Уже 20 лет Массачусетский технологический институт составляет список важнейших технологий года.
Некоторые из них - мРНК против COVID-19, искусственный интеллект GPT-3, цифровое отслеживание контактов - уже меняют жизнь людей, а другие - менять через несколько лет.
мРНК-вакцини
ИСТОЧНИК: DEEP-REVIEW.COM
Когда в января 2020 года началась пандемия COVID-19, ученые нескольких биотехнологических компаний решили использовать мРНК-технологию для создания вакцин.
Две самые эффективные вакцины против коронавируса производства Moderna и Pfizer с BioNTech основаны именно на матричной РНК-технологии, над которой ученые работают уже 20 лет.
Новые ковид-вакцины основаны на технологии, которая ранее не применялась в терапевтических целях на людях и может трансформировать лекарства. Успешное применение технологии позволит создать вакцины против различных инфекционных заболеваний, включая малярию.
Кроме того, если COVID-19 продолжит мутировать, мРНК можно легко и быстро модифицировать.
Технология мРНК также имеет большие перспективы как основа для создания дешевых генных препаратов для лечения серповидноклеточной анемии и ВИЧ. Также в работе использования мРНК для помощи организму в борьбе с раком.
Действительно мРНК-вакцины лучшие? По сравнению с другими вакцинами - да.
Эти вакцины вызывают некоторые побочные эффекты, но два ввода обеспечивают эффективность около 95%, то есть останавливают развитие COVID-19 в 95 случаях из 100.
10 самых ожидаемых технологий и событий: чем удивят мир в 2021 году
Сейчас это самая высокая эффективность среди вакцин COVID-19 и намного выше, чем эффективность обычных вакцин против гриппа.
Инъекция вакцины AstraZeneca (Non-Replicating Viral Vector - невозможны ни вирусный вектор) эффективная примерно на 75%. Эта вакцина создается на базе COVID-19: из вируса удаляют часть генов, которые позволяют его размножения.
Китайская вакцина Sinovac (создана с "убитого" вируса COVID-19) защитила только половину людей, которые ее получили, хотя она останавливает тяжелый сценарий течения болезни.
Мощность вакцины и легкость ее перепрограммирования означает, что ученые готовятся к созданию вакцины против ВИЧ, герпеса, детского респираторного вируса и малярии - всех заболеваний, против которых не существует успешных вакцин.
Также в перспективе - универсальные вакцины против гриппа и то, что профессор Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете Дрю Вайсман называет "панокоронавирусною" вакциной, которая может обеспечить базовую защиту от тысяч патогенных микроорганизмов этой категории.
Компьютерная языковая модель GPT-3
ИСТОЧНИК: NEWSBYTESAPP.COM
Большие компьютерные языковые модели учатся писать и говорить. Это способствует развитию искусственного интеллекта (ИИ), который может лучше понимать мир и взаимодействовать с ним.
Разработана американской компанией OpenAI компьютерная языковая модель GPT-3 (Generative Pre-trained Transformer 3) пока самая большая и грамотные.
Вооруженная текстами тысяч книг и значительной частью информации из интернета, GPT-3 может имитировать написан человеком текст с удивительным и даже причудливым реализмом.
По сравнению с GPT-2 количество используемых параметров увеличилась более чем в сто раз: с 1500000000 до 175 млрд. Обучение модели происходило на суперкомпьютере Microsoft Azure AI, построенном специально для OpenAI.
Американская компания Lambda Labs подсчитала, что на такое обучение могло уйти от 4600000 долл.
Для обучения алгоритма исследователи собрали датасета с более 570 ГБ текстов.
В OpenAI заявляют: в отличие от других моделей, создаваемых для решения конкретных языковых задач, их API может решать "любые задачи на английском языке".
Алгоритм работает по принципу автозаполнения: человек вводит начало текста, а программа генерирует наиболее вероятно его продолжение.
8 сентября 2020 британское издание The Guardian опубликовало заметку, написанную с помощью GPT-3.
Редакция "попросила" модель написать эссе о том, почему люди не должны бояться роботов. Лиам Порр предоставил редакции восемь сгенерированных GPT-3 вариантов эссе, из которых редакторы издания собрали итоговый текст.
Однако GPT-3 не понимает, о чем пишет, поэтому иногда результаты искажены и бессмысленны. Обучение GPT-3 требует огромной вычислительной мощности, большого количества данных и денег и создает значительный углеродный след.
Поскольку GPT-3 учится на основе текстов из интернета, который наполненный дезинформацией и предубеждениями, компьютерная языковая модель часто создает предвзятые отрывки текста.
Алгоритмы рекомендаций TikTok
ИСТОЧНИК: TECHNOLOGYREVIEW.COM
С момента запуска в Китае в 2016 году TikTok стала одной из наиболее динамичных социальных сетей в мире. Приложение загружали миллиарда раз.
Одна из причин - алгоритмы, которые обеспечивают работу системы рекомендаций TikTok, кардинально отличаются от алгоритмов других платформ. TikTok изменил способ, благодаря которому люди становятся известными в интернете.
Количество установок приложения TikTok в мире
ИСТОЧНИК: VC.RU
Если другие платформы сфокусированы на распространенные контента с массовой привлекательностью, то алгоритмы TikTok столь же вероятно вырвут из неизвестности нового творца, как и известную звезду.
Алгоритмы TikTok умеют подавать соответствующий контент нишевым сообществам пользователей, которые делятся конкретным контентом или страницей определенного блоггера.
В отличие от других платформ, алгоритмы рекомендаций TikTok прежде всего обращают внимание на соответствие контента запросам определенной аудитории, чем таким параметрам блогера как количество подписчиков или просмотров.
Возможность быстро получать большое количество просмотров и легкость, с которой пользователи могут открывать для себя многообразие контента, способствовали потрясающем росту числа пользователей TikTok.
Другие социальные платформы пытаются воссоздать эти функции в собственных приложениях.
Особенность TikTok-алгоритма заключается в том, что рекомендуется только тот контент, который понравится пользователю, начиная с корректировки при холодном старте (первое действие нового зарегистрированного пользователя на платформе. - ЭП) и заканчивая индивидуальными рекомендациями для активных пользователей.
Если нажать на видео с танцем, лента будет сначала настроена на категорию развлечений, а следующий механизм проследит за поведением пользователя для дальнейшего анализа.
Ядром механизма рекомендаций TikTok есть воронка информационного потока. После того, как контент прошел двойную проверку, он помещается в пул (бассейн, резерв) трафика холодного старта.
Например, после того как новое видео пройдет процедуру проверки, TikTok назначит ему первоначальный трафик в количестве 200-300 активных пользователей (видео появится у них в рекомендациях). Благодаря данному толчка видео может получить до нескольких тысяч просмотров.
При таком механизме новый пользователь может конкурировать с влиятельным человеком, у которого могут быть десятки тысяч подписчиков, потому что у них одна и та же отправная точка.
Литий-металлические батареи
ИСТОЧНИК: PULSE2.COM
Электрические транспортные средства имеют существенный недостаток: они относительно дорогие, на них можно проехать лишь несколько сотен километров, а зарядка занимает гораздо больше времени, чем заправка бензином.
Все эти недостатки связаны с ограниченными возможностями литий-ионных батарей. Стартап QuantumScape из Кремниевой долины утверждает, что разработал аккумулятор, который сделает электромобили гораздо приятнее для массового потребителя.
В частности, QuantumScape разрабатывает литий-металлический аккумулятор. Согласно ранними результатами испытаний, аккумулятор может увеличить запас хода электрокаров на 80% и может быстро перезаряжаться.
Стартап имеет соглашение с Volkswagen, которая заявляет, что начнет продавать электромобили с новым типом аккумулятора до 2025 года.
Аккумулятор сейчас является лишь прототипом, он гораздо меньше, чем тот, что нужен для автомобиля. Но если QuantumScape и другие изобретатели достигнут успеха, это может сделать электромобили привлекательными для миллионов потребителей.
Ранее твердотельным аккумуляторам не хватало долговечности. QuantumScape утверждает, что благодаря новой технологии такие батареи могут хранить более 80% емкости после 800 циклов подзарядки.
Для электромобиля с запасом хода 482 км это обеспечивает пробег 386,2 тыс км, прежде чем емкость аккумулятора опустится до 80% от исходного значения.
Эта технология получила похвалу от многих экспертов. Соучредитель Tesla Дж. Б. Штраубель назвал результат "большим прорывом".
Дата-трасти
ИСТОЧНИК: TECHNOLOGYREVIEW.COM
Технологические компании оказались плохими распорядителями персональных данных. Они систематически просачиваются, взламываются, продаются и перепродаются. Возможно, проблема не в людях, а в модели конфиденциальности.
В юридической практике трасты - это организации, в которых доверенные лица ухаживают за активами других людей - бенефициаров.
В трасте данных опекуны заботятся о данных или права на данные групп лиц. Подобно тому, как врачи обязаны действовать в интересах своих пациентов, доверенные лица имеют юридическую обязанность действовать в интересах бенефициаров.
Трасты данных - сравнительно новая концепция, но их популярность растет. В 2017 году правительство Великобритании предложило их как способ сделать большие наборы данных доступными для обучения искусственного интеллекта.
Еврокомиссия в 2020 году предложила использовать этот подход для исследований. В июле 2020 правительство Индии выдвинул план, который предусматривал предоставление общинам большего контроля над своими данными. Как бы выглядел такой подход на практике?
Например, группа пользователей Facebook может создать траст данных. Его доверенные лица будут определять, при каких условиях траст позволит Facebook собирать и использовать данные этих людей.
Опекуны могут установить правила типов таргетирования рекламы для участников траста. Если Facebook нарушать правила, траст отменит доступ компании к данным своих членов.
Трудно представить, что Facebook согласится иметь дело с трастом. Однако пользователи траста могут договориться одновременно покинуть платформу или заставить правительство предоставить траста расширенные механизмы правового воздействия.
"Зеленый" водород
ИСТОЧНИК: MERKUR.DE
Он "чисто" сгорает, не выделяя углекислого газа. Он энергетически плотный, поэтому это хороший способ накапливать электроэнергию из постоянных и возобновляемых источников. Он позволяет производить жидкое синтетическое топливо, заменит бензин или дизель.
Однако большинство водорода до сих пор получали из природного газа с помощью грязного и энергоемкого процесса.
Быстрое снижение стоимости солнечной и ветровой энергии означает, что "зеленый" водород становится дешевле. Для его добычи нужно пропустить через воду ток. Такой тип добычи водорода называют электролизом.
По темпам создания водородной инфраструктуры лидирует Европа.
Международное энергетическое агентство прогнозирует, что к 2050 году водород может обеспечить более 10% мировых энергетических потребностей. Для этого потребуется инвестировать 4 трлн долл в инфраструктуру сектора.
Только Европа ориентируется на 40 гигаватт электроэнергетической мощности до 2030 года.
"С 2020 года пошла волна" цунами ". Поступает невероятное количество крупных реалистичных проектов" , - говорит Кристоф Ноерес, который возглавляет бизнес "зеленого" водорода немецкого конгломерата ThyssenKrupp.
Цифровое отслеживание контактов
Когда коронавирус начал распространяться по миру, казалось, что цифровое отслеживание контактов может помочь в противодействии распространению пандемии.
Оно работало на основе приложений для смартфонов, которые использовали GPS или Bluetooth для ведения списка людей, которые недавно находились на близком расстоянии от владельца смартфона.
Если позже человек из списка проявляла в себя COVID-19, она могла ввести эту информацию в приложение и предупредить тех, с кем контактировал.
Приложения для смартфона в разных странах для отслеживания COVID контактов
ИСТОЧНИК: MIT TECHNOLOGY REVIEW
Однако цифровое отслеживание не повлияло на темпы распространения вируса. Apple и Google быстро удалили из приложений функцию массового оповещения об обнаружении COVID-19 у человека с журнала контактов.
А представители учреждений здравоохранения пытались убедить людей использовать такие приложения.
Несмотря на неудачный опыт использования технологии отслеживания контактов, он может не только помочь подготовиться к следующей пандемии, но и перенести этот опыт на другие сферы здравоохранения.
Гиперточне позиционирования
ИСТОЧНИК: ELPAIS.COM
Миллиарды людей ежедневно используют GPS. Эта технология изменила жизнь и бизнес.
Если нынешний GPS обеспечивает точность 5-10 метров, то новые технологии гиперточного позиционирования имеют точность несколько сантиметров и даже миллиметров.
Это открывает новые возможности, начиная от предупреждений о смещении почвы и заканчивая роботами-курьерами и самоуправляемыми автомобилями, которые могут безопасно ориентироваться на улицах.
Создание китайской глобальной навигационной системы Beidou было завершено в июне 2020 года. Гиперточне позиционирования стало реальностью.
Beidou обеспечивает точность позиционирования 1,5-2 метра в любой точке мира. С использованием наземных станций спутникового наблюдения точность определения координат может составлять считанные миллиметры.
Между тем GPS, который существует с начала 1990 года, получит обновление: четыре спутника запущены в ноябре 2020 года. Еще больше спутников ожидается на орбите до 2023 года.
Многопрофильный искусственный интеллект
ИСТОЧНИК: TECHNOLOGYREVIEW.COM
Несмотря на огромный прогресс в области, ИИ и работы до сих пор во многом уступают человеку. Особенно, когда речь идет о решении новых проблем или о навигации в незнакомых средах.
Работам не хватает человеческих способностей, выявленных даже у маленьких детей, которые позволяют познавать, как работает мир, и применять эти знания к новым ситуациям.
Перспективным подходом к совершенствованию навыков ИИ является расширение его чувств.
Сейчас ИИ с компьютерным зрением или распознаванием звука может чувствовать вещи, но не может "говорить" о том, что видит и слышит, используя алгоритмы естественного языка.
Возможно совместить эти способности в единую систему ИИ? Могут ли эти системы приобретать человеческий интеллект? Может робот, который способен видеть, чувствовать, слышать и общаться, быть более продуктивным человеческим помощником?
Проблема в том, что алгоритмы глубокого обучения, которые принято называть ИИ, является мастерами, подбирают закономерности, но они не могут адаптироваться к меняющемуся миру.
Исследователи много гипотез о том, как можно решить эту проблему, но одна из них приобрела популярность.
Так, дети познают мир, чувствуя и разговаривая о нем. Когда дети начинают ассоциировать слова со звуками и другой чувствительной информации, они могут описывать все сложные явления и динамику этих явлений и строить изящную модель мира. Затем эта модель помогает им ориентироваться в незнакомой среде и ставить новые знания и опыт в контекст.
Системы ИИ, наоборот, построенные для того, чтобы делать только одну из этих вещей в течение одного периода времени. Алгоритмы компьютерного зрения и распознавания аудио могут чувствовать вещи, но не могут использовать язык для их описания. Модель естественного языка может манипулировать словами, но слова оторваны от любой чувственной реальности.
Если бы чувства и речь соединились, чтобы предоставить ИИ более похож на человеческий способ сбора и обработки информации, могло бы это развить что-то вроде понимание мира?
Ученые надеются, что эти "мультимодальные" системы позволят создать более надежный вид ИИ, который будет легче адаптироваться к новым ситуациям. Такие алгоритмы помогут человечеству решить сложные проблемы или поручить их работам.
