Редакция MIT Technology Review опубликовала очередной ежегодный рейтинг технологий 2018 года. Мир меняется на глазах. Мы наблюдаем рассвет искусственного интеллекта, искусственных эмбрионов, умных домов и городов.

3D-печать из металлов

DEREK BRAHNEY

Хоть 3D-печать существует уже несколько десятилетий, но дальше создания одноразовых пластиковых прототипов это дело никогда не заходило. А если и было, то обходилось в баснословные суммы. Теперь 3D-печать становится проще и дешевле. С каждым днём эта технология всё больше входит в повседневное производство.

Почему это важно?

Это полностью трансформирует будущее производство, так как печать металлических деталей удешевит процесс создания конструкций в десятки раз.

Когда будет доступно?

Уже сейчас. Это поможет развиваться малому и среднему бизнесу — в автосервисе можно будет напечатать нужную запчасть, а в клинике напечатать зубной протез. А это значит, что не нужно включать в закупку большие партии деталей или же искать их у перекупщиков. Для предпринимателей 3D-печать становится всё более выгодной — не нужно переплачивать. Покупатели будут уверены, что у вас стоят свежие детали.

Миллионы предприятий смогут расширить сферу деятельности. Появятся совершенно новые конструкции, так как 3D-печать позволяет создать то, что нельзя было сделать раньше. Уже сейчас доступны принтеры для 3D-печати из металла стоимостью менее $100 000, а это значит, что сегодня его могут позволить себе крупные предприятия. А через пару-тройку лет — ваш дядя Валера сможет приобрести его и установить в свой гараж.

Искусственные эмбрионы

UNIVERSITY OF CAMBRIDGE

Мы уже можем влиять на зарождение жизни. Эмбриологи Кембриджского университета выращивают реалистичные мышиные эмбрионы. Для этого они используют только стволовые клетки. Да, без яйцеклетки и без спермы — просто клетки, взятые от другого эмбриона.

Почему это круто?

Теперь люди создают эмбриональные структуры исключительно из стволовых клеток. Совсем скоро мы сможем проконтролировать ход зарождения жизни и вносить туда правки.
Это облегчит исследование тайн человеческого организма. В то же время стоит ожидать новых биоэтических дебатов. Мы уже частично прошли данный этап с ЭКО и клонированием, теперь предстоит пройти его с искусственными эмбрионами.

Когда будет доступно?

Уже сейчас. Исследователи использовали эмбриональные стволовые клетки и экстраэмбриональные трофобластные стволовые клетки мыши и смотрели, что будет происходить дальше. Они не были уверены в результате, но через 96 часов клетки начали образовывать анатомически правильный эмбрион. Сейчас зародыш не сможет превратиться в полноценную мышь — исследования проводят вне живого организма.

В Мичиганском университете хотят понять, как клетки эмбриона берут на себя те или иные роли. Ведь поняв это, можно пресекать проблемы со здоровьем ещё до того, как о них станет известно. Сейчас учёные пытаются добиться разрешения экспериментов с человеческими стволовыми клетками. В недалёком будущем появится возможность редактировать геном. Возможно, родители смогут выбирать каждую черту ребёнка.

Умные города

SIDEWALK TORONTO

Существует огромное количество «почти умных» городов, но никто так и не смог реализовать этот проект полностью. Создатели нового проекта из Торонто, высокотехнологичного квартала Quayside — «чувствующего города», надеются переосмыслить городскую застройку и переоборудовать её по самым современным технологиям. Пригород Торонто стремится стать первым диджитал-городом.

Когда это будет доступно?

Совсем скоро. Судя по проектной документации, строительство должно начаться уже в 2019 году. Одна из основных целей проекта — основывать все решения о застройке, инфраструктуре и внутренней политике, основываясь на высокочувствительных датчиках. Они будут собирать все данные: от качества воздуха до уровня активности людей.
В городском плане предусматривается, что все транспортные средства могут быть использованы совместно. Такой себе каршеринг в глобальном масштабе.

Создатели планируют, что роботы будут выполнять всю «чёрную работу» — убирать улицы, приносить письма и рыть траншеи будут исключительно машины с ИИ. Это ли не будущее?

ИИ для всех

MIGUEL PORLAN

До сегодняшнего дня ИИ был «игрушкой» больших компаний. Для мелких компаний это было слишком дорого. Облачный ИИ делает технологию дешевле и легче в использовании.

Почему это важно?

Сейчас искусственный интеллект доступен только для самых богатых компаний. Но теперь он может помочь мелким компаниям, предоставляя им пространство для роста. А это в свою очередь поднимет экономику — появление доступных облачных платформ позволит активнее внедрять ИИ в медицины, энергетику и промышленность.

Когда это будет доступно?

Уже сейчас. Microsoft, у которых уже есть своя облачная платформа искусственного интеллекта Azure, планируют объединиться с Amazon для создания системы Gluon. Разработчики предполагают, что они смогут самостоятельно создавать новые нейросети (как человеческий мозг).

Состязания нейронных сетей

ILLUSTRATION BY DEREK BRAHNEY | DIAGRAM COURTESY OF MICHAEL NIELSEN, “NEURAL NETWORKS AND DEEP LEARNING”, DETERMINATION PRESS, 2015

ИИ отлично обучили разбираться в предметах: если вы покажете ему миллион людей, а потом любую улицу или помещение, то он скажет кого «видел». Но пока что ИИ не умеет создавать изображения из ниоткуда. А если бы умел, то явно бы Uber не тестировал свои беспилотники на улице. Поэтому нужно обучить машины «фантазировать».

Зачем это нужно?

Две системы могут соперничать друг с другом, создавая сверхреалистичные изображения и звуки. Это круто и одновременно опасно — мы делаем роботов ещё умнее и хитрее.

Когда это будет доступно?

Уже сейчас. Раньше проблема искусственного интеллекта заключалась в том, что он не мог придумать ничего нового. Решение этой проблемы придумал Ян Гудфеллоу во время академического спора в 2014 году — генеративная состязательная сеть (GAN), здесь две нейронные сети играют в цифровые «кошки-мышки». Таким образом, за один раз обучаются обе сети.

Одна из них выступает в роли генератора, придумывающего дополнительные детали. Вторая же становится дискриминатором. Он определяет, является ли данный пример одним из известных. Со временем первый генератор настолько обучится, что второй не сможет расшифровать информацию.

GAN уже используются для создания реалистичных, но фальшивых образов — в одном из экспериментов разработчики Nvidia загрузили в GAN лица знаменитостей и на их основе создали сотни лиц людей, вызывающих доверие. Другая исследовательская группа работала над «ранее неизвестными» рисунками Ван Гога. Да, пока что результаты не идеальны, но всё стремится к этому.

Deep Learning Paints Videos in Style of Art Masters

Наушники с моментальным переводом

GOOGLE

В «Автостопом по галактике» достаточно было вставить рыбу в ухо, и герой получал прямой перевод любых фраз в ту же секунду. Теперь это реальность — Google придумал наушники под названием Pixel Buds. Они работают со всеми Pixel-смартфонами и используют Google Translate для перевода в риалтайм.

Почему это важно?

Языки всегда были преградой в общении людей из разных уголков земного шара. Теперь вы можете свободно разговаривать с кем угодно, только помните, что так как за это ответственен Google Translate, то перевод будет не всегда идеален.

Нужно, чтобы у вас и собеседника были эти наушники. В то время, когда ваш коллега говорит, вы получаете мгновенный перевод в свои Pixel Buds. И не нужно никакой рыбы.

Чистый природный газ

MIGUEL PORLAN

Именно благодаря газу у четверти земного населения есть свет и тепло, однако это очень сильно вредит природе. Сейчас в окрестностях Хьюстона тестируют необычную электростанцию, которая может полностью изменить ход истории. Она создаёт чистую безотходную энергию из природного газа.

Почему это важно?

Электростанция эффективно и недорого захватывает углерод, выделяемый при сжигании природного газа. А это поможет избежать выбросов парниковых газов

Когда это будет?

В течение 5 лет. Пока что это изобретение доводят до совершенства, в скором времени введут в эксплуатацию полноценный завод.

Полная приватность в сети

MIGUEL PORLAN

Настоящая неприкосновенность личной жизни в интернете становится реальностью. Что? Да!

Почему это важно?

Теперь благодаря новому криптографическому протоколу — доказательство с нулевым разглашением (zero-­knowledge proof) — не нужно распространять свои данные. А это убережет вас от утечки важной информации. И хоть учёные разрабатывали проект не один десяток лет, решили представить только сейчас. Давайте скажем спасибо всеобщему интересу к крипте. Ведь именно это и побудило их «раскрыть карты».

Когда это будет доступно?

Уже сейчас. В конце 2016 года была запущена криптовлюта Zcash. Разработчики Zcash использовали метод, называемый zk-SNARK для предоставления возможности совершать полностью анонимные транзакции. Пока что zk-SNARK довольно медленный, зато полностью анонимный! Вполне может быть, что уже через несколько лет мы увидим достойную и быструю альтернативу этой системе!

Генетические предсказывания

DEREK BRAHNEY

Когда-нибудь дети при рождении будут получать карточки с ДНК-отчётами, где будет указаны их шансы заболеть определёнными заболеваниями, получить алкогольную либо табачную зависимость, etc.

Почему это важно?

Прогнозы на основе ДНК могут стать большим успехом в области общественного здравоохранения, но они повысят риск генетической дискриминации.

Когда будет доступно?

Уже сейчас. Учёные выяснили, что самые распространённые болезни и особенности поведения являются результатом работы нескольких генов в совокупности. Используя данные исследований, они могут сообщить, чем вы болели или заболеете в будущем.

Новые ДНК-тесты предполагают только вероятности, а не 100% результаты. Уже сейчас учёные спасли несколько сотен женщин от рака груди. Фармацевтические компании смогут точнее подбирать добровольцев для тестирования новой продукции.

Квантовый скачок

JEREMY LIEBMAN

Перспектива новых квантовых компьютеров, с помощью которых можно будет создать новые молекулы, становится всё ближе. Они смогут вычислять огромнейшие массивы информации.

Зачем это нужно?

IBM смоделировали электронную структуру молекулы, используя квантовый компьютер мощностью 7 кубитов. Изучение молекул позволит химикам разрабатывать новые лекарства, а инженерам создать новые продукты.

Когда будет доступно?

В течение 5-10 лет. MIT предполагает, что в ближайшем будущем учёные создадут более сложные и интересные молекулы, а квантовые компьютеры смогут работать над огромными объёмами информации.