Будущее наступило: топ-10 технологий XXI века, с которыми мы уже живем, и топ-10 ожидаемых инноваций третьего десятилетия

С началом 2021 года мы вступили в третье десятилетие нового века — период далекого будущего, по мнению фантастов-классиков. Какие открытия, способные привести к разрушительным изменениям и новым возможностям, оно готовит человечеству? Какие передовые технологии и разработки будущего мы уже используем в повседневной жизни? Составим рейтинг уже реальных и ожидаемых «фантастических» инноваций.

Новые технологии, прочно вошедшие в нашу жизнь в XXI веке:

1. Генетическая инженерия. Позволяет ученым проводить сложные манипуляции со структурой ДНК организма с применением биотехнологий. В последние годы был разработан новый метод манипуляции ДНК при помощи механизма CRISP, позволяющий редактировать определенные гены, что раньше было просто невозможно.

2. Социальные сети. Официальным началом бума популярности социальных сетей считается период 2003—2004 годов. Именно тогда запущены LinkedIn, MySpace и Facebook, сейчас прочно вошедшие в нашу жизнь.

3. Сети 4G (стандарт LTE) и 5G. Стандарт LTE подразумевает обеспечение пользователей с высокой мобильностью скоростями от 100 Мбит/c, а абонентов с низкой мобильностью и стационарных пользователей сети — скоростью от 1 Гбит/с. Но теперь в дополнение и на смену им уже внедряются сети 5G.

4. Возникновение рынка искусственных органов и сенсорных протезов конечностей. Человечество далеко продвинулось в технологиях нейрореабилитации.

5. Внедрение в оборот цифровых двойников и цифровых теней. В бизнесе все чаще используются виртуальные прототипы, представляющие собой набор цифровой информации об объекте, которая постоянно обновляется и самообучается. Анализ цифрового двойника помогает находить критические характеристики и узкие места, которые необходимо дополнительно контролировать.

6. Создание мобильных и облачных ОС. Сейчас все больший интерес пользователей привлекают смартфоны на различных операционных системах: Windows Phone, Boda, iOS. Самыми популярными из них являются iOS и Android.

7. Клеточные альтернативы продуктам питания. Такие разработки уже появились в сельском хозяйстве и в первую очередь могут заменить мясо.

8. Успехи в клонировании. Впервые в истории в 2004 году специалисты Южной Кореи создали достоверно подтвержденный клонированный развивающийся эмбрион человека, который при пересадке женщине мог бы потенциально развиться в ребенка.

9. Продвижение беспилотных технологий. Сегодня летательные дроны активно используются во многих сферах, на подходе — широкое применение беспилотного автотранспорта.

10. Создание криптовалют. Набирающая популярность цифровая валюта появилась благодаря технологии блокчейн. Рынок альтернативных криптовалют стремительно расширяется — сегодня их насчитывается уже несколько сотен. Наиболее популярные криптовалюты: Bitcoin, Ethereum, Ripple, Litecoin, Peercoin, NXT и Namecoin.

Перспективные технологии, которые потенциально способны привести к разрушительным изменениям и открыть новые возможности в ближайшие десять лет:

1. Средства восстановления нейрокогнитивных функций у неврологических пациентов и средства усиления когнитивных способностей у здоровых людей. Сегодня активно развиваются ассистивные (вспомогательные) технологии и продукты — средства для восстановления мобильности, зрения, голоса и речи. Этому способствуют современные разработки в области биомехатроники, нейропротезирования, робототехники, а также использование передовых материалов и информационных систем управления.

2. Внедрение нейропротезирования органов чувств и конечностей, превышающих по своим параметрам биологические прототипы. Возможно создание системы жизнеобеспечения и интерфейса мозга с перспективой его трансплантации в искусственное тело.

3. Внедрение в маркетинге автоматизированных систем расчета нейрометрики. Сегодня уже создаются прототипы дешевых масштабируемых систем для снятия нейрометрики (коробочные решения), нательные устройства автоопределения эмоционального статуса потребителя и системы поддержки принятия решений при покупке. Интернет вещей уже в ближайшем будущем сделает контроль логистики покупок более прозрачным и дешевым, а сама доставка будет осуществляться дронами, роботами и беспилотными грузовиками.

4. Создание дешевых накопителей энергии, микрогенераторов. С развитием технологий и ростом потребления энергии в мире такая разработка будет высоко востребована.

5. Развитие технологий, связанных с созданием возобновляемого сырья. В скором времени будут активно применяться биодизель из микроводорослей, биоразлагаемая полимерная упаковка, электроэнергия из органических отходов и другие инновационные продукты, позволяющие снизить остроту экологических проблем. На улучшение экологической составляющей нашей жизни нацелена и разработка новых типов протонпроводящих мембран и биметаллических катализаторов для топливных элементов.

6. Разработка наноматериалов. Мир ожидает создание компьютеров на основе мемристоров — они могут работать при напряжении в 1 вольт и даже меньше и хранить информацию сотни лет. Их работа обеспечивается протеканием химических превращений в тонкой нанометровой двухслойной пленке, и поэтому мемристоры намного плотнее и быстрее, чем современная флеш-память. Хотя их открытие датируется 2016 годом, перспективы технологии огромны и проявятся в ближайшее десятилетие. Впереди массовое внедрение наноразмерных электронных схем на базе углеродных наноматериалов, в первую очередь нанотрубок и графена.

7. Облачные вычисления. По мере развития промышленной автоматизации и роста внедрения M2M-технологий (machine-to-machine) облачные вычисления становятся наиболее эффективным способом аккумуляции и обработки больших объемов информационных ресурсов. Активное применение цифровых двойников в технологии дополненной реальности (Augmented Reality — AR) намного упрощает и сокращает процесс создания нового продукта: благодаря замене физических прототипов виртуальными моделями, совместимыми с реальными устройствами, можно еще на ранних этапах увидеть ошибки проектирования или эффекты того или иного усовершенствования.

8. Новые технологические решения, направленные на введение в массовое производство микротурбин малой мощности (десятки киловатт). По сравнению с генераторами, созданными на базе дизельных или газопоршневых двигателей внутреннего сгорания, такие установки будут иметь большую маневренность, пониженный уровень вредных выбросов и более длительный ресурс автономной работы.

9. Массовое внедрение роботов-консультантов (robots-advisors) в финансовой сфере. Речь идет об электронных консультантах, способных предложить оптимальные варианты инвестиционного портфеля для непрофессиональных инвесторов.

10. Решения, направленные на внедрение «фабрик будущего». Они базируются на выпуске кастомизированной продукции на основе технологий компьютерного инжиниринга, использования новых материалов, аддитивных технологий, индустриального интернета.

Александр Тимофеев, доцент кафедры информатики РЭУ имени Г. В. Плеханова, специально для ИА Message RU (Калининград).