10 прорывных технологий 2018 года от MIT. Часть 2

Издание MIT Technology Review ежегодно обновляет список технологий, которые учёные считают чем-то выдающимся. Продолжаем рассказывать о том, за чем стоит последить в этом году.

Вавилонская рыбка стала реальностью

Помните кинонетленку “Автостопом по Галактике” и забавную жёлтую Вавилонскую рыбку-переводчика, которую следует засунуть в ухо, чтобы слышать мгновенный перевод с любого языка галактики? Google уже предлагает нечто подобное под названием Pixel Buds. Это наушники, которые рассчитаны на работу со смартфонами Pixel и облаком Google Translate. Система обеспечивает перевод почти в реальном времени.

Если человек с наушниками говорит на своём языке, приложение в телефоне другого человека воспроизводит речь на другом языке. Человек с телефоном может ответить, и в наушниках его ответ прозвучит на английском.

Пока что система похожа не столько на телефон, сколько на рацию. Для того, чтобы автопереводчик знал, кого следует переводить в данный момент, человек с наушниками должен всякий раз прикладывать палец к правому наушнику, это переключает направление перевода.

Пока что все это выглядит сырой технологией, далеким от идеала дизайном, да и Google Translate (при всем уважении к этому полезному продукту) не слишком изощрён в переводе. Но хотя бы можно обойтись без рыбы в вашем черепе.

Природный газ без углерода

Природный газ, вероятно, ещё долго будет оставаться основным источником электричества для человечества. Причины очевидны, он дешев и доступен. Сейчас, например, он обеспечивает более 30% электричества, потребляемого в США и 22% от электричества во всем мире. И хотя использование газа экологичнее, чем использование угля, он всё ещё остаётся причиной выделения в атмосферу значительных масс углерода. Что вызывает справедливую критику со стороны экологов.

На опытной теплоэлектростанции под Хьюстоном тестируют технологию, которая должна превратить природный газ в чистый источник энергии. Компания Net Power построила генератор мощностью 50 МВт и утверждает, что он обеспечивает энергию не дороже, чем обычные газовые ТЭЦ, несмотря на то, что на электростанции улавливается практически весь выделяемый в процессе работы углекислый газ.

Газ не просто улавливается, он ещё успевает “послужить рабочей жидкостью” в специальной турбине. Большая часть CO2 постоянно переиспользуется, а меньшая собирается недорогим способом. Планируется продавать собранный углекислый газ его крупным потребителям. Особые надежды в Net Power возлагают на растущие потребности производителей цемента и пластиков, а также других материалов, основанных на использовании углерода.

Если информация подтвердится, это будет означать, что мир сможет производить электроэнергию из ископаемого топлива, почти не нанося вред экологии. Значит, можно будет обойтись без высоких капитальных затрат и других рисков, связанных с производством энергии на атомных электростанциях, а также избежать проблем нестабильной добычи энергии, характерных для использования возобновляемых источников. Технология экологичного использования природного газа может стать доступна в ближайшие 3-5 лет.

Совершенная приватность в сети

Настоящая приватность в сети может стать возможной за счёт использования нового программного инструмента. При этом сохранится возможность проверки, например, достигли ли вы возраста 18 лет. Внедрение такой защита снижает риск «кражи личности» и других возможных нарушений приватности.
Вы, возможно, догадались, что речь идёт о криптографическом протоколе с так называемым доказательством с нулевым разглашением. Хотя он известен уже несколько десятилетий, интерес к нему активно рос в прошлом году, в связи с получившей немалую популярность темой криптовалют.

За протоколом стоят разработчики цифровой валюты Zcash, которая была анонсирована в конце 2016 года. В основу этой криптовалюты положен метод zk-SNARK. Почитать подробнее об этой весьма интересной технологии можно на русском, например, здесь. Одно из основных возможных применений — конфиденциальные транзакции в блокчейне. Актуальная тема для жителей многих стран, где криптовалюты до сих пор не признаны полноправными средствами платежа.

Прогнозирование на основе генетической информации

Когда-нибудь настанет день, когда каждому ребёнку при рождении станут выдавать медицинские карты с анализом ДНК. В них будет информация о вероятностях инсульта или онкологических заболеваний, склонности к получению зависимости от табака или более высоком, чем у среднестатистического человека, уровне интеллекта.

Соответствующие научные данные, которые делают возможными такие прогнозы, уже появились, — скажем спасибо генетическим исследованиям, некоторые из которых охватывают более миллиона человек.

Общий вывод состоит в том, что наиболее распространённые заболевания, а также многие склонности и профили поведения — это результат наличия не какого-то одного или нескольких генов, а их сочетаний. Используя данные массовых генетических исследований, учёные разработали то, что они называют “оценкой полигенного риска” (Polygenic risk score).

Важно понимать, что речь идёт не о диагнозах, а о вероятностях. Тем не менее, если чаще обследовать женщин с повышенной вероятностью развития рака груди, и реже тех, у кого такой риск ниже, это будет разумным перераспределением ресурсов, поскольку повысит число выявленных на ранней стадии заболеваний и снизит число ложных тревог.

Фармацевтам подобные прогнозы помогли бы в разработке средств, которые препятствуют, например, развитию таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера. Если давать такие средства добровольцам, набранным из группы с повышенным риском этого заболевания, и наблюдать, что число заболевших снижается относительно контрольной группы, это поможет найти эффективные средства борьбы с болезнью. Аналогично можно поступать и при поиске средств борьбы с другими серьёзными заболеваниями.

Конечно, есть и сомнения. Например, что если кто-то, кому пообещают низкий риск развития онкологии, станет пренебрегать обследованиями и в результате пропустит момент заболевания? Комфортно ли будет жить человеку, которому после 40 обещан букет серьёзных заболеваний типа того же Альцгеймера? В общем, как почти с любой новой технологией, мы не имеем дело с чем-то абсолютно чёрным или чем-то совершенно белым; всё будет зависеть от того, как именно люди научатся распоряжаться ставшей им доступной новой информацией.

Квантовые компьютеры становятся реальностью

Перспектива появления мощных квантовых компьютеров ставит перед человечеством очередные вопросы. Эта техника будет способна заниматься вычислениями, немыслимыми для современного уровня компьютеров, но человечество ещё толком не знает, как сможет это использовать.

Впрочем, кое-какие идеи имеются. Можно, например, занять квантовые компьютеры точным дизайном молекул (о таком инструменте давно мечтают разработчики протеинов, необходимых для создания лекарств), разработчики электролитов для новых типов батарей, разработчики компаундов, которые могли бы преобразовывать энергию солнца в жидкое топливо, и разработчики более эффективных фотоэлектропреобразователей для новых солнечных батарей.

Как ожидается, квантовые компьютеры, пригодные для практического применения, появятся не позднее, чем через 5-10 лет.

Как всегда, не обойдётся и без подводных камней. Квантовые компьютеры, возможно, смогут взламывать криптологическую защиту, которая считается сейчас устойчивой к взлому, за считанные минуты или часы. Вырастет, вероятно, и возможность создания сверхразумного ИИ.