологии, используемые в образовательной индустрии сейчас, прежде чем мы будем слишком воодушевлены технологическим потенциалом будущего. Некоторые из этих технологий, вероятно, вскоре начнут появляться в ваших школах, если они еще этого не сделали.
№9. Образование с искусственным интеллектом
Не только технологические компании используют искусственный интеллект (ИИ) для создания потребительских товаров. Это сила трансформации, которая меняет образовательный ландшафт и определяет дальнейший курс образования. Используя инструменты с поддержкой искусственного интеллекта, преподаватели могут адаптировать образовательный процесс к уникальным потребностям каждого учащегося и разрабатывать персонализированный опыт обучения для своих учеников.
№ 10. Геймификация
Кто сказал, что обучение не может быть веселым? Включение игровых элементов в образование является сутью геймификации. Геймификация повышает мотивацию, способствует творчеству и обостряет способности стратегического мышления, превращая обучение в интерактивный опыт. Помимо преимуществ для академических учреждений, он также используется в коммерческом секторе, например, при приеме на работу.
№ 11. Умные дисплеи
Прощайте, старомодные доски и классные доски. Умные дисплеи полностью изменили способ представления информации в классах. Учителя могут писать, показывать видео и использовать камеру визуализатора для потрясающих возможностей масштабирования с помощью этих сенсорных дисплеев, которые поставляются со своими собственными программами. Исследования показывают, что замена бумажных рабочих листов умными дисплеями повышает мотивацию учащихся и повышает успеваемость.
№ 12: Облачные вычисления
Облачные вычисления обеспечивают легкий доступ к ресурсам и инструментам командной работы. Оно позволяет преподавателям и студентам хранить и извлекать информацию с любого устройства, подключенного к Интернету, включая данные, документы и приложения. Другими словами, облачные системы управления обучением облегчают онлайн-сотрудничество и бесперебойную коммуникацию, что поддерживает индивидуализированное и дистанционное обучение. Облачные вычисления повысили эффективность, расширили образовательные возможности и изменили традиционные методы обучения.
Военные технологии будущего
Будущие технологии военной техники во всем мире претерпевают серьезные изменения и укрепляют свои возможности за счет использования технологических достижений. Для повышения военной эффективности и оборонных операций основными темами являются робототехника, искусственный интеллект (ИИ) и Интернет вещей (IoT).
В наши дни гибридные стратегии, включающие кибервойну и другие границы, постепенно заменяют традиционную войну. Четыре новых события в будущих военных технологиях меняют поле боя: связь, смертоносность, автономность и устойчивость. Кроме того, достижения в области вооружения и ракетных технологий повышают летальность, повышая эффективность боевых операций.
Военные технологии будущего: примеры
Чтобы улучшить свои возможности и получить тактическое преимущество, военные постоянно исследуют и используют новые технологии. Вот несколько примеров инновационных технологий будущего, которые в настоящее время используют военные:
№6. Кибервойна
Кибератаки на военные системы являются обычным явлением, и они несут в себе риск уничтожения военной техники и раскрытия секретных военных данных. За последние несколько лет кибератаки стали более частыми и серьезными. Кибербезопасность, искусственный интеллект и автоматизация используются предписывающими технологиями безопасности для выявления возможных атак и предотвращения их до того, как они повлияют на возможности защитной кибервойны. Наряду с оборонительными возможностями кибервойны, военные также приобретают наступательные возможности, такие как фишинг и программы-вымогатели.
№7. VR/AR (виртуальная и дополненная реальность)
Военные планируют миссии, тренируются и моделируют действия с использованием VR и AR. Чтобы лучше подготовить солдат к реальным обстоятельствам, технологии виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR) создают реалистичную и захватывающую среду обучения. Возможность реалистично вернуться к предыдущим сценариям
№8. Гиперзвуковое оружие
По сравнению с обычным оружием, гиперзвуковое оружие может двигаться со скоростью, превышающей 5 Маха. Для обеспечения дальнего удара и противоракетной обороны военные разрабатывают гиперзвуковое оружие.
Виртуальная реальность (VR)
Параллельные миры не просто существуют — учёные научились создавать их самостоятельно. С помощью компьютерных технологий человек может погружаться в виртуальное пространство, каждая деталь которого будет выглядеть как настоящая.
Современные VR-очки и шлемы подключаются к компьютеру, гаджетам или игровым консолям. Внутри устройства оснащены ЖК-дисплеями и стереоскопическими линзами с углом обзора 100 градусов, с помощью которых создается эффект полного присутствия. Умные датчики следят за движением головы и глаз, в соответствии с которыми изменяется картинка на экране.
Шлем можно дополнить «умными» перчатками, беговыми дорожками, устройствами для голосового управления. Ведутся разработки полноценных VR-костюмов.
Всё это в ближайшем будущем станет способом погружения в виртуальные миры — метавселенные со своими законами, иерархией, устройством. Metaverse развиваются уже сейчас, в них даже можно купить участок территории и развивать бизнес.
Мгновенный перевод.
И напоследок – одно из приятных и полезных творений. Если у вас есть проблемы с иностранными языками и общением с людьми из других стран, наушники Pixel Buds вам в помощь. Кстати, специалисты из Google разработали (и уже представили на рынок) приложение, благодаря которому возможен почти синхронный перевод. Один человек должен иметь наушники, а другой – телефон Google Pixel. Приложение транслирует речь из Google-переводчика в наушники и обратно. Нужно только включить специальную функцию, установленную в Google Translate для распознавания речи, определения языка и перевода. Ко всему прочему, разработчики быстро пополняют базу языков, которые может переводить приложение. Применяя технологии будущего, совсем скоро будет просто вести задушевные разговоры. Ну, или обсуждать детали бизнеса с человеком практически из любой страны.
Текст: Flytothesky.ru
Еда, напечатанная на 3D-принтере, превосходит все ожидания
Джонатан Блютингер/Колумбия Инжиниринг
Что сегодня на ужин? Вскоре это может стать кусок торта, напечатанного на 3D-принтере и приготовленного лазером. Исследователи из инженерной школы Колумбийского университета создали устройство, которое может изготовить чизкейк из семи ингредиентов, используя пищевые чернила, а затем довести его до совершенства с помощью лазера. В их творении были банан, джем, арахисовое масло и Нутелла. Вкуснл!
Однажды эта технология может быть использована для создания персонализированных блюд для всех, от профессиональных спортсменов до пациентов с диетическими заболеваниями, или может оказаться полезной для тех, у кого просто мало времени.
Кирпичи, хранящие энергию
Ученые нашли способ хранить энергию в красных кирпичах, из которых строят дома. Исследователи во главе с Вашингтонским университетом в Сент-Луисе, штат Миссури, США, разработали метод, который может превратить дешевый и широко доступный строительный материал в «умные кирпичи», способные хранить энергию, как аккумулятор.
Хотя исследование все еще находится на стадии проверки концепции, ученые утверждают, что стены из этих кирпичей «могут хранить значительное количество энергии» и «перезаряжаться сотни тысяч раз в течение часа».
Устройство из красного кирпича, разработанное химиками Вашингтонского университета в Сент-Луисе, зажигает зеленый светодиод Лаборатория Д’Арси/ Вашингтонский университет в Сент-Луисе
Исследователи разработали метод преобразования красных кирпичей в устройство хранения энергии, называемое суперконденсатором. Он представляет собой нанесение на образцы кирпича проводящего покрытия, известного как Pedot, которое затем просачивается через пористую структуру обожженных кирпичей, превращая их в «электроды, накапливающие энергию».
По словам исследователей, оксид железа, который является красным пигментом в кирпичах, помог этому процессу.
7 «Умные дома»
У нас уже есть умные домашние приборы, например, холодильники, которые напоминают, что на полке осталось мало тех или иных продуктов, или печи, которые можно включать и выключать через смартфон.Очень скоро эти технологии соединятся в целый дом, управляемый с помощью смартфона, планшета или компьютера. Вы сможете поменять температуру воздуха в комнате, переключить канал на телевизоре и получить уведомление о том, что стирка закончилась, не покидая дивана. Вы сможете включить духовку, когда будете выходить с работы, чтобы она успела нагреться к вашему возвращению.Не так уж много времени осталось до момента, когда вы будете разговаривать со своим жилищем, а оно — отвечать вам. Технологии уже существуют — осталось только соединить их и сделать достаточно стабильными для потребителей.
Медицинские технологии будущего
Страх перед неизвестностью будущего можно увидеть в распространенных и, казалось бы, несвязанных страхах перед роботами, которые захватят работу в сфере здравоохранения, искусственным интеллектом, захватившим земной шар, и развитием зависимости от виртуальной реальности. Хотя будущее сейчас может показаться пугающим, технологический прогресс неизбежен, и в конечном итоге мы обнаружим, что множество технологий полностью изменили аспекты нашей жизни. Итак, наша задача — освоить технологии и вооружиться как можно большим количеством информации, чтобы подготовиться к быстро меняющемуся миру.
№1. Носимые устройства, датчики и трекеры здоровья
Трекеры здоровья, носимые устройства и датчики являются важнейшими компонентами будущего здравоохранения и медицины, поскольку они расширяют возможности пациентов и позволяют людям брать на себя ответственность за свое здоровье с помощью технологий. Они являются отличными инструментами для того, чтобы узнать, кто мы есть, и восстановить контроль над своей жизнью. Чтобы вести здоровый образ жизни, я также регулярно использую двенадцать трекеров здоровья. Я лично отслеживаю свои тренировки и сон с помощью часов и датчиков Withings. Однако это только начало.
№2. Портативное диагностическое оборудование
Что касается технологий и быстрых решений, у каждого медицинского эксперта есть одна и та же грандиозная мечта: обладать единственным всемогущим инструментом, который можно использовать для выявления и оценки любого заболевания. Он даже появился в «Звездном пути», хотя и в роли медицинского трикодера. Портативный ручной трикодер записывал жизненные показатели, другие данные и диагноз, как только доктор Маккой сканировал пациента. Это был медицинский эквивалент швейцарского армейского ножа.
№3. Революция в разработке лекарств
Существующий метод разработки лекарств является чрезмерно дорогостоящим и требует много времени. Тем не менее, существуют подходы к улучшению разработки лекарств с использованием таких методов, как исследования in silico и искусственный интеллект. В ближайшие годы в фармацевтической промышленности по-прежнему будут доминировать эти новые технологии и методологии. Испытания лекарств in silico — еще одно интересное событие в области медицинских технологий. Эти индивидуальные компьютерные симуляции используются при создании или нормативной оценке медицинских устройств, продуктов или вмешательств.
№4. 3D-печать и биопечать
В каждой области здравоохранения 3D-печать имеет потрясающий потенциал. Несмотря на то, что наука неуклонно развивается и часто происходят интересные разработки, мы еще далеки от возможности печатать готовые к использованию органы и окончательно устранить очереди на трансплантацию. Сегодня у нас есть возможность печатать биоткани, имплантируемые протезы конечностей, клетки сетчатки, кровеносные сосуды, лекарства и регенеративные сердечные клапаны, которые растут вместе с пациентом, и этот список можно продолжать бесконечно.
Кроме того, еще одним сектором, который получит выгоду от этой будущей технологии, является фармацевтика в секторе здравоохранения. Ученые работают над 3D-печатью «полипилл», а одобренные FDA 3D-печатные лекарства доступны с 2015 года. По сути, это многослойные лекарства, предназначенные для поддержки пациентов в соблюдении режима лечения.
№5. Приложения электронного здравоохранения
Термин «электронное здравоохранение» описывает будущее применение технологий для улучшения здравоохранения, включая здоровье и благополучие. Следовательно, мобильные приложения, ориентированные на определенный аспект здравоохранения, известны как приложения электронного здравоохранения. В наши дни практически у каждого есть смартфон, поэтому приложения электронного здравоохранения делают заботу о вашем здоровье и благополучии менее сложной и более доступной.
Кроме того, очевидно, что будущее национальных ИТ-компаний в сфере здравоохранения должно трансформироваться таким образом, чтобы технологии приносили пользу как врачам, так и пациентам
Следовательно, Крайне важно, чтобы индустрия здравоохранения продолжала концентрироваться на единственной общей цели в будущем: обеспечить каждому, независимо от обстоятельств, доступ к чрезвычайно доступному и высококачественному лечению