Потребителски вход

Запомни ме | Регистрация
Постинг
02.05.2018 07:52 - ТЕХНОЛОГИЧНИТЕ ВЪЛНИ - РАЗРУШЕНИЕ И ВЪЗХОД - 2
Автор: viziqzabg Категория: Технологии   
Прочетен: 1415 Коментари: 1 Гласове:
1


Постингът е бил сред най-популярни в категория в Blog.bg
 НАЦИОНАЛНИЯТ СТРАТЕГИЧЕСКИ ПЛАН НА САЩ за изследвания и развитие на изкуствения интелект е само видимата част на инвестиционния айсберг в тази област. Няма публична официална информация за военно-приложимите разработки на ИИ, но може да се предполага, че става въпрос за постигане на тотално глобално превъзходство и за стотици милиарди долари финансиране до 2030 г. В паралел с тях е потокът от частни рискови капитали, който днес се излива в стартъп компаниите за ИИ. По-долу са изложени буквално и без коментар акцентите в седемте държавни стратегии на САЩ за развитие на изкуствения интелект:
  1. Дългосрочните инвестиции в изследвания на ИИ са сърцевината на държавната политика в тази област, водещи до нови открития и иновации и позволяващи на САЩ да остане световен лидер. Те са необходими предвид дълбоките промени в икономиката и в обществото, които приложенията на ИИ предизвикват, в т.ч.:
imageБрой патенти за ИИ на големите американски компании
Източник:www.technologyreview.com
  • нови алгоритми за интелигентна обработка на големите данни във всички области, откриване на нови знания и максимална полезна информация, скрита в тях;
  • подобряване на способностите на ИИ да възприема чрез усъвършенстване на алгоритмите и хардуера, включително сензори за събиране на данни на по-дълги разстояния, с по-висока резолюция и в реално време; откриване, класификация, идентификация и разпознаване на обекти, особено в динамична среда; подобряване на точността и надеждността на възприятието на ИИ;
  • разбиране на теоретичните базови възможности и ограничения на ИИ в сравнение с биологичния интелект и доколко те са свързани с нивото на сега използвания хардуер и софтуерни алгоритми;
  • стремеж към създаване на системи ИИ с общо предназначение, проявяващи гъвкавостта на човешкия интелект с широк диапазон от познавателни дейности, включително обучение, език, възприятие, мислене, креативност и планиране;
  • разработка на техники за планиране, контрол и сътрудничество на екипи от системи с ИИ и хора, които могат да работят съвместимо една с друга, но и с хора, и да се адаптират в динамично променяща се среда;
  • насърчаване на изследванията за създаване на човекоподобен изкуствен интелект, който от една страна комуникира лесно с хората, а от друга – учи се самостоятелно и да изпълнява задачи, подобно на хората;
  • разработка на по-способни и надеждни роботи все по-близо до човешките физически възможности и интелигентност, вкл. сътрудничество между роботи и между роботи и хора по надежден и предсказуем начин;
  • развитие на хардуер с подобрена памет, скорост, паралелност и енергийна ефективност, адаптиран към алгоритмите на ИИ, например нейтроморфични процесори, вдъхновени от работата на мозъка и оптимизирани за работа на невронни мрежи;
  • създаване на ИИ, приложим за подобряване на хардуера за ИИ, нови подходи за дизайн и оптимизация на хардуера, повишаващи ефективността и намаляващи консумацията на енергия на компютърните системи с висока производителност (НРС), многоядрени процесори, намаляване на движението на данни между процесора и паметта и функциониращи 10 пъти по-бързо от днешните суперкомпютри.
  1. Разработка на ефективни методи за сътрудничество и взаимодействие на биологичния и изкуствения интелект, вкл. ИИ изпълнява функции заедно с човека, ИИ изпълнява функции с високо когнитивно претоварване за човека, ИИ изпълнява функции на мястото на човека в недружелюбни среди. Вместо да заменят хората, повечето системи ИИ да си сътрудничат с хората, за да постигнат оптимална производителност:
image

ИИ алгоритми за четене на човешки мисли, юни 2017  г.

Източник:www.kurzweilai.net

  • търсене на алгоритъм за ИИ, който да е информиран за човешкото поведение, намерения, емоции и познания и безпроблемно общува с него; също екипни системи от ИИ, които са осведомени и безпроблемно общуват с много хора;
  • развитие на ИИ, разширяващ и усилващ човешките възможности в широк спектър от области чрез стационарни устройства (компютри), носими устройства (интелигентни очила), имплантирани устройства (мозъчни интерфейси), в специфични потребителски среди (операционни зали); сътрудничество между хората и ИИ за бързо и надеждно разбиране на информацията, скрита в големите данни;
image

ИИ алгоритми за оптимизиране на екзоскелети в реално време

Източник: http://www.kurzweilai.net/

  • развитие на техники за по-добра визуализация и потребителски интерфейси на ИИ, за да могат хората да разбират по естествен начин сложни данни, сценарии и варианти за решения в реално време, на място или дистанционно, вкл. на големи разстояния с часови разлики и за космическа комуникация;
  • развитие на по-ефективни, по-естествени и интуитивни системи ИИ за обработка на говорим и писмен език, диалог на език в реално време между ИИ и хора, разбиране на реч в шумна среда, реч със силен акцент, детска реч, нарушения в говора, интонации, езика на жестовете, поправяне в случай на недоразумения; специални разработки за онлайн общуване на ИИ с хората, тъй като то се отличава силно от гласовото общуване;
  1. Необходими са изследвания за разбиране и решаване на етичните правни и социални последствия от ИИ в съответствие с формалните и неформални норми на човешките същества:
  • справедливост, прозрачност и отчетност при проектирането на ИИ;
  • трансформиране на човешките етични принципи (които варират в различните култури), закони и социални норми в машинни алгоритми, максимално близки и в съответствие с човешкото им разбиране;
  • изследвания на различни архитектури за етичен ИИ;
  1. Осигуряване на безопасност и сигурност на системите ИИ. Преди широкото използване на системите за ИИ, е необходимо да се гарантира, че ще работят безопасно, сигурно, по контролиран, добре дефиниран и добре разбираем начин :
  • увеличаването на обясняемостта и прозрачността на алгоритмите ИИ за експерти и неексперти-потребители е ключов въпрос във всички области;
  • изграждане на доверие чрез потребителски ориентирани интерфейси, прозрачност, възможност за одит, надеждност, възможност за връщане на контрола към потребителя;
  • нови методи за проверка, оценка и валидиране; самооценка, самодиагностика и самовъстановяване на ИИ;
  • защита на ИИ срещу атаки;
  • постигане на дългосрочна безопасност при способност на ИИ за повтарящо се самоусъвършенстване на софтуера без участието на човека.
  1. Разработка на публично споделени масиви данни и среди за обучение и тестване на ИИ:
  • осигуряване на висококачествени, проверени, повторяеми, с определен произход и широко достъпни масиви данни в широк кръг от области;
  • инфраструктура за съхраняване на масиви данни, в т.ч. необработени;
  • разработка на софтуер с отворен код и широк, но отговорен достъп до инструментариум за създаване и тестване на ИИ;
  1. Измерване и оценка на ИИ чрез стандарти и норми:
  • разработка на широк спектър стандарти за софтуерни технологии, изпълнение, безопасност, ползваемост, съвместимост, проследяване, домейни;
  • установяване на технологични показатели за ИИ и техники за тестването им;
  • увеличаване на достъпа на експерти и студенти до тестване на ИИ;
  • ангажиране на експертната общност за разработка на държавните стандарти за ИИ;
  1. Мерки за по-добро задоволяване на нуждите от специализирана работна сила за изследвания и развитие на ИИ.

Ако някой все още се съмнява, че разработката на изкуствен интелект в САЩ е оставена само на стихията на пазара и на ентусиазма на учените, нека прочете още веднъж внимателно последните няколко страници на нашето изложение.

През юли 2017 г. китайското правителство обяви програма за разработка на изкуствен интелект на стойност 150 милиарда долара до 2030 г. за постигане (също като САЩ) на световно лидерство в тази област. В статия от февруари 2018 г. Ню Йорк Таймс с тревога алармира, че новата администрация подценява потенциала на Китай да вземе връх в надпреварата:

„Китайският Манифест за ИИ е пряко предизвикателство пред водещата роля на Америка в най-важното технологично изследване в продължение на десетилетия. Манифестът също е забележително подобен на няколко доклада за бъдещето на изкуствения интелект, публикувани от администрацията на Обама в края на 2016 г. Забележително е да видим как AI се очертава като основен приоритет за китайското ръководство и колко бързо са започнали нещата, каза Елза Кания, помощник-сътрудник в Центъра за нова американска сигурност, който наблюдва работата на Китай по изкуствения интелект. Плановете и политиките на САЩ за изкуствен интелект, публикувани през 2016 г., очевидно са стимул за формулирането на националната стратегия на Китай за ИИ”.

Неотдавна руският президент Владимир Путин направи публично заявление, че който владее ИИ, ще владее света, подсказвайки че Русия си дава сметка за какво става дума и също сериозно разработва ИИ. Можем само да се досещаме за безпокойството, амбициите и плановете на останалите глобални и регионални сили и за разгръщащото се ново поле за надпревара и надмощие. Стартът е даден и няма връщане назад. Дано на финала или още по пътя не ни очаква изкуствена суперинтелигентност, която Норберт Винер, Стивън Хокинг, Илон Мъск и редица други учени и експерти определят като последното откритие на човечеството и най-голямото предизвикателство пред човешкия род.

imageИзточник: www.technologyreview.com

Последните проучвания на PWC прогнозират, че глобалният БВП ще бъде с 14% по-висок през 2030 г., в резултат на приложенията на изкуствения интелект, в еквивалент на допълнително 15,7 трлн. долара. Подобренията в производителността се очаква да представляват половината от всички печалби до 2030 г. Това прави ИИ най-големият фактор за растеж в днешната бързо променяща се икономика. Герард Веруийд, лидер на Global Data & Analytics, PwC, коментира: „Никой сектор или бизнес не е имунизиран от въздействието на ИИ. Въздействието върху производителността може да бъде трансформиращо и дори разрушително. Предприятията, които не прилагат ИИ, бързо могат да се окаже нерентабилни и да загубят значителна част от своя пазарен дял. Голямото предизвикателство е как да осигурим подходящите таланти, технология и достъп до данните, за да се възползваме максимално от тази възможност.“

Неотдавна екип изследователи от Института на бъдещето на човечеството в Оксфордския университет и от Йейлския университет проведе анкета сред водещи световни експерти по изкуствен интелект с въпроси за колко време и с каква вероятност изкуственият интелект ще извършва по-успешно и по-ефективно от човека различни видове работа и професии. Средно притеглените прогнози на 352 отговорили експерти са, че изкуственият интелект ще надмине хората в много области през следващите 50 години, като например превода на езици до 2024 г., управлението на камиони до 2027 г., работата в търговията на дребно до 2031 г., математически изследвания до 2060 г., писането на бестселъри до 2049 г., изпълнението на хирургически операции до 2053 г.

imageИзточник: www.sciencealert.comimageИзточник: https://arxiv.org

Изследователите вярват, че има 50% вероятност изкуственият интелект да надмине хората във всички задачи до 45 години и да автоматизира всички сегашни човешки работни места до 120 години. Анкетираните азиатски учени очакват тези събития да настъпят 30 години по-рано от американските си колеги. По този повод онлайн медията "МИТ технолъджи ревю" отбелязва сполучливо, че възниква резонният въпрос: какво азиатските изследователи знаят, което американските не знаят (или обратно)?

При цялата относителност на прогнозите по време и обхват все по-малко стават скептиците сред експертите и игнорантите сред публиката. Една група противници на технологиите се заканват (както в миналото по други поводи), че никога няма да позволят това да се случи. Но незабележимо в началото, рано или късно, повечето научни прогнози, базирани на дългосрочни технологични трендове, се сбъдват. Друг е въпросът, че те винаги са носели ползи за едни и вреди за други социални групи.

Следващите две картини са примерна илюстрация на бързо нарастващото артистично въображение на изкуствения интелект в една от най-фините творчески сфери на биологичния интелект. За читателите-неспециалисти ще отбележим, че това не са рисунки на софтуерно приложение, направени с човешко участие, а творческа интерпретация на алгоритъм изкуствен интелект, постигнат чрез машинно обучение и саморазвитие.

imageИзточник: www.cointreat.comimageИзточник: www.cointreat.com

За разлика от досегашните рискови научни изследвания, в т.ч. свързаните с ядрените оръжия, изследванията за създаване на изкуствен интелект от общ характер теоретично и технологично не са достигнали до смислено решение на проблема кой и как да контролира този процес. Тъй нареченото „ядрено сдържане“ регулира поведението на ядрените сили на основата на страха от взаимно унищожение, а не на основата на етични норми, присъщи на биологичния разум. Напротив, цялата история на човешкия вид е история на унищожение и подчинение не само на по-слабите интелектуално биологични видове в борбата за оцеляване, но и на масово унищожение на милиони човешки същества в борбата за територии и ресурси, продължаваща и в наши дни. Няма гаранции, че биологичният интелект ще успее да създаде изкуствен интелект, превъзхождащ го по мощ, но и по етика, следващ различно етично поведение от типичното човешко поведение. Отсега е ясно обаче, че регулаторът за мирно съжителство на двата вида интелект няма да бъдат силата и страхът от взаимно унищожение, поради интелектуалното превъзходство на изкуствения супер интелект по дефиниция. По тази фундаментална причина, както считат мнозина, той може би не трябва да бъде въобще създаван. Дори да са прави онези изследователи, които твърдят, че опасен е не ИИ сам по себе си, а човекът, който го прилага, товъпросът за контрола на ИИ засега остава без убедителен отговор.

Философът Ник Бостром, професор от Оксфордския университет, е един от малкото учени, изследващи откритостта на изследванията за развитието на изкуствения интелект: В близко бъдеще може да се очаква откритост и ускоряване на разпространението на съществуващите технологии, което би имало положителен ефект. Някои области на приложение дори на тясно ограничен изкуствен интелект пораждат особена загриженост (военна употреба, социален контрол и системни рискове на зависимост от автономни системи и процеси) и те трябва да бъдат обсъждани от съответните заинтересовани страни. В контекста на дългосрочните въздействия и особено върху кумулативния екзистенциален риск, възникват две критични предизвикателства: контролът и политическият проблем. Откритостта относно техниките за безопасност изглежда недвусмислено добра. Разработчиците на ИИ трябва да бъдат насърчавани да обменят информация за потенциалните рискове от усъвършенстваната обща интелигентност и техники за контролиране на ИИ.“

Глобалният натиск за откритост и контрол на разработките на изкуствения интелект се формира от няколко фактора:

  • преди всичко от самата природа на риска от изкуствен суперинтелект, субект, който възниква като независима и засега непознаваема причинно-следствена връзка извън междучовешките отношения и въпреки тях;
  • теоретичният риск от развитие на изкуствен суперинтелект (способен безконтролно да се саморазвива и самопроизвежда) във вреда на човечеството, в т.ч. подчинение или унищожение на човешкия биологичен вид поради случайна грешка, необмислени научни експерименти или политическа недалновидност;
  • дълбоките фундаментални различия във философско-етичните норми, оценки и визии, а също в обществените представи на големи групи хора от различни култури и слоеве за бъдещето на биологичния и изкуствен интелект и за бъдещето на човечеството;
  • опасенията, че само няколко развити страни и малки групи от свръхбогати и незаобиколими експерти ще се възползват монополно от развитието на технологията, подчинявайки останалите милиарди хора по непредсказуем, вероятно враждебен и непреодолим начин;
  • опасения за бърза загуба на голям брой работни места преди реформиране на образователната и осигурителната системи, за да поемат издръжката на стотици милиони (а може би милиарди) безработни хора в цял свят;
  • опасения за социално дезориентиране, в т.ч. за смисъла на живота на големи маси постоянно безработни хора на младежка и средна възраст и непредсказуемите от това последствия в тяхното социално поведение.

Степента и обхватът на откритостта на разработките за изкуствен интелект трябва да бъдат много внимателно дефинирани на основата на следните предположения:

  • да дава възможност за ефективен международен контрол и управление на рисковете в процеса на разработка на изкуствения интелект;
  • да информира специалистите, политиците и населението за постиженията, проблемите, рисковете, целите, подходите и средствата за постигането им;
  • да не способства за изтичане на важна експертна информация към престъпни групи и необвързани с международни съглашения страни;
  • да не нарушава материалния интерес и пазарен стимул на експертите, предприемачите и инвеститорите в този процес.

Оценката на рисковете от развитието на изкуствения интелект се нуждае от постоянен независим експертен мониторинг и актуализация, особено в ранния етап на развитие на технологиите и недостатъчните знания за потенциалните опасности. За разлика от напредналата ядрена технология за военни цели, заключена в не повече от 20 големи изследователски центъра и в не повече от 10 страни, технологията на изкуствения интелект ще се развива от неограничен брой изследователски и приложни групи в цял свят. Обстоятелството, че поети локални непремерени рискове от отделни групи изследователи могат да доведат до неуправляем глобален екзистенционален риск налага приемането и спазването на глобални критерии за оценка и степенуване на рисковете. Организацията на контрола и управлението на рисковете трябва да се стандартизира и организира на различни нива (международно, национално и корпоративно) и чрез независими канали за управление на рисковете.

imageМного важен и също открит въпрос е кой може да бъде собственик и да упражнява правата на собственик на високоразвит изкуствен интелект от общ характер с мощ, потенциално застрашаваща обществения интерес при недобросъвестно управление. Какъв е механизмът за контрол на обществото върху този собственик и върху държавата, която вероятно ще настоява да е монополен собственик или съсобственик на високоразвит изкуствен интелект от общ характер.

Поради съдбовната важност на вече случващото се, ще завършим тази част с констатацията, доминираща международната експертна общност, че изкуственият интелект не само съществено ще подобри живота за всички хора, но и потенциално може да ускори хода на еволюцията, въоръжавайки ни със свръхинтелигентност и експоненциален живот. Съпътстващият огромен риск е, че ИИ може също така да сложи край на нашия биологичен вид, ако не проявим своевременно мъдрост. С уважение към вярващите и съзерцателите, не бихме посъветвали никого да се уповава на чудо и на регулация свише. Нашата съдба, и за хубаво, и за лошо, както и досега, е изцяло в собствените ни ръце. Всичко това много вероятно ще се случи в рамките на живота на днешните тийнейджъри. Който иска да запази правото си на свободна воля и на жизнен избор, независимо какъв, трябва да се включи активно в процеса.

В интервю от февруари 2018 г. за онлайн списанието „Футуризъм“ двама видни експерти по изкуствен интелект Патрик Уинстън, професор в МИТ, и д-р Юрген Шмидхюбер, директор на швейцарската лаболатория за ИИ и главен научен сътрудник на компанията NNAISENSE, разработваща AI с общо предназначение, се съгласиха, че в следващите няколко десетилетия скоростта на технологичните промени ще бъде толкова бърза, че човешкият живот ще бъде необратимо трансформиран. Шмидхюбер е убеден, „че точката на сингулярност ще бъде достигната до 30 години, ако сегашната тенденция не се пречупи.“

imageИзточник: Randall Bruder/Futurism

„Представете си евтино малко устройство, което може да изчисли толкова данни, колкото всички мозъци, взети заедно. Е, това може да стане реалност само за 50 години. И ще има много евтини и масови такива устройства. Няма съмнение в ума ми, че АI ще станат супер умни“, казва Шмидхюбер. „Днес светът е изправен пред редица изключително сложни предизвикателства, от глобалното затопляне до бежанската криза. Това са проблеми, които с течение на времето ще засегнат всички на планетата, дълбоко и необратимо. Но истинската сеизмична промяна, която ще повлияе на начина, по който реагираме на всяка една от тези кризи, ще се случи другаде. Цялата тази сложност бледнее срещу това наистина важно развитие на нашия век, което е много повече от една индустриална революция. Това е нещо, което надхвърля човечеството и самия живот. Когато биологичният живот се появи от химическата еволюция, преди 3,5 милиарда години, една произволна комбинация от прости, безжизнени елементи стартира експлозията на видовете, населяващи планетата днес. Сега може да се случи нещо със сравнима величина, сега Вселената прави подобна крачка напред от по-ниска сложност към по-голяма сложност - казва Шмидхюбер - и това ще бъде страхотно. Както при възникването на биологичния живот, ще има елемент на случайност и при решаващия скок между мощна машина и изкуствен живот. И макар да не можем да предвидим точно кога, всички доказателства сочат, че това обезателно ще се случи.“

imageИзточник: https://blog.singularitynet.io/ 3.5. НАНОТЕХНОЛОГИИ

Предметът на дейност на нанотехнологиите са материалните частици с размери между 1 и 100 нанометра. Един нанометър е равен на една милионна част от милиметъра или една милиардна част от метъра. Трудно е да си представим колко малка е нанотехнологията: лист хартия е с дебелина около 100 000 нанометра; ако сравним един нанометър с един метър, те ще изглеждат в мащаб както една тенис топка изглежда срещу реалната сфера на Земята.

imageИзточник: https://www.nano.gov

Това е нова област на науката, постиженията на която рефлектират в други фундаментални науки като химия, физика, биология и в много съвременни индустрии. Работейки в наномащаба, днес учените създават инструменти, продукти и технологии, за да се справят с някои от най-големите предизвикателства в света, включително: чиста, сигурна и достъпна енергия; по-здрави, по-леки и по-издръжливи материали; филтри с ниски разходи за осигуряване на питейна вода; медицински изделия, лекарства и нанотранспортьори на лекарства; икономично осветление; сензори за откриване и идентифициране на вредни химични или биологични агенти; техники за почистване на опасни химикали в околната среда; нанороботи, в т.ч. за манипулации и операции в човешкото тяло.

Идеите и концепциите за нанонауката започват от физика Ричард Файнман през 1959 г. Той описва процес, при който ще може да се манипулира поведението на отделни атоми и молекули. Едва през 1981 г., с прилагането на сканиращия тунелен микроскоп, който може да „види“ отделни атоми, започва модерната нанотехнология. Нобеловата награда за 2014 г. за постижения в химията е присъдена на Е. Бетциг, У. Морнер и С. Хел за разработване на флуоресцентния микроскоп, позволяващ да наблюдаваме с по-голяма резолюция света на наночастиците.

imageИзточник: www.pinterest.com

Въпреки че нанотехнологиите са нова област, наноматериали се използват от векове в прецизното занаятчийство. Златни и сребърни наночастици в боите на старите майстори оцветяват драматично прозорците на християнските църкви.

Наночастиците са в основите на природата. Науката на нано ниво има голямо бъдеще. Последните скокове в области като микроскопията са дали на учените инструменти за разбиране и използване на феномени, които се срещат естествено само когато материята е организирана в наномащаб. По същество тези явления се основават на „квантови ефекти“ и други прости физически ефекти, като разширената повърхност. Свойствата на материалите зависят от размера на частиците. Когато размерът е в наномащаб, свойства като точката на топене, флуоресценцията, електрическата проводимост и химическата реактивоспособност се променят като функция от размера на частицата. Резултат от квантовите ефекти на наномащаба е концепцията за „настройка“ на свойствата на наноматериалите в желаната посока, като по-висока якост, по-малко тегло, по-голям светлинен спектър и по-голяма химическа реактивност; по-трайни, водоотблъскващи, антирефлективни, самопочистващи се, устойчиви на ултравиолетови лъчи, антимикробни, устойчиви на надраскване изолатори или електрически проводими материали. Тази уникалност на природата на материята в наномащаба открива широки и неочаквани приложения. В допълнение, фактът, че по-голямата част от биологичните процеси са в наномащаб, дава на учените модели с приложения в медицината, компютрите, печата, химическите катализатори, синтеза на материали и много други области.

Наноматериалите имат далеч по-големи повърхностни площи от подобни маси материали, съставени от по-мащабни по размери частици. Тъй като повърхностната площ на масата на материала се увеличава, по-голямо количество от материала може да влезе в контакт с околните материали, като по този начин повлияе на реактивността на процесите.

Илюстрация, показваща ефекта на увеличената повърхност, осигурена от наноструктурираните материали:

imageИзточник: www.nano.gov

Един прост мислен експеримент показва защо наночастиците имат феноменално големи повърхностни площи. Твърд куб със страни 1 см има обем 1 куб см и обща площ само 6 кв см. Но ако този обем от 1 куб см е бил напълнен с кубчета, всяко със страни 1 нанометър, всеки от които с площ от 6 квадратни нанометра, то общата им площ достига 6000 квадратни метра. С други думи, с една трета по-голяма площ от футболно игрище.

Предимството на по-голямата повърхностна площ е подобрената реактивност на наноструктурираните материали. Това позволи създаването на по-ефективни химически катализатори, генериращи допълнително милиарди долари приходи в нефтената и химическата индустрия. Един ежедневен пример са катализаторите в колите, които намаляват токсичността на димните газове. Нанобатериите, горивните клетки и катализаторите използват подобрената реактивност в наномащаба за по-чисти, по-безопасни и достъпни начини за производство и съхранение на енергия. Наноструктурирани мембрани и материали най-ефективно обезсоляват водата и намират стотици други приложения, вариращи от прецизно прилагане на лекарства до изолация на облеклата.

Наноиндустрията успешно се развива като надеждно и рентабилно производство на наноматериали, структури, устройства и системи. То включва също изследване, разработване и интегриране на процеси „отгоре надолу“ с висока разделителна способност и все по-сложни процеси „отдолу нагоре“ или „самосглобяване“. Подходът „отдолу-нагоре“ към производството на наноматериали създава продукти, изградени от единични атомни и молекулярни компоненти. Особено перспективна е концепцията за поставяне заедно на определени молекулярни компоненти, които спонтанно, без външно стимулиране, да се съберат, самоорганизирайки се „отдолу нагоре“ в подредени структури.

Нанотехнологиите значително допринесоха за големия напредък в изчислителната и електронната техника - по-бързи, по-малки и преносими системи, които могат да управляват и съхраняват все по-големи количества информация. Тези непрекъснато развиващи се приложения включват транзисторите, които позволяват всички съвременни изчисления, придобиващи все по-малки размери чрез нанотехнологиите. В началото на века типичният транзистор е с размер между 130 и 250 нанометра. През 2014 г. Intel създаде 14-нанометров транзистор, година по-късно IBM създаде 7-нанометров транзистор, а наскоро Националната лаборатория Лорънс Бъркли демонстрира транзистор с размери 1 нанометър. Използвайки магнитна памет с произволен достъп (MRAM), компютрите ще могат да „стартират“ почти незабавно. MRAM е активиран от нанометрови магнитни тунелни кръстовища.

Гъвкавата, огъваща се, сгъваема, подвижна, плоска, навиваща се и разтеглива електроника достига до различни сектори и се интегрира към безбройни интелигентни продукти, от интелигентни дрехи и обувки до Интернет на нещата и медицински сензори. Други изчислителни и електронни продукти включват: чипове с флаш памет за смартфони и палетни дискове; свръхчувствителни слухови апарати; антимикробни, антибактериални покрития върху клавиатури и корпуси на мобилни телефони; проводими мастила за печатна електроника за RFID /смарт карти/ и умни опаковки; гъвкави дисплеи за четци на електронни книги; нано медни суспензии са разработени като по-безопасна, по-евтина и по-надеждна алтернатива на оловно-спояващи и други материали, които обикновено се използват в процеса на сглобяване на електрониката.

За да реализира потенциала на нанотехнологиите, американското правителство прави големи инвестиции в научноизследователската дейност и в инфраструктурата. Над 100 мултидисциплинарни изследователски и образователни центрове, посветени на нанотехнологиите, са изградени и функционират с публични средства. Тази модерна апаратура се предоставя за свободен достъп на университети и на бизнес организации за разработка на нови технологии и материали. В паралел милиарди долари се инвестират ежегодно във военни програми и частни проекти и производства. През 2016 г. над 1900 компании, базирани в САЩ, са извършвали научноизследователска дейност, производство или продажба на продукти в нанотехнологиите. От тези компании 36% са участвали в програмите Small Business Innovation Research или Small Business Transfer Technology, финансирани от федералните агенции. Lux Research изчислява, че продуктите с нанотехнологии са генерирали 1,6 трилиона долара глобални приходи през 2014 г . И тази цифра се очаква да се увеличи до 3,5 трлн. долара през 2018 г.

imagewww.spyderonlines.com

Милиони години еволюцията усъвършенства биологията на наномащаба. Процесите на клетъчно ниво са в наномащаб. Например хемоглобинът - протеинът, който носи кислород през тялото, е с диаметър 5.5 нанометра. Веригата на ДНК, един от основните елементи на човешкия живот, е с диаметър само около 2 нанометра. Както вече стана дума, биологичните и изкуствено създадените от човека структури все повече ще се сближават и взаимно ще се проникват. Нанотехнологиите ще бъдат в центъра на тази революция заедно със синтетичните биотехнологии, изкуствения интелект и роботиката. Нанороботите са една от най-вероятните и широко приложими научни идеи на Земята и в Космоса в близко и по-далечно бъдеще. Заедно с това нараства рискът от случайно или преднамерено катастрофично за човечеството събитие в процеса на разработване и използване на напредналите нанотехнологии, като например самовъзпроизвеждащите се специализирани нанороботи. И както при изкуствения интелект, отново възникват двата въпроса, засега без отговор – контролът и политическият въпрос. Кой и как контролира разработките, кой и как упражнява правото на собственик и произтичащите от него права върху ползите и потенциалните заплахи за останалите хора.

3.6. НАПРЕДНАЛИ БИОТЕХНОЛОГИИ

Биотехнологиите може би чертаят най-фантастичните перспективи пред човешкия вид, част от които ще станат главната тема на философско-етичните и политически дебати през 21 век.Очаква ни технологична и продуктова промяна на хранителната и фармацевтичната индустрия, нови подходи в медицината и здравеопазването. Навярно в края на следващото десетилетие част от 78-те човешки органа ще могат да се принтират или изкуствено да израстват и да се подменят при нужда. Роботи и наноскалпели ще извършват операции. Малките вертикални ферми в напълно изкуствена среда ще произвеждат децентрализирано чисти зеленчуци и плодове по-ефективно от традиционните методи, и непосредствено до консуматорите, съобразно техните специфични нужди и вкусове. Няма теоретични ограничения за изкуствено производство на месо и за 3D printing на храни.

Да погледнем в едри щрихи изминатия път от биологията и биотехнологията досега. Той е очертан през вековете от няколко десетки открития, които променят качеството на живот на всички хора:

Преди новата ера
2 000 г. пр.н.е. – Първа аграрна революция.
7000 г. пр. н.е. – В Китай откриват ферментацията.
6000 г. пр. н.е. – Първо кисело мляко и сирене, произведени от бактерии.
4000 г. пр.н.е. – Египтяните започват да пекат хляб с мая. 
500 г. пр.н.е. – Соеви соли, използвани като първия антибиотик.
250 г. пр.н.е. – В Гърция откриват сеитбообращението.

Преди 20-ти век
1665 – Първо записано описание на неживи клетки от Робърт Хуке.
1798 – Ед. Дженър използва първата вирусна ваксина.
1824 – Х. Дутроет открива, че тъканите са съставени от живи клетки.
1838 – Протеинът е открит от Ж. Мълдър и Дж. Берзелиус.
1862 – Пастьор открива бактериалния произход на ферментацията.
1863 – Мендел открива законите на наследствеността.
1869 – Фр. Мишеч идентифицира ДНК.
1878 – А. Флеминг открива хроматин, водещ до откриване на хромозомите.
1881 – Пастьор разработва ваксина срещу бактерии, причиняващи холера

20-ти век
1928 – Александър Флеминг открива първия антибиотик.
1933 – Хибридната царевица се комерсиализира.
1950 – Създава се първият синтетичен антибиотик.
1951 – Прилага се изкуствено осеменяване на добитъка.
1953 – Д. Уотсън и Фр. Крик описват структурата на ДНК.
1973 – Първият рекомбинантен ДНК експеримент.
1982 – Хумулин, първото биотехнологично лекарство.
1990 – Първата генна терапия от имунно разстройство.
1994 – Първата генетично модифицирана храна.
1997 – Британски учени клонират овцата Доли

21-ви век
2002 – Оризът е първата култура, чийто геном е декодиран.
2003 – Проектът за описание на човешкия геном е завършен.
2010 – Първата напълно синтетична бактерия е създадена.
2012 – Открита е технология за генно редактиране CRISPRs.
2012 – Първият нерво контролиран бионичен крак.
2014 – 4 млрд акра земя, засята с биотехнологични култури в цял свят.
2016 – Първият генно редактиран организъм чрез CRISPR-Cas 9.
2017 – Първият генно редактиран човешки ембрион чрез CRISPR-Cas 9.

След описанието на човешкия геном, Човешкият клетъчен атлас е поредният международен мега-проект на биологията, който ще ни позволи да разберем по-добре от какво сме създадени. През 1665 г. Робърт Хуке поставил под микроскопа си парче корк и открил малки кутии. Той станал първият учен, който описва клетките.

imageИзточник: www.technologyreview.com

За да изпълни задачата за каталогизиране на 37,2 трлн. клетки от човешкото тяло, през 2016 г. се сформира научен консорциум от САЩ, Великобритания, Швеция, Израел, Холандия и Япония. Проектът има за цел да идентифицира всеки тип клетка във всяка тъкан; кои гени, протеини и други молекули са активни във всеки тип клетка и кои са процесите, които контролират тази дейност; да определи точно къде са разположени клетките; как клетките нормално взаимодействат помежду си и какво се случва с функционирането на тялото, когато генетичните или други аспекти на клетката се променят.Клетъчният атлас е мастър каталог на всеки от 300-те клетъчни типа в човешкото тяло. Крайният продукт ще бъде безценен инструмент за подобряване и персонализиране на здравеопазването. Суперточните модели на човешката физиология ще ускорят откриването и тестването на нови лекарства и терапии.

Санг Юп Лий, професор в Корейския институт за наука и технологии и съпредседател на Глобалния съвет по биотехнологии към Световния икономически форум, в интервю от 2017 година отбелязва как биотехнологията ще промени живота ни:

„Подобно на всички технологии, биотехнологиите предлагат потенциал за огромна полза, но също така и потенциални рискове. Биотехнологията би могла да помогне за решаването на много глобални проблеми като изменението на климата, застаряващото общество, продоволствената сигурност, енергийната сигурност и инфекциозните заболявания. Подобно на други нововъзникващи технологии, не можем да предскажем с абсолютна сигурност рисковете с биотехнологията. Например, синтетичната биология вече допринася съществено за развитието на много биологични системи, произвеждащи лекарства, химикали и горива, без да се използват изкопаеми горива. Въпреки това, ако се използва неправилно, синтетичната биология може да генерира биологични и химични материали, които са вредни за хората, както и за околната среда. Редактирането на генома, особено когато се извършва върху хора, винаги ще носи етични въпроси. Всички тези рискове и предизвикателства трябва да бъдат преодолени чрез диалог между заинтересованите страни, включително политиците, експертите, обществеността, за да се набележат рисковете и решенията.

Какви са големите тенденции в биотехнологиите в момента? Редактирането на генома на живи организми, включително микроорганизми, растения и животни, намира много потенциални приложения. С този напредък бихме могли да подобрим производството на биологични химикали, да увеличим производството на храни и да поддържаме по-добра хранителна стойност, или можем да произвеждаме органи за трансплантация. Метаболитното инженерство и синтетичната биологиясе развиват много бързо. Виждаме някои невероятни развития в здравеопазването и медицинския сектор. Нови, изключително сложни природни съединения от био източници стават подходящи за фармацевтични цели. Стволово-клетъчната терапия, интегрираната с ИКТ биотехнология и много други ще помогнат за справяне със здравните предизвикателства, свързани със застаряващото население.

Къде мислите, че биотехнологиите ще бъдат до 2030 г.? Биотехнологията ще стане толкова разпространена, колкото мобилният телефон или интернет. Ще има още по-голям брой биотехнологични компании, както големи, така и малки, както и все по-голям брой компании за рисков капитал. В малки селища или дори в къщи, биотехнологията може да се използва, точно както в романите на научната фантастика. Можете просто да помолите машината да направи някои домакински химикали, от които имате нужда, вместо да ги купите в супермаркета. Контейнерите за биотехнологични отпадъци могат да премахнат отпадъците.“

Трагичните проблеми и рисковете, които съпътстват свръхваксинирането на децата – аутизъм, алергии, имунна недостатъчност – станаха широко известни чрез социалните мрежи и проучванията на състава им през последните години. Те ще бъдат решени вероятно от новото поколение ваксини, базирани на генетична информация, ще бъдат персонализирани, безопасни и по-ефикасни.

Храната, която консумираме днес – и технологиите зад нея – изглеждат остарели и ненадеждни, с изключение на избрани храни за ограничен брой хора. Храната е най-важната от всички човешки нужди и една от най-лошо задоволените, независимо от привидното разнообразие и достъпност. Погледнете наоколо: половината от хората са обезобразени от преяждане с нездравословни храни, а друга, все още огромна маса хора, повече от 1.5 млрд, са гладни или недохранени. Въпросът не е дали трябва да променим технологиите на храната. Въпросът е как и колко бързо ще го направим, за да бъде тя здравословна, достатъчна и достъпна за всички. Звучи парадоксално, но промените, които можем веднага с успех да направим, са всъщност връщане към стари, традиционни, естествени био процеси на производство и на приготвяне на храна. Редом с тях вече имаме нови развити биотехнологии. Може би още две десетилетия ни делят от масово производство на синтетични 3D принтирани храни.

image

Източник: Thinkstock/PA

imageИзточник:www.riskmanagement365.com/
imageИзточник: www.centralohiobariatrics.com image

Източник: www.centralohiobariatrics.com

Бихме могли веднага да се откажем от доказано вредни съставки и градиенти, като изкуствени подсладители, оцветители, консерванти, наситени мазнини и др., особено в храните и напитките за деца. Както всички добре разбираме, това не е въпрос на технология, а въпрос на бизнес интереси за трилиони долари и неговото регулиране в полза на здравето на населението е един нерешим засега проблем.

image

Без масов обществен натиск не трябва да очакваме благотворителност от производителите. Може да се съгласим с твърдението на заинтересования бизнес, че всеки човек има право на избор как и с какво да се храни, как да изглежда и от какво да умре, но не би трябвало да се съгласим, че това „право на избор“ имат децата, които несъзнателно се тровят, подведени от натрапчивите реклами. Не само в България, навсякъде по света намаляват гладуващите и недохранени хора, но се увеличават хората със свръхтегло. Да произвеждаме и консумираме здравословни храни е единственото възможно решение в интерес на потребителите.

imageИзточник: https://obesityactionscotland.org

Напреднали индустриални технологии предлагат на земеделските стопани нов набор от инструменти за повишаване на добивите и качеството на културите, като същевременно намалява използването на вода и химикали. Сензори, роботи, GPS, инструменти за картографиране и софтуер за анализ на данни се използват за персонализиране на грижата, от която се нуждаят растенията. Заедно с перспективата за използване на дронове и изкуствен интелект за следене на растежа в реално време, което в началото може да е по-скъп начин за повечето земеделски стопани в света, нискотехнологичните техники също предлагат решения онлайн.

Експертите на института „Адам Смит“ прогнозират, че „процесът на създаване на нови форми на живот, които не са съществували на Земята преди, ще бъде спорен и с обвинения, че учените, които ги развиват, „играят Бог“. На микроскопично ниво ще има много такива форми на живот и те ще обслужват различни човешки цели. Някои ще бъдат разработени, за да превърнат неживите отпадъци в хранителни продукти. Някои ще изяждат токсични отпадъци, за да почистят екологично повредена земя. Някои биха могли да бъдат използвани в минното дело и изпратени под земята, за да смилат ценни елементи и след това да ги доставят. Ще бъдат разработени микроскопски форми на живот, които могат да извличат въглероден диоксид от атмосферата в големи количества и да го „уловят“ в твърда органична форма като суровина за животните. Ще бъдат разработени нови бактерии, които могат да освободят в атмосферата кислорода, уловен в почвата; ще има ранни експерименти, извършени на Марсианска почва и скала, за да се види дали процесът може да бъде жизнеспособен в планетарен мащаб.“

Съчетанието на компютърна изчислителна мощ, алгоритми на изкуствен интелект за анализ на големи данни, роботика, 3D принтинг и напреднала нанотехнология позволява да се ускори напредъкът в биотехнологиите през последните години.

imageИзточник: www.quora.com

Мозъчно-компютърният интерфейс (BCI) е система, която позволява директно измерване на мозъчната активност, превръщайки електрическите сигнали в език, който компютърът може да разбере. Чрез изпращане на сигнали до компютър всичко може да бъде автоматизирано, контролирано и управлявано чрез мисълта. И обратно, измерването на мозъчната активност в реално време и наличието на интерфейс ще позволи да се влияе чрез външни сигнали на мозъка и да се предотвратяват заболявания като депресия и епилепсия, без нужда от инвазивни импланти. Тази невротехнология (neurotech) ще позволи рутинното лекуване на слепотата и глухотата, използването на бионични крайници за възстановяване на загубена двигателна активност или байпасиране на увредени нервни пътища от мозъка директно до мускулите на обездвижени крайници. Част от терапията ще включва тренировка чрез виртуална и добавена реалност. Невротех ще позволи също да контролираме машините с нашите мисли и ще даде голям тласък на роботиката и начина на общуване между хората и изкуствения интелект. Виждаме как решенията на мозъчно-компютърния интерфейс ни водят до подреждането на една изключителна с приложенията си мозайка от технологии в полза на човека.

image

Източник: www.quora.com

Но най-значимата промяна ще настъпи след успешна връзка на биологичния с изкуствения интелект, позволяваща ни да увеличим с порядъци когнитивността, паметта и скоростта на операциите на биологичния мозък. Когнитивната революция вероятно ще отключи и духовна революция. Не знаем в каква посока и в какви измерения. Рисковете от този революционен скок са огромни. Философско-етичните аспекти, регулациите на свободния индивидуален избор, гаранциите за „мирно съвместно съществуване“ на няколко разумни биологични, изкуствени и хибридни вида на Земята са напълно неизяснени днес. Ще бъде трагично да мислим за тях постфактум. Цената може да е самият живот. Тези редове не са протест и призив за забрана на изследванията, а напомняне за отговорната работа за управление на рискове, която трябва да ги съпътства.

imageИзточник: www.quora.com

Интеграцията и сливането в умните екосистеми на информационните технологии, нанотехнологиите, роботиката, изкуствения интелект и биотехнологиите са в пълен ход. Както Рей Кързуйл отбелязва, технологичната революция се движи експоненциално, милиони пъти по-бързо от биологичната еволюция и неизбежно ни води към точката на сингулярност. Спорът между експертите кога това ще се случи е сведен до 2-3 десетилетия, някъде между 2040-2070 г. Свидетели сме как природните биологични модели се пренасят и „съживяват“ това, което сега наричаме „машини“. Роденото и създаденото стават все по-близки, взаимнопроникващи и все по-интелигентни. Много вероятно предстои симбиозата на биологичния и изкуствения интелект. Не трябва нито за миг да забравяме, че еволюцията няма предпочитания, не влага чувства, „толерира“ не най-интелигентните и развитите, а само най-бързо приспособяващите се към променената среда видове и „губи“ интерес към останалите. Не можем да очакваме, че еволюционната логика със сигурност ще се промени и ще направи друг избор между биологичния и изкуствения интелект.

В съвременната биология доминира тезата, че всичко в човешката природа, в т.ч. съзнанието като продукт на мозъчната дейност, се свежда до математически алгоритми на биохимични взаимодействия и случайни събития, които могат да бъде разчетени, декодирани, редактирани, прекодирани, пресъздадени и усъвършенствани. Все повече учени уверено заявяват, че болестите и смъртта са само сложни технически проблеми, които до края на века ще бъдат преодолени. Дали човешкото тяло, съзнание, емоции и дух са нещо повече от закодирана информация на еволюционното ни развитие, предстои много скоро да узнаем.

3.7. 3D ПРИНТИНГ

Стартирала през 80-те години на миналия век, днес 3D принтинг технологията навлиза успешно във фазата на промишлено прилагане във все повече области. Нейният потенциал се заключава вследните предимства:

 

  • сложността и комплексността на продуктите, които искаме да произведем, не влияят на технологията. Резултатът изцяло зависи от принтера, материала и софтуера, но не от сложността на продукта;
  • за едно и също време и цена можем да произведем сходни, но индувидуализирани по много характеристики продукти;
  • с наличен принтер, материал и софтуер производството на всички продукти се осъществява само с една стъпка – принтиране – без необходимост  от допълнителен труд или контрол;
  • за установени класове продукти времето за подготовка и принтиране е изключително кратко;
  • 3D printing не изисква особено висока или разнородна експертна квалификация, което го прави широко приложим, дори в домашни условия;
  • размерите на традиционните машини силно влияят на размерите на продуктите и на производителността в единица време. При 3D принтинг тези ограничения не съществуват, един и същ принтер може да прави много миниатюрни, дори в наномащаб продукти, но и много по-големи от самия принтер продукти;
  • едно от големите предимства на 3D принтинга е, че работи без отпадъци.

 

Disruption hub обръща внимание на 5 сектора, които ще изпитат големи промени от триизмерния печат, трансформиращ начина, по който елементите са проектирани, произведени и разпространявани.

image3D printing турбинна дюза на GE Aviation

Източникhttp://hartzellprop.com

Триизмерното отпечатване вече е прието от основните играчи в авиационния и космическия сектор, включително Boeing, BAE Systems и NASA. Всеки от тях  инвестира в производството на части за самолети, а  НАСА - и за ракетни двигатели.  Новата Airbus A350 XWB включва над 1000 компонента, произведени чрез 3D принтинг. В началото на 2017 г. GE обяви, че прилагайки 3D принтинг за голям брой отговорни части, е успяла да намали консумацията на турбините с 20% и е увеличила мощността им с 10%. Прецизността на CAD (Computer Aided Design) е особено полезна за инженеринга, тъй като позволява внимание към детайлите, както и разработване на нови продукти по метода „опит – грешка“. В бъдеще ще видим цяло въздухоплавателно средство, създадено с помощта на 3D принтери. GE Aviation разкри, че е използвала дизайн за 3D принтинг, за да създаде хеликоптер с 16 части, вместо досегашните 900, което има голямо потенциално въздействие върху намаляването на сложността на веригите за доставки и надеждност на дизайна.

image

Източник: https://www.pinterest.com

През 2014 г. производителят на автомобили Local Motors представи първата в света 3D печатна кола, наречена Strati (от италианската дума за слоеве). Следващият проект на Local Motors е да пусне цяла серия от 3D отпечатани автомобили. Тъй като производителите на автомобили вече са приели 3D печата за резервни си части, само въпрос на време е конкурентните компании да експериментират с материали, за да предложат най-добрия продукт.

Наскоро китайската строителна компания WinSun Global изгради шестетажен блок с триизмерен принтинг за около три месеца. 3D принтингът има потенциал да преформатира строителната индустрия на основно ниво, особено при намаляване на предлагането на квалифицирани трудови ресурси.

image

Първата офис сграда, изпълнена с 3D printing в Дубай

Източникhttps://www.curbed.com

3D принтингът има огромни последици за производството на промишлени персонализиранипродукти. Това е секторът, който ще бъде най-оспорван заради способността на обикновените хора да отпечатват собствени продукти у дома с достъпни 3D принтери. Потребителите вече не искат масово произведени, унифицирани стоки. Те искат покупките им да бъдат уникални и персонализирани. Тази тенденция също се пренася в света на модата и в производството на играчки с участие на децата.

image3D printing на колянна става
Източник: http://newatlas.com

Друг сектор, в който 3D печатът е приет с много различни приложения, е медицинският – от хирургически модели за обучение до създаване и замяна на функционални части на тялото. В много случаи дори костите се заменят с титаниев триизмерен печат. 3D печатът може да предложи персонализирани продукти и това предимство ще подобри трансплантациите и операциите като цяло. Хирурзите вече  практикуват симулации с 3D отпечатани модели, преди да извършат сложна операция. Може би това ще стане стандартна процедура за всички операции с висок риск. От тази година 90% от слуховите апарати, продавани в САЩ, включват триизмерни печатни компоненти.

3D печатът е използван за проектиране на уникални елементи, които обещават да подобрят начина, по който създаваме и изграждаме. Тъй като скоростта на машината и качеството на продукта се подобряват, 3D принтерите ще продължат да се противопоставят на конвенционалните методи. С обхвата на материалите ще расте паралелно обхватът и количеството на елементите, които могат да бъдат направени с наличието на достъпен хардуер и софтуер.

През последните няколко години интензивно се използва 3D печат в областта на културното наследство за целите на възстановяването и разпространението. Много европейски и северноамерикански музеи са закупили 3D принтери и активно пресъздават липсващите части от своите реликви.

image

 Източник: https://3dprint.com

Ще бъде интересно да се види как домашните 3D принтерище засегнат корпорациите. Технологията вече доказа, че може да спести време и пари, а след скорошния успех на компании като Shapeways и WinSun темповете ще продължат да отразяват нарастващия интерес към безкрайните възможности за 3D отпечатване.

Световният пазар за 3D принтинг се очаква да достигне 120 милиарда долара до 2020 г. и около 300 милиарда щатски долара до 2025 г. Очакванията са, че технологията за 3D печат ще намали строителните разходи с 50% до 70%, а разходите за труд - с 50% до 80%. Освен това технологията ще допринесе за намаляване на отпадъците в строителството с до 60%. Северна Америка, Япония, Германия, Швейцария, Обединеното кралство и други развити страни са отделили огромни бюджети за разработването на триизмерни техники за печат в различни области като медицината, промишлеността, автомобилостроенето и авиацията.

image

Интересно е да проследим целите на разработената от правителството на Дубай стратегия за 3D принтинг, фокусираща се върху три основни сектора: строителство, медицински продукти, потребителски продукти.

Стойността на строителния сектор, основаващ се на 3D принтинг в Дубай, се очаква да бъде около 600 млн $ до 2025 г.  До 2025 г. Дубай ще произвежда 3D отпечатани изкуствени органи, струващи по-малко от 100 $. Други основни предимства в този сектор включват производството на керамични зъби за по-малко от 20 минути, както и използването на 3D технология за печат в ортопедични операции и за ускоряване на темпа на лечение с 40 до 80%. Дубай се стреми да развие използването на тази технология в сектора на медицинските продукти, за да постигне върхови постижения в различни хирургически операции и във всички медицински специалности. Секторът на потребителските продукти ще се фокусира върху домакински стоки, оптика, модни бижута, детски игри и продукти за заведения за бързо хранене.

imageИзкуствено сърце, 3D printing,  Медицински университет, Цюрих

Източник: http://imprimalia3d.com

Към 3-те пространствени измерения на 3D Printing учените добавят и четвърто - времето,  и вече говорим за производство на продукти, които се променят програмируемо във времето. Редица анализатори считат, че технологиите 3D Printing и 4D Printing напълно ще доминират промишлените и индивидуални производствени системи до две десетилетия.

3.8. ЕНЕРГИЕН МИКС 2030-2050

Засега няма голям пробив в повишаване на ефективността на известните промишлени технологии за производство и съхранение на енергия. Международната енергийна агенция прогнозирапотреблението на енергия да се увеличи два пъти до 2050 г., а енергийният микс да се формира от следните източници:

image

Перкспективните проучвания в напреднала фаза са фокусирани в областта на ядрените модулни централи с малка мощност, Thorium Molten Salt Reactors (TMSR), термоядрения синтез и слънчевата енергия, в т.ч. изнесени в Космоса орбитални слънчеви централи.

Графиката по-долу показва, че според оптимистичните прогнози не можем да очакваме промишлени електроцентрали на принципите на ядрения синтез преди 2030-2040 г.

image

След няколко десетилетия научни проучвания, в края на август 2017 г. бе съобщено и за успешни експерименти с реактор, използващ торий в разтопена сол за гориво. Евентуалното промишлено реализиране на термоядрения синтез и на ториевите реактори би дало евтин, неограничен, безопасен и чист източник на енергия на бързо нарастващото население и на световната икономика през 21 век.

Последните модели батерии с голям капацитет и достъпна цена правят електромобилите търговска реалност, а възобновяемите източници на енергия далеч по-ефективни. През следващите няколко години се очаква цената на електроенергията от слънчеви и вятърни източници да премине повратната точка и да стане по-конкурентна от фосилните горива. Вследствие на това ще растат  инвестициите не само в големи проекти, но и в милиони малки генерации, захранващи директно приложенията на самите консуматори.

image

image

https://twitter.com

image

https://twitter.com

Международната енергийна агенция отбелязва, че дигитализацията преобразува начина, по който електроенергийната система функционира. Освен прякото повишаване на ефективността и икономиите на разходи, цифровизацията има потенциал да катализира по-фундаментални промени в цялата система. Сега електроенергията се генерира в големи електроцентрали, предава се чрез преносни и разпределителни мрежи и се доставя на крайните потребители в жилищния, търговския, промишления и транспортния сектор. Този модел се променя.

Чрез сравняването на търсенето с генерацията и нуждите на цялостната система в реално време,цифровизацията дава възможност на милиони потребители, както и на производителите, да продават електроенергия или да предоставят ценни услуги на мрежата. Свързването е ключовият фактор. С напредването на цифровизацията и прилагането на алгоритми на изкуствения интелект ще се появи силно взаимосвързана интелигентна система, максимално ефективна, която ще размие разграничението между традиционните доставчици и потребителите, като увеличи възможностите за повече местна търговия с енергийни и мрежови услуги. Първите приложения на блокчейн технологията за обмяна на енергийни продукти и услуги без посредник са вече реалност. Очаквайте невероятни промени в дистрибуцията в рамките само на едно десетилетие. Тази инфраструктура се развива и ролите на заинтересованите страни се променят, но централизираните мрежи и операторите на преносните мрежи засега ще продължат да осигуряват гръбнака, който балансира цялата електрическа система.

Развитието на новите поколения свръхбързи и мощни  компютри, на изкуствения интелект и нанотехнологиите ще даде голям тласък и на овладяването на перспективните технологии за производство и съхранение на енергия, а вероятно и откриването на нови източници. Човечеството се стреми към пълно овладяване на енергийния потенциал на Земята, а в по-далечна перспектива – и на Слънцето и Галактиката, съгласно скалата на Кардашев.




Гласувай:
1



1. viziqzabg - източник: https://bgvision.bg/tehnologichnite-vulni-razrushenie-i-vuzhod
02.05.2018 07:53
https://bgvision/tehnologichnite-vulni-razrushenie-i-vuzhod
цитирай
Търсене

За този блог
Автор: viziqzabg
Категория: Политика
Прочетен: 20215
Постинги: 24
Коментари: 44
Гласове: 14
Архив
Календар
«  Март, 2024  
ПВСЧПСН
123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031