10 технологий, казавшихся раньше фантастикой

Массачусетский технологический институт, он же MIT, — организация, которая пользуется внушительным авторитетом в околонаучных кругах. Каждый год ее сотрудники рассказывают о десяти технологических прорывах, самых многообещающих на момент составления списка. В последнюю версию «десятки» вошли значимые достижения предпринимателей, инженеров и ученых всего прошлого-начала текущего года.

Голосовые интерфейсы

Доступность: сейчас.

Последние несколько лет демонстрировали переход разговорного управления техникой из научной фантастики в реальность. Набирающие популярность голосовые помощники вроде Siri, Cortana и Google Now уже доступны на множестве смартфонов и перебираются на новые типы устройств. Эти сервисы еще далеки от идеала и могут позабавить ошибками в своей работе. Но технологии машинного обучения помогают им все точнее распознавать речь и лучше понимать смысл сказанного пользователем.

Последний прорыв в области голосовых интерфейсов, заслуживший отдельного внимания MIT, — достижение китайского поискового гиганта Baidu. В ноябре компания сообщила, что разработала движок распознавания речи Deep Speech 2, в основе которого лежит огромная нейронная сеть. С его помощью поисковик успешно обрабатывает устные запросы на китайском языке, известном своей сложностью. По словам экспертов, система понимает некоторые фрагменты речи даже точнее человека.

Благодаря Baidu китайцы все чаще обходятся без ввода иероглифов, слабо подходящих для маленьких экранов. «Речь становится настолько универсальной, что вы можете использовать ее, не задумываясь», — MIT приводит слова Эндрю Ына, главного научного сотрудника Baidu и профессора Стэнфордского университета. «Лучшая технология всегда незаметна, и по мере прогресса в распознавании, надеюсь, она растворится на заднем плане».

Многоразовые ракеты

Доступность: сейчас.

Мечты человечества о далеких звездах всегда омрачала запредельная стоимость космических полетов. Инженеры научились запускать дорогие ракеты, но за полвека так и не смогли придумать, как возвращать их невредимыми на Землю. Исключениями были лишь две системы: советская «Энергия-Буран» и американская Space Shuttle, части которых спускались вниз на парашютах и могли использоваться повторно. Но экономия в обоих случаях не оправдала себя — и программы свернули.

Однако, недавно сразу две частные компании похвастались своими технологиями вертикальной посадки на реактивной тяге, которые могут значительно удешевить космические полеты. SpaceX впервые удачно посадила свою ракету в декабре 2015 года. Blue Origin проделала это со своим аппаратом на месяц раньше, а в январе текущего года с успехом запустила тот же аппарат повторно, сделав его первой многоразовой ракетой с вертикальной системой посадки.

Хотя SpaceX еще только предстоит впервые перезапустить свою ракету, стоит сказать, что задачи у этой компании куда сложнее. Ее аппараты летают быстрее, заходят в космос дальше, чем ракеты Blue Origin, и сталкиваются с более высокими нагрузками. Но в любом случае заслуги каждой из компаний дают повод надеяться на положительные сдвиги в освоении космоса.

Взаимообучающие роботы

Доступность: 3-5 лет.

Машины эффективно выполняют однотипные и четко предопределенные типы задач. Но они все еще не могут совладать с не рутинной механической работой, с которой успешно справляются человеческие руки. Вы бы доверили роботу запломбировать зуб или сделать прическу? Конечно нет, ведь живые стоматолог и парикмахер дадут в этих делах фору любой железяке. Все потому что за свою жизнь люди переваривают огромное количество данных об окружающих предметах и опыте взаимодействия с ними.

Чтобы роботы стали такими же умелыми, как мы, нужно усовершенствовать процесс их обучения. Именно этим и занимается профессор компьютерных наук из Брауновского университета Стефани Телекс. Она — одна из ученых, работающих с облачной технологией обмена данными между роботами со всего мира. Этой цели служит ROS — фреймворк для программирования роботов, обеспечивающий функциональность для распределенной работы. Как только машина осваивает на практике новые операции с каким-либо предметом, она передает опыт остальным. И так далее.

По мнению главы робототехнического стартапа Brain of Things Ашутоша Саксены, пока прогресс может казаться медленным, но следующие 5-10 лет могут принести взрывной рост возможностей для роботов.

Корпоративный мессенджер Slack

Доступность: сейчас.

Сервис, спроектированный для эры смартфонов и коротких текстовых сообщений, меняет рабочую среду. Такими простыми и емкими словами описывают Slack сотрудники Массачусетского института. Этот мессенджер называют самым быстрорастущим корпоративным сервисом в истории. К настоящему времени, менее чем за 3 года существования проекта, его суточная аудитория превысила отметку в 2 миллиона пользователей. Столь впечатляющие результаты побудили экспертов MIT присвоить Slack статус технологического прорыва.

Разработчики сервиса уловили потребности новой эпохи: люди хотят удобной и продуктивной работы на мобильных устройствах без необходимости сидеть в одном помещении с коллегами. Как коммуникационная площадка Slack идеально соответствует этим целям. По словам специалиста по социальным сетям Кристины Лерман, в мессенджере вы работаете с короткими и неформальными сообщениями, которые люди предпочитают электронным письмам. Благодаря этому общение с коллегами становится ненавязчивым и динамичным.

«Гигафабрика» SolarCity

Доступность: в следующем году.

Чтобы успешно конкурировать с полезными ископаемыми, солнечная энергетика нуждается в более дешевых и эффективных технологиях. Компания SolarCity, один из лидеров отрасли, усердно продвигает альтернативные энергосистемы в массы. Но пока это не приносит ей желаемой прибыли. Да и общая стоимость солнечных панелей, дополнительного оборудования, подключения и настройки всего этого добра все еще может отпугнуть заинтересованного потребителя.

SolarCity намерена переломить ситуацию на рынке. На берегу реки Баффало в Неваде компания строит гигантскую фабрику, где собирается ударными темпами производить солнечные панели: по 10000 единиц в сутки. Огромные масштабы и упрощенный производственный процесс должны снизить расходы SolarCity, а в результате и рыночную стоимость энергосистем для дома.

Но компании придется рискнуть. Китайцы оперативно снижают цены на свои панели, да и технологии, на которые ставит SolarCity, могут быстро устареть. Так или иначе, в MIT считают, что любой исход будет положительным для индустрии в целом.

App Store для ДНК

Доступность: в этом году.

Геном человека может рассказать о физиологических чертах носителя и его предрасположенности к различным недугам. Кроме того, сравнив генетическую информацию разных людей, можно проверить наличие между ними родственных связей. Но если дело не касается теста на отцовство, люди редко прибегают к услугам по расшифровке ДНК. Да и стоимость такой процедуры не самая демократичная.

Джастин Као, один из основателей стартапа Helix, надеется занять пока нетронутую нишу. Он намерен создать онлайн-хранилище для расшифрованных образцов генома — такой себе App Store для ДНК. Клиенты, которые сдадут анализ и купят приложения в специальном магазине, получат через них доступ к оцифрованным результатам. Причем пользователям предоставят контроль над личными данными и даже позволят передавать их сторонним разработчикам. К примеру, чтобы те показали в своих приложениях, какие болезни угрожают пользователю, или как он будет выглядеть через n лет.

Если у Helix выйдет осуществить задуманное, компания создаст целую платформу для сервисов, использующих расшифровки ДНК. В таком случае все желающие смогут извлечь больше полезной информации из своего генома. К тому же сама стоимость теста может упасть из-за массового спроса.

Автопилот Tesla

Доступность: сейчас.

Сразу несколько игроков на рынке электромобилей работают над технологиями автономной езды. Ярчайший пример — компания Tesla. В 2014 году она выпустила напичканную сенсорами модель седана. За дополнительную сумму ее владельцы могли приобрести систему из камеры, радара и тормозов с цифровым контролем. Эта аппаратура распознавала аварийные ситуации и помогала водителю избегать повреждений в дороге. В остальном система не делала ничего особенного.

Наконец, в октябре 2015 года Tesla обновила программное обеспечение своих электромобилей, дополнив прошивку функциями автопилота. Обновление впечатлило как автолюбителей, так и технических экспертов, в том числе — из MIT. Некоторые из возможностей вроде автоматической парковки появились раньше в машинах конкурентов. Но Tesla первой в индустрии научила электромобили самостоятельно выполнять такие сложные действия, как смена полосы движения на трассе. Сотрудник Массачусетского института, опробовавший новинку, назвал разработки Tesla «гигантским скачком к полной автономии».

Зарядка по воздуху

Доступность: 2-3 года.

Теперь подключенные к интернету небольшие устройства могут обходиться без аккумулятора и проводного подключения к энергосети. Ученые из Вашингтонского университета изобрели технологию, с помощью которой компактные гаджеты получают всю необходимую для работы энергию из радиоволн, излучаемых телефонами, телевизорами, Wi-Fi-роутерами и другими источниками. Разработчики уже показали несколько подключенных к интернету сенсоров и камеру, которые заряжаются таким инновационным способом.

Компания Jeeva Wireless уже продвигает на рынок одну из версий этой технологии, получившую название пассивный Wi-Fi. В ее основе лежит принцип обратного рассеивания. Принимая радиоволны от тех же смартфона или роутера, устройства с пассивным Wi-Fi поглощают часть излучения для собственного питания и отражают остаток, преобразуя его в ответный сигнал. Тестовые прототипы передают данные на расстояние около 30 метров. Причем волны пассивного Wi-Fi также проникают сквозь стены.

Исследователи верят, что миниатюрные электронные устройства, разработанные по новой технологии, будут очень дешевыми. Как заключает MIT, инновации такого рода могут идеально вписаться в концепцию умного дома.

Точная модификация генов растений

Доступность: 5-10 лет.

Методика редактирования генов CRISPR — самый точный и простой способ изменить ДНК. Ее суть заключается в молекулярном воздействии на выбранный организм с помощью генетического материала специальных бактерий. Работая по этому принципу, ученые могут безошибочно и без кучи денег в карманах удалять нежелательные и внедрять нужные гены. Такие манипуляции наделяют организм новыми полезными свойствами или же исправляют имеющиеся дефекты.

Прошлогодние эксперименты различных компаний с CRISPR показали, что технология, среди прочего, может повысить урожайность сельскохозяйственных культур, сделав растения более стойкими к болезням и засухам. Это одно из самых перспективных направлений для CRISPR. Ведь люди продолжают плодиться и размножаться, а продуктов питания при взятых темпах скоро на всех может не хватить.

Эксперты MIT подчеркивают важность того, что модифицированные с помощью CRISPR растения не содержат фрагментов чужой ДНК. Вполне возможно, это позволит фермерам избежать традиционных для ГМО мороки с государственной регуляцией и фобий со стороны покупателей.

Иммунная инженерия

Доступность: 1-2 года.

Генная модификация иммунных клеток Т-лимфоцитов уже несколько лет помогает в борьбе с раком. Изменяя хранящуюся в них ДНК, ученые программируют Т-лимфоциты на поиск и уничтожение зараженных клеток. Сначала из тела больного извлекают Т-лимфоциты, затем модифицируют их, а после внедряют обратно в организм. Процедура уже доказала свою эффективность, но у нее есть важное ограничение: не все пациенты располагают достаточным количеством собственных иммунных клеток, особенно — дети.

Впрочем, недавний случай дает надежду, что специалистам по иммунной инженерии удалось избавиться от упомянутого недостатка. Сотрудники биомедицинской компании Cellectis впервые смогли модифицировать донорские Т-лимфоциты таким образом, чтобы те прижились в теле другого человека и выполнили в нем лечебную функцию. Ученые отредактировали ДНК иммунных клеток по методике TALEN (аналог CRISPR) и ввели их в тело ребенка, больного лейкемией. Считавшаяся неизлечимой девочка пошла на поправку.

По мнению сотрудников MIT, успех Cellectis внушает оптимизм. Врачи увидели в иммунной инженерии большой потенциал и рассчитывают лечить с ее помощью не только рак, но также СПИД, рассеянный склероз и другие страшные болезни современности.