دستاوردهای تمدن تکنوکراتیک 2018

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

از سال 2001، مجله MIT Technology Review لیستی از باورنکردنی ترین پیشرفت های تکنولوژیکی را تهیه کرده است که معتقد است زندگی ما را برای سال های آینده مشخص خواهد کرد.

همه آنها به طور گسترده شناخته شده نیستند، اما برخی از آنها در آستانه ورود به بازار هستند.

1. چاپ سه بعدی فلزی

• پیشرفت تکنولوژیک.اکنون چاپگرها می توانند اشیاء فلزی را سریع و ارزان بسازند.

• چرا این امر برای یک تمدن تکنوکراتیک مهم است؟ توانایی ساخت اجسام فلزی بزرگ و پیچیده می تواند تولید را بهینه کند.

• بازیکنان اصلی. Markforged، Desktop Metal، GE.

• دسترسی. در حال حاضر موجود است.

چاپ فلز به اندازه کافی ارزان و آسان می شود.

در کوتاه‌مدت، تولیدکنندگان نیازی به داشتن موجودی‌های بزرگ نخواهند داشت - آنها می‌توانند به سادگی یک مورد را چاپ کنند، مانند یک قطعه یدکی برای یک ماشین قدیمی، زمانی که شخصی به آن نیاز دارد.

در درازمدت، کارخانه‌های بزرگی که طیف محدودی از قطعات را تولید می‌کنند، می‌توانند با کارخانه‌های بزرگ‌تر جایگزین شوند و با تغییر نیازهای مشتری سازگار شوند.

این فناوری می‌تواند قطعات سبک‌تر، قوی‌تر و اشکال پیچیده‌تری ایجاد کند که با روش‌های متداول ساخت فلز امکان‌پذیر نیست.

چاپگرهای سه بعدی توسط شرکت چاپ سه بعدی Markforged و GE ساخته شده اند. دومی قصد دارد فروش چاپگر را در سال 2018 آغاز کند.

2. جنین مصنوعی

• پیشرفت تکنولوژیک. محققان بدون استفاده از تخمک یا اسپرم، ساختارهای جنین مانندی را تنها از سلول های بنیادی ساختند که روشی کاملاً جدید برای ایجاد زندگی ارائه کردند.

• چرا این امر برای یک تمدن تکنوکراتیک مهم است؟ جنین های مصنوعی مطالعه آغاز اسرارآمیز زندگی انسان را برای محققان آسان تر می کند، اما بحث های اخلاقی زیستی جدیدی را برانگیخته است.

• بازیکنان اصلی. دانشگاه کمبریج، دانشگاه میشیگان، دانشگاه راکفلر.

• دسترسی. در حال حاضر موجود است.

محققان با دقت سلول ها را در یک داربست سه بعدی قرار دادند و مشاهده کردند که آنها چند روز بعد شروع به برقراری ارتباط کردند و در شکل مشخصه جنین موش قرار گرفتند.

گام بعدی ایجاد یک جنین مصنوعی از سلول های بنیادی انسان است که در دانشگاه میشیگان و دانشگاه راکفلر روی آن کار می شود. آزمایشگاه‌ها قادر خواهند بود ژن‌ها را «ویرایش» کنند تا در حین رشد، بررسی شوند.

با این حال، جنین های مصنوعی سوالات اخلاقی را مطرح می کنند. اگر نتوان آنها را از جنین های واقعی تشخیص داد چه؟ چه مدت می توان آنها را قبل از اینکه به درد حساس شوند در آزمایشگاه رشد داد؟ بیوشیمی دانان می گویند قبل از حرکت علم باید به این مسائل پرداخت.

3. شهر حساس

• پیشرفت تکنولوژیک. تورنتو اولین جایی است که با موفقیت طراحی شهری پیشرفته را با فناوری دیجیتال مدرن ادغام کرده است.

• چرا این امر برای یک تمدن تکنوکراتیک مهم است؟ شهرهای هوشمند می توانند مناطق شهری را در دسترس تر، قابل زندگی تر و سازگارتر با محیط زیست کنند.

• بازیکنان اصلی. Sidewalk Labs و Waterfront Toronto.

• دسترسی.این پروژه در اکتبر 2017 اعلام شد. ساخت و ساز می تواند در اوایل سال 2019 آغاز شود.

طرح های متعدد شهر هوشمند با موانع مختلفی از جمله کمبود بودجه مواجه شده اند. پروژه جدیدی در تورنتو، با نام Quayside، امیدوار است که این مدل را تغییر دهد، بلوک شهر را از ابتدا تجسم کند و آن را با آخرین فناوری‌های دیجیتال بازسازی کند.

آزمایشگاه Alphab's Sidewalk، مستقر در نیویورک، با دولت کانادا در پروژه ای با فناوری پیشرفته برای آب نما صنعتی تورنتو همکاری می کند. این دستگاه مجهز به شبکه گسترده ای از حسگرها خواهد بود که داده ها را در مورد همه چیز از کیفیت هوا گرفته تا سطح سر و صدا و فعالیت های انسانی جمع آوری می کند.

Sidewalk Labs می‌گوید که دسترسی به نرم‌افزار و سیستم‌هایی را که می‌سازد را باز می‌کند و سایر شرکت‌ها می‌توانند خدماتی را در بالای آن‌ها به عنوان برنامه‌هایی برای تلفن‌های همراه بسازند.

این شرکت قصد دارد زیرساخت های عمومی را زیر نظر داشته باشد و این نگرانی هایی را در مورد مدیریت داده ها و حفظ حریم خصوصی ایجاد می کند. اما Sidewalk Labs معتقد است که می تواند با جامعه و دولت محلی برای رسیدگی به این مسائل همکاری کند.

4. هوش مصنوعی برای همه

• پیشرفت تکنولوژیک. هوش مصنوعی مبتنی بر ابر، فناوری را ارزان‌تر و استفاده را آسان‌تر می‌کند.

• چرا این امر برای یک تمدن تکنوکراتیک مهم است؟ به‌عنوان یک سرویس ابری، هوش مصنوعی می‌تواند به طور گسترده در دسترس بسیاری از شرکت‌های کوچک، حتی کوچک، قرار گیرد و انگیزه‌ای به اقتصاد بدهد.

• بازیکنان اصلی. آمازون، گوگل، مایکروسافت.

• دسترسی. در حال حاضر موجود است.

هوش مصنوعی تاکنون عمدتاً بازیچه شرکت های بزرگ فناوری مانند آمازون، بایدو، گوگل و مایکروسافت و همچنین برخی استارتاپ ها بوده است. برای بسیاری از شرکت‌ها و بخش‌های دیگر اقتصاد، سیستم‌های هوش مصنوعی بسیار گران‌تر و پیچیده‌تر از آن هستند که به طور کامل پیاده‌سازی شوند.

مشخص نیست که کدام یک از این شرکت ها در ارائه خدمات هوش مصنوعی مبتنی بر ابر پیشرو خواهند بود. اما این یک فرصت تجاری بزرگ برای برندگان است.

اگر انقلاب هوش مصنوعی در بخش‌های مختلف اقتصاد گسترش بیشتری یابد، این محصولات مهم خواهند بود.

در حال حاضر، هوش مصنوعی عمدتاً در صنعت فناوری استفاده می شود. دارو، تولید و انرژی نیز می توانند متحول شوند اگر بتوانند فناوری را به طور کامل با افزایش بهره وری اقتصادی ادغام کنند.

5. شبکه های عصبی رقابتی

• پیشرفت تکنولوژیک. دو سیستم هوش مصنوعی می توانند با یکدیگر رقابت کنند تا تصاویر یا صداهای اصلی فوق العاده واقعی ایجاد کنند که ماشین ها هرگز قادر به انجام آن نبوده اند.

• چرا این امر برای یک تمدن تکنوکراتیک مهم است؟ این به ماشین‌ها چیزی شبیه به تخیل می‌دهد که می‌تواند به آن‌ها کمک کند تا کمتر به انسان وابسته شوند، اما همچنین آنها را به ابزار قدرتمندی برای جعل دیجیتال تبدیل می‌کند.

• بازیکنان اصلی. Google pain، DeepMind، Nvidia

• دسترسی. در حال حاضر موجود است.

راه حل برای اولین بار به ذهن ایان گودفلو، دانشجوی دکترا در دانشگاه مونترال، طی یک بحث آکادمیک در یک بار در سال 2014 رسید. این رویکرد که به عنوان شبکه متخاصم مولد یا GAN شناخته می‌شود، از دو شبکه عصبی استفاده می‌کند - مدل‌های ریاضی ساده‌شده مغز انسان که زیربنای اکثر یادگیری‌های ماشینی مدرن هستند - و آنها را در یک بازی دیجیتالی گربه و موش در برابر یکدیگر قرار می‌دهد.

هر دو شبکه بر روی یک مجموعه داده آموزش دیده اند. یکی از آنها - یک ژنراتور - برای ایجاد تغییراتی در تصاویری که قبلا دیده است طراحی شده است. دومی، تمایزکننده، از او خواسته می‌شود تا تعیین کند که آیا نمونه‌ای که می‌بیند شبیه به تصاویری است که روی آن‌ها آموزش دیده است یا اینکه جعلی است که توسط یک ژنراتور تولید شده است.

با گذشت زمان، ژنراتور می تواند در تولید تصاویر آنقدر خوب شود که تشخیص دهنده نتواند جعلیات را تشخیص دهد. این فناوری در دهه گذشته به یکی از امیدوارکننده‌ترین پیشرفت‌ها در هوش مصنوعی تبدیل شده است که می‌تواند به ماشین‌ها کمک کند تا نتایجی را تولید کنند که حتی انسان‌ها را فریب دهد.

نتایج همیشه کامل نیستند. اما از آنجایی که تصاویر و صداها اغلب به طرز شگفت انگیزی واقع گرایانه هستند، برخی از کارشناسان معتقدند احساسی وجود دارد که در آن GAN ها شروع به درک ساختار زیربنایی دنیایی که می بینند و می شنوند دارند. و این بدان معناست که هوش مصنوعی می تواند همراه با حس تخیل، توانایی مستقل تری برای درک آنچه در جهان می بیند به دست آورد.

6. هدفون "ماهی بابلی"

• پیشرفت تکنولوژیک. ترجمه نزدیک به زمان واقعی اکنون برای طیف گسترده ای از زبان ها کار می کند و استفاده از آن آسان است.

• چرا این امر برای یک تمدن تکنوکراتیک مهم است؟ در دنیای جهانی شده، زبان همچنان مانعی بر سر راه ارتباطات است.

• بازیکنان اصلی. گوگل و بایدو

• دسترسی. در حال حاضر موجود است.

در رمان علمی-تخیلی فرقه‌ای «راهنمای هیچ‌هیکر برای کهکشان»، باید یک ماهی زرد بابلی را در گوش خود فرو کنید تا ترجمه فوری به هر زبانی دریافت کنید. گوگل یک راه حل میانی ارائه کرده است - یک جفت Pixel Buds با قیمت 159 دلار. آن‌ها با تلفن‌های هوشمند Pixel و برنامه Google Translate کار می‌کنند تا تقریباً آنلاین ترجمه کنند.

یک نفر هدفون و دیگری گوشی. صاحب هدفون به زبان خود صحبت می کند - به طور پیش فرض انگلیسی - برنامه مکالمه را ترجمه می کند و آن را با صدای بلند روی تلفن پخش می کند. مخاطب به تلفن پاسخ می دهد و پاسخ او از طریق هدفون پخش و پخش می شود.

تا کنون، توسعه دارای معایب بسیاری است: تداخل به دلیل صداهای بین صوت، ناراحتی در پوشیدن، مشکل در تنظیم تعامل با تلفن. آنها قول می دهند که همه اینها از بین می رود و این ابزار می تواند ارتباطات را تا حد زیادی تسهیل کند.

7. گاز طبیعی با محتوای کربن صفر

• پیشرفت تکنولوژیک. این نیروگاه به طور کارآمد و ارزان کربن منتشر شده از سوزاندن گاز طبیعی را جذب می کند و در عین حال از انتشار گازهای گلخانه ای جلوگیری می کند.

• چرا این امر برای یک تمدن تکنوکراتیک مهم است؟ حدود 22 درصد از برق جهان توسط گاز طبیعی تولید می شود که حدود 19 درصد از انتشار کربن بخش انرژی را تشکیل می دهد.

• بازیکنان اصلی 8 ریورز کپیتال; نسل اکسلون؛ CB & I

• دسترسی. در عرض 3-5 سال.

جهان احتمالاً برای آینده قابل پیش‌بینی به گاز طبیعی به عنوان یکی از منابع اصلی برق ما وابسته خواهد بود. ارزان و به راحتی در دسترس است، در حال حاضر 22 درصد از برق جهان را تشکیل می دهد. اگرچه تمیزتر از زغال سنگ است، اما همچنان منبع بزرگی برای انتشار دی اکسید کربن است. یک نیروگاه آزمایشی در نزدیکی هیوستون در حال آزمایش فناوری است که می تواند انرژی پاک از گاز طبیعی را به واقعیت تبدیل کند.

اگر چنین است، به این معنی است که جهان راهی برای تولید انرژی بدون کربن از سوخت‌های فسیلی با هزینه معقول دارد.

Net Power یک همکاری بین شرکت توسعه فناوری 8 Rivers Capital، Exelon Generation و شرکت مهندسی قدرت CB&I است. این شرکت در مرحله راه اندازی کارخانه است و آزمایشات اولیه را آغاز کرده است. او قصد دارد تخمین های اولیه را در ماه های آینده منتشر کند.

این کارخانه دی اکسید کربن ساطع شده از سوختن گاز طبیعی را تحت فشار و حرارت بالا قرار می دهد و از CO2 فوق بحرانی حاصل به عنوان یک «سیال کاری» استفاده می کند که یک توربین خاص را به حرکت در می آورد. بیشتر دی اکسید کربن را می توان به طور مداوم بازیافت کرد.

8. حفظ حریم خصوصی آنلاین عالی

• پیشرفت تکنولوژیک. دانشمندان کامپیوتر در حال تکمیل یک ابزار رمزنگاری برای اثبات چیزی بدون افشای اطلاعات زیربنایی اثبات هستند.

• چرا این امر برای یک تمدن تکنوکراتیک مهم است؟ اگر برای انجام کاری آنلاین نیاز به افشای اطلاعات شخصی دارید، انجام این کار بدون به خطر انداختن حریم خصوصی یا قرار گرفتن در معرض سرقت هویت آسان تر خواهد بود.

• بازیکنان اصلی Zcash; جی پی مورگان چیس؛ ING.

• دسترسی. در حال حاضر موجود است.

این ابزار یک پروتکل رمزنگاری جدید به نام اثبات دانش صفر است. اگرچه محققان ده‌ها سال روی این موضوع کار کرده‌اند، اما علاقه تنها در سال گذشته به اوج خود رسید، تا حدی به لطف وسواس فزاینده نسبت به ارزهای دیجیتال، که بیشتر آنها خصوصی نیستند.

توسعه دهندگان Zcash از تکنیکی به نام zk-SNARK (برای "دانش صفر از یک استدلال دانش مختصر و غیر تعاملی") استفاده کردند تا به کاربران امکان انجام تراکنش های ناشناس را ارائه دهند. این معمولاً در بیت‌کوین و بسیاری دیگر از بلاک چین‌های عمومی که تراکنش‌ها برای همه قابل مشاهده است امکان‌پذیر نیست.

برای بانک ها، این می تواند راهی برای استفاده از بلاک چین در سیستم های پرداخت بدون به خطر انداختن حریم خصوصی مشتریانشان باشد.

با این حال، علیرغم تمام وعده هایشان، zk-SNARK ها هنوز بسیار پیچیده و کند هستند.آنها همچنین به اصطلاح "پیکربندی امن" نیاز دارند، که یک کلید رمزنگاری ایجاد می کند که می تواند کل سیستم را در صورت افتادن در دستان اشتباه به خطر بیندازد. اما محققان به دنبال جایگزین‌هایی هستند که از اثبات‌های دانش صفر استفاده بهتری می‌کنند و به چنین کلیدی نیاز ندارند.

9. پیش بینی های ژنتیکی

• پیشرفت تکنولوژیک. اکنون دانشمندان می توانند از ژنوم شما برای پیش بینی احتمال ابتلا به بیماری قلبی یا سرطان سینه و حتی ضریب هوشی شما استفاده کنند.

• چرا این امر برای یک تمدن تکنوکراتیک مهم است؟ پیش‌بینی‌های مبتنی بر DNA ممکن است موفقیت بزرگ بعدی سلامت عمومی باشد، اما خطر تبعیض ژنتیکی را افزایش می‌دهد.

• بازیکنان اصلی. مارپیچ; 23andMe; بی شمار ژنتیک؛ بیوبانک انگلستان؛ موسسه پواد

• دسترسی. در حال حاضر موجود است.

معلوم می شود که بیشتر بیماری های رایج و بسیاری از رفتارها و صفات از جمله هوش، نتیجه یک یا چند ژن نیستند، بلکه بسیاری از آنها هماهنگ هستند. دانشمندان با استفاده از داده های مطالعات ژنتیکی بزرگ در حال انجام، به اصطلاح "ارزیابی خطر چند ژنی" را ایجاد می کنند.

در حالی که آزمایش‌های DNA جدید به جای تشخیص، اعتبار را ارائه می‌کنند، اما می‌توانند مزایای پزشکی زیادی داشته باشند. شرکت های داروسازی همچنین می توانند در آزمایشات بالینی داروهای پیشگیری کننده برای بیماری هایی مانند آلزایمر یا بیماری های قلبی از امتیاز استفاده کنند. با انتخاب داوطلبانی که احتمال بیشتری برای بیماری دارند، آنها می توانند با دقت بیشتری آزمایش کنند که داروها چقدر خوب کار می کنند.

مشکل اینجاست که پیش‌بینی‌ها بسیار عالی هستند. چه کسی می خواهد بداند که آیا ممکن است به بیماری آلزایمر مبتلا شود؟ نمرات پلی ژنیک نیز بحث برانگیز هستند زیرا می توانند هر صفتی را پیش بینی کنند، نه فقط بیماری را. به عنوان مثال، اکنون می توانند حدود 10 درصد از عملکرد یک فرد را در تست های IQ پیش بینی کنند. با بهبود نتایج، این احتمال وجود دارد که پیش‌بینی‌های ضریب هوشی DNA دائماً در دسترس باشند. اما والدین و مربیان چگونه از این اطلاعات استفاده خواهند کرد؟

10. جهش کوانتومی مواد

• پیشرفت تکنولوژیک. IBM ساختار الکترونیکی یک مولکول کوچک را با استفاده از یک کامپیوتر کوانتومی هفت حلقه ای مدل سازی کرده است.

• چرا این امر برای یک تمدن تکنوکراتیک مهم است؟ درک دقیق مولکول ها، شیمیدان ها را قادر می سازد تا داروهای مؤثرتری تولید کنند و مواد را برای تولید و توزیع انرژی بهبود بخشند.

• بازیکنان اصلی. IBM; گوگل؛ Alán Aspuru-Guzik از هاروارد

• دسترسی. در عرض 5-10 سال

یک فرصت قابل قبول و وسوسه انگیز: طراحی مولکولی دقیق.

شیمیدانان در حال حاضر رویای پروتئین‌های جدید برای داروهای بسیار مؤثرتر، الکترولیت‌های جدید برای باتری‌های بهتر، ترکیباتی که می‌توانند نور خورشید را مستقیماً به سوخت مایع تبدیل کنند و سلول‌های خورشیدی کارآمدتر را در سر می‌پرورانند.

ما این چیزها را نداریم زیرا مدل سازی مولکول ها در یک کامپیوتر کلاسیک به طرز مضحکی دشوار است.

اما این یک مشکل طبیعی برای کامپیوترهای کوانتومی است که به جای بیت‌های دیجیتالی که 1 و 0 را نشان می‌دهند، از کیوبیت‌ها استفاده می‌کنند که خود سیستم‌های کوانتومی هستند. اخیرا محققان IBM از یک کامپیوتر کوانتومی هفت کیوبیت برای شبیه سازی یک مولکول کوچک متشکل از سه اتم استفاده کردند.