Uuden Zen-prosessorin julkaisun myötä AMD julisti sodan Intelille, ja tehokkaiden PC-tietokoneiden ystäville on keväällä taas mahdollisuus valita kahdesta vastaavasta sirumerkistä. Zen-arkkitehtuuri yhdistää neljä ydintä jaettuun L3-välimuistiin ja 14 nanometrin transistoreihin. Samanaikaisesti jokainen AMD-ydin toteuttaa hyperthreadingin, joka tähän asti oli Intelin etuoikeus.

Uusia kannettavia tietokoneita on jo ilmestynyt, mukaan lukien Medion Akoya S3409, joka toimii Intelin uuden sukupolven prosessoreilla - Kaby Lake. Vuonna 2017 voit odottaa PC-siruja, joiden kellotaajuus on kasvanut jopa 4,5 GHz. Tätä todennäköisesti helpottaa 14 nanometrin puolijohteiden valmistusprosessi.

3 Artemis älypuhelimille

4 AMD palaa huippuluokan näytönohjainmarkkinoille

5 Turbo SSD lukee nopeudella 10 Gbps

6 Jättiläiset SSD-levyt jopa 100 TB asti

7 Laajamittainen muistin yhdistäminen

8 Teratavuiset SSD-levyt puhelimille

9 Uusia nopeuksia TV-kaapelin kautta

10 Matkaviestintä rikkoo gigabitin rajan

11 Ilmainen Wi-Fi liikenteessä

12 Google hyökkää Applen ja Microsoftin kimppuun

13 Google Daydream

14 Langaton kypärä

15 Intel Project Alloy

16 WebVR: virtuaalitodellisuus selaimessa

17 Tesla Model 3

18 Toimitus droneilla

19 Älykodit Googlelta ja Amazonilta

Tietotekniikkasektori kehittyy kahdessa pääosin itsenäisessä syklissä: tuote- ja rahoitussykli. Viime aikoina on käyty jatkuvaa keskustelua siitä, missä rahoitussyklin vaiheessa olemme; Paljon huomiota kiinnitetään rahoitusmarkkinoihin, jotka toisinaan käyttäytyvät arvaamattomasti ja heilahtelevat hurjasti. Toisaalta tuotesyklit saavat suhteellisen vähän huomiota, vaikka ne ovatkin niitä, jotka vievät tietotekniikkaa eteenpäin. Mutta analysoimalla menneisyyden kokemuksia voit yrittää ymmärtää nykyisen tuotesyklin ja ennustaa teknologian jatkokehitystä.

Teknologiasektorin tuotesyklien kehitys tapahtuu alustojen ja sovellusten vuorovaikutuksessa: uudet alustat mahdollistavat uusien sovellusten luomisen, mikä puolestaan ​​lisää näiden alustojen arvoa ja täydentää näin positiivista palautesilmukkaa.

Aikoinaan tietokoneiden tulo sai yrittäjät luomaan ensimmäiset tekstinkäsittelyohjelmat, laskentataulukot ja monet muut PC-sovellukset. Internetin myötä maailma näki hakukoneet, verkkokaupan, sähköpostin, sosiaaliset verkostot, SaaS-yrityssovellukset ja monet muut palvelut. Älypuhelimet ovat antaneet sysäyksen mobiilin sosiaalisten verkostojen ja pikaviestien kehitykselle sekä uudentyyppisten palveluiden, kuten kimppakyynnin, syntymiselle. Olemme keskellä mobiiliaikakautta, ja näyttää siltä, ​​että edessä on vielä paljon jännittäviä innovaatioita.

Jokainen aikakausi voidaan jakaa kahteen vaiheeseen: 1) muodostusvaihe – jolloin alusta ilmestyy ensimmäisen kerran markkinoille, mutta on kallis, raaka ja/tai vaikea käyttää; 2) aktiivinen vaihe - kun uusi tuote ratkaisee mainitut alustan puutteet ja aloittaa siten sen nopean kehitysvaiheen.

Apple II -tietokone julkaistiin vuonna 1977 ja Altair 8800 vuonna 1975, mutta PC-aikakauden aktiivinen vaihe alkoi IBM PC:n julkaisulla vuonna 1981.

Internetin muodostumisvaihe alkoi 80-luvulla ja 90-luvun alussa, jolloin se oli pohjimmiltaan tekstipohjainen tiedonvaihtotyökalu, jota tutkijat ja hallitus käyttivät. Ensimmäisen selaimen, NCSA Mosaic, julkaisu vuonna 1993 merkitsi intensiivisen Internet-kehityksen vaiheen alkua, joka ei ole päättynyt tähän päivään asti.

Matkapuhelimia oli olemassa jo 90-luvulla, ja ensimmäiset älypuhelimet ilmestyivät 2000-luvun aamunkoitteessa, mutta älypuhelimien laaja tuotanto alkoi vuosina 2007–2008 ensimmäisen iPhonen julkaisun myötä ja sitten Android-alustan tulon myötä. Sen jälkeen älypuhelinten käyttäjien määrä on noussut pilviin, ja nyt heidän määränsä on saavuttanut noin kaksi miljardia. Ja vuoteen 2020 mennessä 80 prosentilla maailman väestöstä on älypuhelimet.

Jos jokainen sykli todella kestää 10–15 vuotta, alkaa uuden tietokoneajan aktiivinen vaihe vasta muutaman vuoden kuluttua. Osoittautuu, että uusi teknologia on jo muodostumisvaiheessa. Nykyään laitteisto- ja ohjelmistoalalla on useita suuria trendejä, joiden avulla voimme osittain valaista seuraavaa aikakautta. Tässä artikkelissa haluan keskustella näistä trendeistä ja tehdä joitain ehdotuksia siitä, miltä tulevaisuutemme voisi näyttää.

Laitteisto: Kompakti, halpa ja monipuolinen

Olemme nyt uuden aikakauden kynnyksellä, jolloin prosessoreista ja antureista tulee niin halpoja ja kompakteja, että tietokoneita on pian enemmän kuin ihmisiä.

Tähän vaikuttaa kaksi tekijää. Ensinnäkin puolijohteiden valmistuksen tasainen kehitys viimeisten 50 vuoden aikana (Mooren laki). Toiseksi, mitä Chris Anderson kutsuu "älypuhelinsodan rauhanosuudeksi": älypuhelimien huima menestys on ruokkinut massiivisia investointeja prosessorien ja antureiden kehittämiseen. Katso moderniin nelikopteriin, virtuaalitodellisuuslaseihin tai mihin tahansa esineiden internet-laitteeseen – mitä näet? Aivan oikein - pääasiassa älypuhelinkomponentteja.

Mutta nykyaikaisella puolijohdekaudella painopiste on siirtynyt yksittäisistä prosessoreista kokonaisiin erikoissirujen kokoonpanoihin, jotka tunnetaan nimellä SoC.

Tavallinen yksisiruinen järjestelmä yhdistää energiatehokkaan ARM-prosessorin ja erityisen näytönohjaimen sekä viestintälaitteet, virranhallinnan, videosignaalin käsittelyn ja niin edelleen.

Tämä innovatiivinen arkkitehtuuri on alentanut perustietokonejärjestelmien vähimmäiskustannukset 100 dollarista 10 dollariin yksikköä kohden. Hyvä esimerkki on Raspberry Pi Zero, ensimmäinen 5 dollarin Linux-tietokone, joka toimii 1 GHz:n taajuudella. Samalla rahalla voit ostaa Wi-Fi-mikro-ohjaimen, joka tukee yhtä Python-versioista. Hyvin pian nämä mikroprosessorit maksavat alle dollarin, ja voimme helposti upottaa ne melkein kaikkialle.

Mutta korkeatasoisten mikroprosessorien maailmassa tapahtuu nykyään suurempaa edistystä. Grafiikkaprosessorit ansaitsevat erityistä huomiota, joista parhaat ovat NVIDIA:n valmistamia. Grafiikkasuorittimet ovat hyödyllisiä paitsi grafiikan käsittelyssä, myös koneoppimisalgoritmien sekä virtuaali- ja lisätyn todellisuuden laitteiden kanssa työskentelyssä. NVIDIA:n edustajat lupaavat kuitenkin lähitulevaisuudessa lisää merkittäviä parannuksia GPU:n suorituskykyyn.

Koko tietotekniikan alan valttikortti on edelleen kvanttitietokoneet, jotka ovat toistaiseksi pääasiassa laboratorioissa. Mutta kun niistä on tehty kaupallisesti houkuttelevia, se johtaa valtavaan tuottavuuden kasvuun, erityisesti biologian ja tekoälyn alalla.

Ohjelmisto: tekoälyn kulta-aika

Mutta ehkä jännittävimpiä löytöjä tehdään nykyään tekoälyn (AI) alalla, jolla on pitkä ylä- ja alamäkihistoria. Alan Turing itse ennusti, että vuoteen 2000 mennessä koneet pystyvät jäljittelemään ihmisiä. Ja vaikka tämä ennuste ei ole vielä toteutunut, on hyviä syitä uskoa, että tekoäly on vihdoin siirtymässä kehityksen kultakauteen.

"Koneoppiminen on avain, vallankumouksellinen tapa ajatella kaikkea, mitä teemme", Googlen toimitusjohtaja Sundar Pichai.

Toivotaan, että syvästä oppimisesta ei tule vain yksi piilaakson muotisana. Kiinnostusta tätä opetusmenetelmää kohtaan tukevat kuitenkin vaikuttavat teoreettiset ja käytännön tulokset. Esimerkiksi ennen syväoppimisen käyttöönottoa tunnetun konenäkökilpailun ImageNetin voittajien hyväksyttävä virheprosentti oli 20–30 %. Mutta sen soveltamisen jälkeen algoritmien tarkkuus kasvoi tasaisesti, ja jo vuonna 2015 koneen suorituskyky ylitti ihmisen suorituskyvyn.

Ja tässä on pieni käynnistyssovellus kohteiden luokitteluun reaaliajassa:

Hmm, olen nähnyt tämän jo jossain:

Yksi ensimmäisistä suuren yrityksen julkaisemista syväoppimissovelluksista oli hämmästyttävän älykäs kuvahakusovellus Google Photos:

Näemme pian merkittäviä parannuksia tekoälyn suorituskyvyssä kaikilla ohjelmisto- ja laitteistoalueilla: ääniavustajat, hakukoneet, chatbotit. 3D skannerit, kielenkääntäjät, autot, droonit, diagnostiset kuvantamisjärjestelmät ja paljon muuta.

"Seuraavien 10 000 startupin ideoita on helppo ennustaa: ota X ja lisää tekoäly", Kevin Kelly.

Ohjelmisto + laitteisto: Uudet tietokoneet

Autot. Suuret tietotekniikkayritykset, kuten Google, Apple, Uber ja Tesla, investoivat voimakkaasti autonomisten tai kuljettamattomien autojen kehittämiseen. Tesla Model S -puoliautonomiset autot ovat jo markkinoilla, ja päivitettyjä ja edistyneempiä malleja odotetaan julkaistavan pian. Täysin autonomisen auton luominen vie jonkin aikaa, mutta on syytä uskoa, että odotusaika on enintään viisi vuotta. Itse asiassa on jo kehitetty täysin autonomisia autoja, jotka eivät aja huonommin kuin ihmisen hallinnassa olevat. Monista kulttuurisista ja lainsäädännöllisistä syistä johtuen tällaisten ajoneuvojen on kuitenkin suoritettava paljon parempia kuin ihmisten kuljettamia ajoneuvoja, jotta ne hyväksyttäisiin laajaan käyttöön.

Ei ole epäilystäkään siitä, että investoinnit itseohjautuviin autoihin vain lisääntyvät. Tietotekniikkayritysten lisäksi myös suuret autonvalmistajat ovat alkaneet pohtia autonomiaa. Meitä odottaa monia muita mielenkiintoisia startup-tuotteita. Syväoppimisohjelmistosta on tullut niin tehokas, että nykyään yksi kehittäjä voi tehdä puoliautonomisen auton.

Droonit. Nykyaikaiset droonit on varustettu uusimmalla tekniikalla (pääasiassa älypuhelinkomponentit ja mekaaniset osat), mutta niissä on suhteellisen yksinkertainen ohjelmisto. Pian on saatavilla parannettuja malleja, jotka on varustettu tietokonenäöllä ja muun tyyppisellä tekoälyllä, mikä tekee niistä turvallisempia, helpompi hallita ja hyödyllisempiä. Valokuva- ja videotallennus droneista tulee olemaan suosittua paitsi amatöörien keskuudessa, mutta mikä tärkeintä, se löytää myös kaupallista sovellusta. Lisäksi on monia vaarallisia työtyyppejä, mukaan lukien korkealla tehtävät työt, joihin olisi paljon turvallisempaa käyttää droneja.

Esineiden internet. Internet of Things -laitteiden perusedut ovat niiden energiatehokkuus, turvallisuus ja käyttömukavuus. Hyviä esimerkkejä kahdesta ensimmäisestä ominaisuudesta ovat Nest- ja Dropcam-tuotteet. Mitä tulee mukavuuteen, Amazonin Echo-laite on katsomisen arvoinen.

Useimmat ihmiset ajattelevat, että Echo on vain yksi markkinointitemppu, mutta kun he ovat käyttäneet sitä, he ovat yllättyneitä siitä, kuinka kätevä se on. Se osoittaa loistavasti puheohjauksen tehon ydinkäyttökokemuksena. Emme tietenkään pian näe robotteja, joilla on universaali älykkyys ja jotka pystyvät ylläpitämään täydellistä keskustelua. Mutta kuten Echo osoittaa, tietokoneet pystyvät jo käsittelemään enemmän tai vähemmän monimutkaisia ​​äänikomentoja. Kun syväoppiminen paranee, tietokoneet voivat paremmin ymmärtää kieltä.

Esineiden internet-laitteet löytävät käyttökohteen myös liiketoimintasegmentissä. Esimerkiksi laitteita, joissa on anturit ja verkkoliitäntä, käytetään laajalti teollisuuslaitteiden toiminnan ohjaamiseen.

Käytettävä tekniikka. Nykyään puettavan tietojenkäsittelyn toimivuus vaihtelee useiden tekijöiden mukaan: akun kapasiteetista, viestinnästä ja tietojenkäsittelystä. Menestyneimmillä laitteilla on yleensä hyvin kapea käyttöalue: esimerkiksi kuntoseuranta. Kun laitteistokomponentit paranevat, puettavat laitteet, kuten älypuhelimet, laajentavat toimintojaan, mikä avaa mahdollisuuksia uusille sovelluksille. Esineiden Internetin tapaan puheesta odotetaan tulevan ensisijainen käyttöliittymä puettavien laitteiden ohjaamiseen.

Virtuaalitodellisuus. Vuodesta 2016 tulee erittäin mielenkiintoinen vuosi VR-työkalujen kehittämiselle: Oculus Rift ja HTC Vive (ja mahdollisesti PlayStation VR) julkaisu tarkoittaa, että käyttäjäystävälliset ja mukaansatempaavat VR-järjestelmät tulevat vihdoin yleisön saataville. VR-laitteiden kehittäjien on tehtävä lujasti töitä estääkseen käyttäjiä kokemasta niin sanottua "uncanny valley" -ilmiötä, jossa robotin tai muun keinotekoisen kohteen liiallinen uskottavuus aiheuttaa vihamielisyyttä ihmistarkkailijoiden keskuudessa.

Laadukkaiden VR-järjestelmien luominen vaatii korkealaatuisia näyttöjä (korkealla resoluutiolla, korkealla virkistystaajuudella ja alhaisella latenssilla), tehokkaita näytönohjaimia ja kykyä seurata käyttäjän tarkkaa sijaintia (aikaisemmat VR-järjestelmien sukupolvet pystyivät seuraamaan vain käyttäjän pään pyörimistä) . Tänä vuonna uusien laitteiden ansiosta käyttäjät voivat kokea läsnäolon täyden vaikutuksen ensimmäistä kertaa
Virtuaalimaailman luominen 3D-muodossa VR-laseilla

Lisätty todellisuus. Todennäköisesti AR kehittyy vasta VR:n jälkeen, koska lisätyn todellisuuden täysimääräinen hyödyntäminen edellyttää kaikkia virtuaalitodellisuuden ominaisuuksia sekä uusia uusia teknologioita. Esimerkiksi todellisten ja virtuaalisten objektien yhdistäminen täysin yhteen interaktiiviseen kohtaukseen AR-työkalut edellyttävät kehittyneitä matalan latenssin tietokonenäkötekniikoita.

Mutta todennäköisimmin lisätyn todellisuuden aikakausi tulee nopeammin kuin luulet. Tämä demo kuvattiin suoraan Magic Leap AR -laitteen kautta:

Tämä demo kuvattiin suoraan Magic Leap -laitteen kautta 14. lokakuuta 2015. Sen luomisessa ei käytetty erikoistehosteita tai kompositiota.

Mitä seuraavaksi?

Mieluummin ajattelen, että olemme nyt useiden aikakausien risteyksessä. Älypuhelinsodan rauhan osinko on ollut uusien laitteiden ja ohjelmistokehitysten nopea ilmaantuminen, erityisesti tekoäly, joka voi tehdä näistä laitteista entistä älykkäämpiä ja hyödyllisempiä.

Jotkut tutkijat huomauttavat, että useimmat uudet laitteet ovat vielä "murrosiässä": ne voivat olla epätäydellisiä ja jokseenkin naurettavia, mutta kaikki siksi, että ne eivät ole vielä päässeet kehitysvaiheeseen. Kuten 70-luvun henkilökohtaisten tietokoneiden, 80-luvun Internetin ja 2000-luvun alun älypuhelimien kohdalla, emme näe koko kuvaa, vaan vain osia siitä, mitä nykyteknologiasta tulee. Tavalla tai toisella tulevaisuus on lähellä: markkinat heilahtelevat, muoti tulee ja menee, mutta edistys, kuten ennenkin, kulkee luottavaisesti eteenpäin.

Maksujärjestelmät kasvojentunnistuksella: jo laajalti käytössä

Kasvojentunnistusjärjestelmiä käytetään monissa maissa rikollisten etsimiseen, arkaluonteisiin tiloihin pääsyn valvontaan ja joissain maissa verkkopankkimaksujen vahvistamiseen. Kiinalainen Alibaba Group on vuodesta 2014 lähtien testannut Face++:n kehittämiä kasvojentunnistusalgoritmeja. Niitä käytetään yksilöiden tunnistamiseen ja tilausten vahvistamiseen Alipay-maksujärjestelmässä. Algoritmin tarkkuus on jo saavuttanut 80%.

Toinen yritys, joka ottaa vähitellen käyttöön kasvojentunnistuksen, on . Se käyttää Selfie Pay -ominaisuutta, jonka avulla voit vahvistaa verkkomaksut selfien avulla. Jotta sovellus voi ottaa valokuvan, sinun täytyy nyökkää tai räpäyttää - näin algoritmi varmistaa, että kyseessä on live-asiakas eikä hänen valokuvansa. Järjestelmää testataan jo Hollannissa, Yhdysvalloissa, Kanadassa ja EU-maissa. Tänä vuonna MasterCard lupaa laajentaa maaluetteloa.

Panoraama selfie: nyt

Ensimmäinen amatöörikamera, Panono Explorer Edition, jolla voit ottaa valokuvia 360 asteen näkökulmasta, ilmestyi markkinoille vuonna 2015 ja aloitti uuden aikakauden valokuvauksessa. Sen jälkeen markkinoille ilmestyi useita panoraamakameroita, jotka maksoivat jopa 500 dollaria Kodakilta, Samsungilta, Sonylta ja muilta yrityksiltä. Maailman johtavien julkaisujen toimittajat käyttävät tällaisia ​​kameroita kuvaamaan raportteja kuumista pisteistä. Esimerkiksi The New York Timesin toimittajat kuvasivat videota Nigerin pakolaisleiriltä Samsung Gear 360 -kameralla.

360 asteen valokuvien ja videoiden formaatti mahdollistaa tapahtuman näyttämisen aidoimmin, ja siitä voi tulevaisuudessa muodostua uutismateriaalien standardi.

Panoraamavideoita käytetään jo virtuaalitodellisuuden luomiseen. Esimerkiksi brittiläinen alkoholivalmistaja Diageo tuotti VR-videon nimeltä ”Decisions”, joka varoittaa päihtyneenä ajamisen vaaroista.

Geeniterapia 2.0: jo nyt

Kuva: Steve Gschmeissner/Science Photo Library

Geeniterapia on joukko bioteknisiä ja lääketieteellisiä menetelmiä, joiden tarkoituksena on hoitaa DNA-rakenteen mutaatioista tai virusten aiheuttamista DNA-vaurioista johtuvia sairauksia geneettisen laitteen muokkaamisen avulla. Geeniterapiaa pidettiin alun perin parannuskeinona perinnöllisiin geneettisiin sairauksiin, mutta nyt tutkijat toivovat voivansa käyttää sitä useiden sairauksien, kuten Alzheimerin taudin, diabeteksen, sydämen vajaatoiminnan ja syövän, torjumiseen. Toukokuussa Euroopan unioni hyväksyi geeniterapian käytön lasten vaikean yhdistelmäimmuunipuutoksen hoitoon.

Yksi lupaavimmista geeniterapiatekniikoista on CRISPR/Cas9-genomieditointi. Tämä tekniikka löydettiin vuonna 2013 mekanismina bakteerien immuniteetille käyttämällä virus-DNA:ta. Tiedemiehet kutsuvat sitä "molekyylisaksiksi", koska sen avulla voit leikata ja muuttaa minkä tahansa organismin DNA-osia suoraan elävissä soluissa suurella tarkkuudella. Lokakuussa kiinalaiset tutkijat suorittivat maailman ensimmäisen aikuisihmiskokeen CRISPR/Cas9-teknologialla. Sichuanin yliopiston tutkijat ruiskuttivat modifioituja T-lymfosyyttejä potilaaseen, jolla oli keuhkosyöpä. Tämän odotetaan käynnistävän syöpäsolujen tuhoamisprosessin hänen kehossaan.

Asioiden botnet: jo nyt

2000-luvun alussa hakkerit oppivat hakkeroimaan Internetiin kytkettyjä tietokoneita ja järjestämään ne verkkoon massiivisia hyökkäyksiä varten tiettyä palvelinta vastaan. "Esineiden Internetin" - halpojen liitettävien kameroiden, tulostimien ja skannerien - leviämisen myötä hakkerit alkoivat yhä enemmän kohdistaa haavoittuvia älylaitteita. Niiden kautta kyberrikolliset saavat hallintaansa paikallisten verkkolaitteiden, modeemien, verkkotallennusjärjestelmien, videovalvontajärjestelmien ja jopa teollisuuden ohjausjärjestelmien.

Syyskuussa isännöintiyritys OVH:n nettisivuille törmäsi ennätysbottiverkko. Hyökkäysten kokonaisteho oli 1 Tb/s, joista yhden suurin teho oli 799 Gb/s.

Vahvistusoppiminen: leviää 1–2 vuodessa

Vahvistusoppimiseen perustuva tekoäly AlphaGo voitti maailmanmestari Lee Sedolin Golla

Vahvistusoppiminen on eräänlainen koneoppiminen, jossa järjestelmä oppii olemalla vuorovaikutuksessa ympäristönsä kanssa. Lupaavimpia tutkimuksia tällä alalla tekee DeepMind-laboratorio, Alphabet-jaosto. Vuonna 2016 sen AlphaGo-ohjelma voitti maailmanmestari Lee Sedolin 4-1 Golla, muinaisessa kiinalaisessa lautapelissä, jota pidettiin pitkään tekoälyn ulottumattomissa.

DeepMindin työntekijät ehdottavat, että vahvistusoppimisen mahdollisuudet ovat paljon laajemmat kuin pelaamisen tekoäly. Sen avulla robotit voivat esimerkiksi oppia kävelemään ja käsittelemään tuntemattomia esineitä ilman laajoja ennakkoohjeita, ja itseohjautuvat autot voivat oppia jokaisesta matkasta.

Käytännön kvanttitietokone: 4-5 vuodessa

Kvanttitietokone D-Wave Systems.

Kvanttitietokone on laskentalaite, joka käyttää kvantti-superpositiota ja kvanttiketutumista tiedon siirtämiseen ja käsittelemiseen. Laskennan perusyksikkö siinä on kvanttibitti, joka toisin kuin bitti voi tarkoittaa 1:tä ja 0:aa samanaikaisesti. Tämän ansiosta kvanttitietokone voi suorittaa laskelmia 100 miljoonaa kertaa nopeammin kuin tavallinen tietokone.

Viime toukokuussa IBM julkaisi kvanttitietokoneensa Yorktown Heights -laboratoriossa IBM Quantum Experience -pilvialustan kautta. Tähän mennessä noin 40 tuhatta käyttäjää on suorittanut yli 275 tuhatta koetta IBM Quantum Experiencen avulla. Tietokoneen prosessori koostuu viidestä kubitista, ja IBM toivoo nostavansa tehoa 50 kubitiin tulevaisuudessa. Maaliskuun 6. päivänä yhtiö ilmoitti perustavansa uuden divisioonan, IBM Q:n, joka kehittää kvanttitietokonemallia.

IBM:n lisäksi tänä vuonna useat yritykset - Google, Inte, Microsoft - sekä Alankomaiden tutkimuslaitos ja Delft Technical Institute lupaavat esitellä käytännön kehitystä kvanttilaskennan alalla.

Neurosirut halvaantuneille: 10–15 vuodessa

Halvautunut potilas soittaa Guitar Heroa käyttämällä neurosirua. Kuva: Battelle Memorial Institute

Viime vuosina tiedemiehet ovat edistyneet suuria harppauksia kehittäessään hermorajapintoja, jotka palauttavat selkäydinvammapotilaiden motoriset toiminnot. Jos vuonna 2015 puhuimme pääasiassa eläinkokeista - rotista ja kädellisistä -, nyt eri maiden laboratoriot testaavat uusia teknologioita vapaaehtoisilla ihmisillä.

Huhtikuussa 2016 Ohion osavaltion yliopiston ja Battelle Memorial Instituten henkilökunta edistyi merkittävästi quadriplegiaa sairastavan potilaan hoidossa - kaikkien raajojen halvaantumisesta. Aivojen motoriseen aivokuoreen istutetun mikrosirun ansiosta, joka välittää dekoodattuja signaaleja käden lihaksille sähköstimulaattoreiden avulla, hän pystyi opetella uudelleen liikuttamaan sormiaan ja jopa soittamaan Guitar Heroa.

Tulevaisuudessa tutkijat toivovat myös luovansa langattomia neurosiruja, jotka voivat palauttaa hermoyhteydet Alzheimerin tautia sairastaville potilaille.

Kuljettamattomat kuorma-autot: 5–10 vuodessa

Otto-kuorma-auto teki ensimmäisen kaupallisen lentonsa 20.10.2016. Kuva: Anheuser-Busch, Otto

Itseohjautuvien kuorma-autojen tulolla tieliikenteeseen ennustetaan olevan vahvempi ja kiistanalaisempi vaikutus yhteiskuntaan kuin henkilöautojen tulolla. Pitkällä aikavälillä kuljettajaton teknologia tekee tavarankuljetuksesta halvempaa, mutta lyhyellä aikavälillä se johtaa työttömyyden nousuun. Valkoisen talon raportin mukaan pelkästään Yhdysvalloissa työskentelee noin 1,7 miljoonaa kuorma-autonkuljettajaa.

Kehittäjät ehdottavat, että autonomisten kuorma-autojen käyttöönotto auttaa vähentämään onnettomuuksien määrää, koska yli 90 prosenttia niistä johtuu kuljettajan virheistä.

Ensimmäinen kaupallinen toimitus kuljettajattomalla kuorma-autolla tapahtui 20. joulukuuta. Sen toteutti Otto, Uberin omistama yritys, joka kehittää rahtiliikenteen autonomisia ohjausjärjestelmiä. Kuljettamaton kuorma-auto kulki 200 kilometriä Fort Collinsista Colorado Springsiin 88 kilometrin tuntinopeudella ja toimitti 45 000 tölkkiä Budweiser-olutta Anheuser-Buschin panimoyhtiölle.

Solujen atlas: 5 vuoden kuluttua

Kuva: Genome Research Limited

Kansainvälinen konsortio Yhdysvalloista, Iso-Britanniasta, Ruotsista, Israelista, Alankomaista ja Japanista aikoo luoda yksityiskohtaisen 3D-kartan ihmissoluista, joka visualisoi ensimmäistä kertaa, mistä ihmiskeho koostuu. Tätä varten on tarpeen luetteloida 37,2 biljoonaa mikroskooppista kuvaa ihmiskehon soluista, määrittää kunkin solun molekyylirakenne ja määrittää "maantieteelliset koordinaatit" sen sijainnille ihmiskehossa. "Cell Atlas" on ensisijainen projekti lääketieteellisen tutkimuksen luettelossa, johon Mark Zuckerberg ja hänen vaimonsa Priscilla Chan aikovat sijoittaa 3 miljardia dollaria. Tutkijat odottavat, että tällä hankkeella on seuraavien vuosikymmenten aikana merkittävä vaikutus biologiaan ja lääketieteeseen, mikä auttaa ymmärtämään syövän ja autoimmuunisairauksien syitä sekä kehittämään tehokkaita lääkkeitä niiden hoitoon.

Auringon lämpösähköpatterit: 10–15 vuodessa

Nanofotoninen aurinkotermosähkökenno. Valokuva: MIT

Tavalliset piiaurinkokennot sieppaavat vain näkyvää valoa violetista (380 nanometriä) punaiseen (780 nanometriä) ja voivat muuntaa rajoitetun määrän valoa sähköksi. Tällä hetkellä useimmat aurinkopaneelit toimivat 20 prosentin hyötysuhteella, ja tutkijoiden mukaan se ei voi edes teoriassa ylittää 32 prosenttia. Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) tutkijat työskentelevät luodakseen lämpösähkömuuntimen (STPV), jonka avulla voidaan saada energiaa paitsi valosta myös muunnetusta lämmöstä.

Elementti koostuu useista kerroksista hiilinanoputkia, jotka absorboivat lämpösäteilyä, ja fotonisen emitterikiteen, joka muuttaa sen näkyväksi valoksi ja ohjaa sen aurinkokennoon, joka muuttaa energian sähköksi. Tämä asennus on vähintään kaksi kertaa tehokkaampi kuin perinteiset aurinkokennot.

Tieteiskirjailijat ennustivat, että jonain päivänä maailmassa on monia ainutlaatuisia teknisiä laitteita, jotka voisivat antaa ihmiselle uusia mahdollisuuksia, aistimuksia ja tunteita. Esimerkiksi Ray Bradbury ennusti "kuorten" keksimistä, joista tuli nykyaikaisten kuulokkeiden prototyyppejä, ja Jules Verne kuvasi onnistuneesti televisio- ja videoviestintää, jota hänen aikanaan ei ollut olemassa. Jäljellä on vain jotain tekijöiden ennusteiden ulkopuolelle - tämä on se, mitä nopeasti kehittyvässä tietokonetekniikassa on tänään esiin.

Johdot ovat menneisyyttä

Uudet tietokonetekniikat, joita ihmiskunta näkee lähitulevaisuudessa, eivät enää ole riippuvaisia ​​johdoista ja kaapeleista, edes ohuimmista ja tuskin havaittavista. Massachusetts Institute of Technologyn Cambridge Center for Microphotonics -keskuksen työntekijät pyrkivät saavuttamaan samanlaisen tuloksen. Tällä hetkellä johdot ovat elementtejä, jotka yhdistävät minkä tahansa prosessorin tärkeitä linkkejä ja osia. Tiedemiehet kuitenkin ehdottavat, että he pystyvät korvaamaan ne germaniumlaserien pulsseilla, jotka pystyvät välittämään tietoa bitteinä ja tavuina 100 kertaa nopeammin kuin perinteiset syöttölaitteet, joissa elektronit liikkuvat niitä pitkin.

Tämä uusin tietokonetekniikka perustuu salaisen kanavajärjestelmän käyttöön. Se on seuraava: mikroskooppiset anturit on asennettu erilaisiin erityisiin liittimiin, jotka lähettävät valopulsseja ja muuttavat ne tarkiksi tiedoiksi. Tällainen ratkaisu auttaa ihmiskuntaa paitsi saamaan suuremman tiedonsiirtonopeuden (germaniumlaserilla varustettu siru on jo osoittanut arvon 1 Tb/s, mikä on 2 kertaa nopeampi kuin langalliset laitteet), mutta myös edistää osittain stabilointia. planeetan ympäristötilanne. Tämä tietotekniikan uusi teknologia ei kuluta tai tuota energiaa, ja siksi se vähentää ilmakehään vapautuvan lämmön määrää.

Elektroniikka kehon optimointiin

Seuraavat tietotekniikan uudet kehityssuunnat kattavat laajan valikoiman laitteita: nämä ovat sykettä tallentavat in-ear-kuulokkeet, vaatteiden alla pidettävät sensorit asennon seuraamiseksi ja korjaamiseksi sekä kosketuskenkien vuoraukset, jotka voivat käyttää tärinää ja sisäänrakennettuja GPS-antureita. näyttääkseen omistajalleen tien määränpäähäsi. Kaikki nämä laitteet voidaan luonnehtia lauseella "puettava elektroniikka" - nämä ovat "älykkäitä" laitteita, jotka tieteen ja teknologian uusimpien saavutusten ansiosta yksinkertaistavat merkittävästi ihmisten elämää.

Esimerkiksi johtavien klinikoiden onkologit käyttävät jo Android-pohjaista puolilasia/puoliälypuhelinta Google Glassia tehdäkseen monimutkaisia ​​operaatioita potilailleen ja kerätäkseen materiaalia tietyissä kliinisissä tapauksissa. Tämän kehityksen apuun turvautuvat myös tavalliset kansalaiset, jotka äänikomentojen ansiosta:

• lähettää viestejä eri vastaanottajille;
• seurata sään muutoksia;
• löytää sopivat lennot;
• oppia nopeasti ensiavun säännöistä elämää ja terveyttä uhkaavissa tilanteissa.

Memristor-muisti

Uusi memristori- eli muistivastusten teknologia mahdollistaa tietokoneteollisuuden kapasiteetin, koska tämä kehitys lupaa siirtää kaikki digitaaliset laitteet flash-muistista kestävimmälle ja nopeimmalle tiedon tallennusperiaatteelle. Tutkijat ja ohjelmoijat kutsuivat sitä ReRAM-muistiksi (Resistive Random Access Memory).

Ainutlaatuiset sirut koostuvat vuorottelevista titaanidioksidi- ja platinakerroksista. Energiasta riippumattomat piirit auttavat henkilöä käsittelemään tietoja 1000 kertaa nopeammin, suorittamaan 1 000 000 uudelleenkirjoitusta verrattuna nykyiseen mahdolliseen 100 000 vastaavaan sykliin ja käsittelemään tietoja lähes välittömästi. Memristoreista voi tulla todellinen läpimurto tietotekniikan uusien löytöjen joukossa, koska niiden käyttöönotto kannettavissa laitteissa, kuten soittimissa, e-lukijoissa ja kannettavissa kannettavissa tietokoneissa, mahdollistaa sen, että mukana on säännöllisesti ei gigatavuja, vaan kokonaisia ​​teratavuja erilaisia ​​materiaaleja. ! USA:n Quantum Science Researchin kehittäjien suunnitelmiin kuuluu myös sellaisen levyn luominen, jonka muistikapasiteetti on 1 petatavu, mikä vastaa yli 1 000 000 gigatavua. Tällaisen sirun todellinen koko on hämmästyttävä - memristorin käytön ansiosta se on enintään 1 cm.

Tämä on mielenkiintoista! Tietotekniikan uusimpiin kuuluva memristor-kehitysprojekti on hyödyllinen myös itsenäisen tekoälyn jatkokehityksessä. Oletetaan, että memristor-muistiyhteydet pystyvät muodostamaan jotain samanlaista kuin hermosolujen synapsit ja siten luomaan ideoita, tekemään päätöksiä ja simuloimaan muita ihmisaivojen toiminnan näkökohtia.

Teknologian ja sen ominaisuuksien parantaminen

Tietotekniikan alan uutta kehitystä ei esiinny epäsuorasti muualta maailmasta, vaan päinvastoin, ne auttavat ratkaisemaan kiireellisiä ongelmia, jotka ovat tärkeitä yhteiskunnan menestyvän elämän jatkumisen kannalta. Siksi ekologit työskentelevät nykyään yhdessä nanoteknologioiden ja insinöörien kanssa tehokkaiden, mutta ei luontoa uhkaavien mekanismien, ajoneuvojen ja robottien luomiseksi. Tässä yksi tärkeimmistä tehtävistä on komposiittimonoliittien koostumukseen sisältyvien hiilivetyjen keinotekoinen jäsentäminen. Tämä auttaa tekemään valmistetuista autoista ja muista ei-kuljetukseen tarkoitetuista koneista 10 % kevyempiä ja siten vähentämään polttoaineen palamisen aikana muodostuvien myrkyllisten pakokaasujen määrää.

Toinen tärkeä aihe on energian pitkäaikainen varastointi. Asiantuntijat uskovat, että innovatiivisten akkujen massajulkaisu on tehokasta - virtausakut säilyttävät aineiden nestemäisen kemiallisen potentiaalin, tilavat grafeenikondensaattorit akkujen lataamiseen ja purkamiseen useiden tuhansien vuosien ajan ja nanolankaiset litiumionitasavirtalähteet säästävät auringonsäteilyä .

Mahtava visualisointi

Uudet tekniikat tietokoneiden alalla tarjoavat laadullisesti erilaisen käsityksen todellisuudesta. Tutkijat vakuuttavat: television katselun ilman näyttöjä tuominen maailmaan ajoittuu lähitulevaisuudelle. Mistä puhutaan? Kannettavien (kypärät tai lasit), erityiset älypuhelimet näkövammaisille ja vanhuksille, laitteet videohologrammien vastaanottamiseen ja lähettämiseen.

Se, mitä aiemmin oli nähty vain Hollywood-elokuvissa, on nyt vähitellen todellisuutta erityisten projektiofilmien, panoraamakuvien 3D-muodossa ja binauraalisen äänen ansiosta, joka tallennetaan tarkasti ihmisen korvien muotoa seuraavaan mikrofoniin!

Aivojen ja tietokoneen käyttöliittymä: kyborgisaatio

Lopuksi uusin uusi teknologia tietokonemaailmassa on ihmisen keskushermoston pääelimen yhdistäminen nopeaan elektroniseen tietokoneeseen. Harvardin työntekijät Yhdysvalloissa ovat jo saavuttaneet merkittäviä tuloksia tällä alueella - he ovat luoneet tuskin havaittavissa olevan polymeeriverkon elektrodeilla, joista suurin osa on vapaata tilaa. Neuronit voivat ja niiden pitäisi kiinnittyä aivojen pohjaan (runkoon), mikä antaa vieraalle kudokselle tulla yhdeksi kehon elementeistä, mutta jatkaa sille ominaisten toimintojen suorittamista.

Vuonna 2012 ryhmä alkoi tehdä kokeita hiirillä ja rotilla. Tämä yritys oli menestys. Mikroskooppisia tuotteita, joiden halkaisija oli useita senttejä, vietiin eläimiin ultraohuella neulalla (100 mikrometriä) suoraan kallon läpi tietyille aivojen alueille. Myöhemmin kävi ilmi, että verkot juurtuivat turvallisesti ja jatkoivat integroitumista hermoympäristöön, mitä paremmin ne pysyivät siellä.

Tällainen läpimurto voisi olla erittäin hyödyllinen käytännön näkökulmasta. Neurorajapinnat mahdollistavat ihmisen aivojen toiminnan kattavamman tutkimisen, tarvittaessa tiettyjen lohkojen aktivoimisen, Parkinsonin, Alzheimerin ja muiden sairauksien sairauksien ehkäisemisen ja eliminoimisen sekä monimutkaisten teknisten rakenteiden hallinnan pelkällä ajatuksen voimalla. ! Tällaiseen kehitykseen liittyy kuitenkin myös monia eettisiä kysymyksiä. Esimerkiksi kuinka laillista olisi ottaa käyttöön hermosiru pienille lapsille? Mitä tehdä, jos vaikutus aivojen osiin aiheuttaa epätyypillisiä reaktioita? Menettääkö ihminen tahtonsa ja vapautensa tällaisen askeleen jälkeen? Tulevaisuuden nanoteknologit, insinöörit ja filosofit eivät ole vielä vastanneet näihin kysymyksiin.

Erityisesti RIA Science -osion osalta >>

Steven Perlberg

Maailman talousfoorumi, joka tunnetaan vuosikokouksestaan ​​Sveitsin Davosissa, on julkaissut uuden raportin, jossa hahmotellaan kuluvan vuoden tärkeimmät teknologiatrendit.

"Teknologiasta on tullut ehkä suurin muutostekijä nykymaailmassa", kirjoittaa yrittäjä Noubar Afeyan. "Riskiä ei ole koskaan, mutta positiiviset teknologiset läpimurrot lupaavat tarjota innovatiivisia ratkaisuja maailman kiireellisimpiin haasteisiin tämän päivän resurssien niukkuudesta globaaliin ympäristön muutokseen."

"Korostamalla tärkeimpiä teknologisia edistysaskeleita neuvosto pyrkii lisäämään tietoisuutta niiden mahdollisuuksista ja auttaa kuromaan umpeen investointeja, sääntelyä ja yleistä käsitystä", hän sanoo.

Tässä on yhteenveto tämän vuoden uusimmista tekniikoista puetettavista laitteista aivojen ja tietokoneiden rajapintoihin.

1. Vartaloon mukautettu puettava elektroniikka

"Näitä käytännöllisesti katsoen näkymättömiä laitteita ovat sykettä mittaavat in-ear-kuulokkeet, ryhtiä tarkkailevat alusvaatteiden anturit, elintärkeitä elinten toimintaa valvovat väliaikaiset tatuoinnit ja haptiset pohjat, jotka näyttävät GPS-suunnan jalkapohjissa tunnetun tärinän perusteella.

Tällä tekniikalla on monenlaisia ​​sovelluksia: haptisia pohjia ehdotetaan käytettäväksi sokeiden oppaana, ja Google Glass on jo onkologien käytössä, sillä tämä laite auttaa heitä leikkauksissa näyttämällä lääketieteellisiä tietoja ja muuta visuaalista tietoa äänikomennoilla. .

2. Nanorakenteiset grafiittikomposiittimateriaalit

Nopeasti kasvavan ajoneuvokannan aiheuttamat ilmansaasteet aiheuttavat kasvavaa huolta ympäristönsuojelijan keskuudessa. Siksi liikenteen toiminnan tehostaminen on lupaava suunta saastumisen kokonaisvaikutusten vähentämiseksi.

Uudet menetelmät hiilikuidun nanostrukturoimiseksi edistyneille komposiittimateriaaleille osoittavat kyvyn vähentää ajoneuvon painoa 10 % tai enemmän. Kevyt ajoneuvo kuluttaa vähemmän polttoainetta, mikä lisää tehokkuutta ihmisten ja tavaroiden kuljettamisessa ja vähentää kasvihuonekaasupäästöjä.

3. Metallien uuttaminen merivesirikasteessa suolanpoiston aikana

Makeavesivarantojen pieneneminen jatkuu, ja tässä yhteydessä yksi ratkaisu ongelmaan on ollut meriveden suolanpoisto. Mutta suolanpoistolla on vakavia haittoja. Se vaatii paljon energiaa ja tuottaa myös jätettä tiivistetyn suolaveden muodossa, jolla mereen palautettaessa on vakava kielteinen vaikutus meren elämään.

Ehkä lupaavin ratkaisu tähän ongelmaan voi olla uusi asenne tätä rikastetta kohtaan, jos sitä ei katsota tuotantojätteenä, vaan erittäin arvokkaiden aineiden raaka-ainelähteenä. Niitä ovat litium, magnesium ja uraani sekä tavalliset sooda-, kalsium- ja kaliumyhdisteet.

4. Sähkön varastointi teollisessa mittakaavassa

On merkkejä siitä, että monet uudet teknologiat auttavat meitä pääsemään lähemmäksi useiden ongelmien ratkaisemista. Jotkut niistä, esimerkiksi virtausakut, pystyvät tulevaisuudessa varastoimaan kemiallista energiaa nestemäisessä muodossa ja suuria määriä, aivan kuten varastoimme hiiltä ja kaasua.

Erilaiset kiinteät akut mahdollistavat myös varsin suurien energiamäärien varastoinnin melko halpoihin ja helposti saatavilla oleviin materiaaleihin. Äskettäin keksityt suuren kapasiteetin grafeenikondensaattorit mahdollistavat akkujen lataamisen ja purkamisen erittäin nopeasti ja suorittaen useita kymmeniä tuhansia jaksoja. Muitakin vaihtoehtoja on, kuten kineettisen energian potentiaalin hyödyntäminen suurissa vauhtipyörissä ja paineilman varastointi maan alle.

5. Nanolankaiset litiumioniakut

Nämä seuraavan sukupolven akut latautuvat täyteen nopeammin ja tuottavat 30–40 % enemmän sähköä kuin nykyiset litiumioniakut. Tämä auttaa muuttamaan sähköajoneuvojen markkinoita ja mahdollistaa aurinkoenergian varastoinnin kotona. Aluksi, seuraavan kahden vuoden aikana, älypuhelimissa käytetään silikonianodilla varustettuja akkuja.

6. Näyttö ilman näyttöä

Tällä alueella edistyttiin merkittävästi ja nopeasti vuonna 2013. Näyttää siltä, ​​että meille on lähitulevaisuudessa tulossa tärkeitä läpimurtoja ruuduttomien näyttöjen kokomuuttujasovelluksessa. Useat yritykset ovat edistyneet merkittävästi tällä alueella. Puhumme, bionisista piilolinsseistä, vanhusten ja näkövammaisten matkapuhelimien kehittämisestä sekä videohologrammeista, jotka eivät vaadi laseja tai liikkuvia osia.

7. Ihmisen suoliston mikroflooran lääkkeet

Nykyään kiinnitetään paljon huomiota suoliston mikroflooraan ja sen rooliin erilaisten sairauksien esiintymisessä - infektioista ja liikalihavuudesta diabetekseen ja ruoansulatuskanavan tulehduksiin.

Kävi selväksi, että antibioottihoito johtaa suolistoflooran tuhoutumiseen ja aiheuttaa komplikaatioita, kuten Clostridium difficile -bakteerin aiheuttamia infektioita. Ja joissakin tapauksissa komplikaatiot voivat jopa olla uhka ihmisen hengelle. Toisaalta kliiniset tutkimukset ovat parhaillaan käynnissä terveestä suolistosta löytyvästä mikrobiryhmästä, mikä auttaa luomaan uuden sukupolven lääkkeitä parantamaan ihmisen suoliston mikroflooran hoitoprosessia.

8. RNA-pohjaiset lääkkeet

Ribonukleiinihappotutkimuksen (RNA) ja in vivo -synteesitekniikoiden edistyminen mahdollistaa uuden sukupolven RNA-pohjaisten lääkkeiden kehittämisen. Nämä lääkkeet pystyvät laimentamaan luonnollista proteiinia, jota esiintyy liiallisina määrinä, ja antavat kehon tuottaa optimoituja lääkeproteiineja kehon luonnollisissa olosuhteissa. Yhteistyössä suurten lääkeyhtiöiden ja tutkimuskeskusten kanssa on perustettu joukko yksityisiä yrityksiä, jotka kehittävät RNA-pohjaisia ​​lääkkeitä ja hoitoja.

9. Tunne itsesi (ennustava analytiikka)

Älypuhelimet sisältävät runsaasti tietoa ihmisten toiminnasta, mukaan lukien kenet he tuntevat (yhteystietoluettelot, sosiaalisen median sovellukset), kenen kanssa he kommunikoivat (puhelulokit, tekstiviestilokit, sähköposti), missä he menevät (GPS, Wi-Fi-geantiviittaus). valokuvat) ja mitä he tekevät (käytettävät sovellukset, lataavat tiedot).

Näiden tietojen sekä erityisten koneymmärtämisalgoritmien avulla on mahdollista rakentaa yksityiskohtaisia ​​ennakoivia malleja ihmisistä ja heidän käyttäytymisestään. Tämä auttaa kaupunkisuunnittelutyössä, yksittäisten lääkkeiden määräämisessä, tulevaisuuden tarpeiden pohtimisessa ja lääketieteellisessä diagnostiikassa.

10. Aivojen ja tietokoneiden rajapinnat

Kyky hallita tietokonetta pelkästään mielesi voimalla on lähempänä todellisuutta kuin uskotkaan. Aivojen ja tietokoneiden rajapinnat, joissa tietokone lukee ja tulkitsee signaaleja suoraan aivoista, ovat jo kliinisissä kokeissa ja osoittavat hyviä tuloksia. Niiden avulla ihmiset, joilla on quadriplegia (käsien ja jalkojen halvaus), eristysoireyhtymä ja aivohalvauksen saaneet voivat liikkua pyörätuolissaan ja jopa juoda kahvia kupista ohjaten robottikäsiä aivoaaltojen avulla. Lisäksi aivoimplantit auttavat osittain palauttamaan näön niille, jotka ovat menettäneet sen.