10 technologies révolutionnaires qui n'ont pas encore été largement utilisées mais qui pourraient devenir généralement disponibles en 2018.
1. impression 3D en métal
L'impression 3D elle-même existe depuis très longtemps, mais elle était principalement utilisée pour travailler avec des plastiques. Tous les autres matériaux - en particulier le métal - étaient trop chers pour cette technologie. Aujourd'hui, l'impression 3D de produits métalliques est devenue abordable, largement applicable et va bientôt changer le système même de production de masse.
En particulier, la pièce manquante peut simplement être imprimée sur une imprimante en un seul exemplaire, au lieu d'organiser une production à grande échelle. Pour les voitures anciennes, les téléviseurs et autres équipements rares, le problème du manque de pièces détachées disparaîtra. Les usines pourront diversifier la gamme de leurs mécanismes, en les adaptant aux besoins spécifiques des clients. Et pour cela, vous n'aurez pas besoin d'acheter de nouvel équipement.
Par exemple, au Royaume-Uni, un patient était équipé de côtes imprimées en titane. La société française Stelia Aerospace a imprimé un panneau de fuselage auto-renforcé. Et les constructeurs navals néerlandais ont présenté la première hélice de navire entièrement imprimée. Et ce ne sont là que quelques-uns des dizaines d'exemples d'impression 3D métal réussie au cours de l'année écoulée.
2. Embryons artificiels
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Les scientifiques de Cambridge modifient complètement le concept même de créer une nouvelle vie. Ils ont réussi à cultiver un embryon de souris dans un tube à essai en utilisant uniquement des cellules souches. Ni ovules ni spermatozoïdes n'étaient nécessaires pour cela. Les cellules souches s'auto-organisent en un embryon, qui, cependant, est toujours incapable de se développer davantage. Néanmoins, c'est la première étape vers la création d'embryons humains viables de cette manière non conventionnelle.
Ces recherches aideront les scientifiques à comprendre comment faire pousser des organes artificiels et modifier les gènes, prévenir les maladies héréditaires et étudier le développement des embryons dès les premiers stades. Certes, un certain nombre de problèmes éthiques se posent qui doivent être résolus avant que la technologie puisse être améliorée au niveau souhaité.
3. Villes intelligentes
Sidewalk Labs, une filiale de Google, construira un quartier Smart Quayside de 8 mètres carrés à Toronto, au Canada. km. Il sera situé le long de la côte est de la ville, et la division locale du moteur de recherche Internet Google Canada y installera son siège social. L'entreprise y deviendra un résident phare et investira 50 millions de dollars dans le développement de la région.
Le projet coûtera à Sidewalk environ 1 milliard de dollars, avec 1,25 milliard de dollars supplémentaires ajoutés au gouvernement de Toronto. Le plan implique une rénovation complète du système de transport (toutes les voitures seront sans pilote et en covoiturage), ainsi que la création de logements abordables. Il y aura des exigences strictes pour la protection du droit à la vie privée, en particulier en ce qui concerne l'ingérence du gouvernement. De plus, des lignes de transport en commun autonomes et les systèmes énergétiques les plus respectueux de l'environnement apparaîtront dans la zone «intelligente».
Un vaste réseau de capteurs contribuera à améliorer l'infrastructure, en collectant des informations sur tout, de la qualité de l'air et des niveaux de bruit aux activités quotidiennes des citoyens. Sidewalk Labs rendra tous ses logiciels gratuits afin que les entreprises informatiques puissent créer de nouvelles applications intéressantes basées sur eux.
Si le projet de Toronto réussit, des quartiers intelligents seront construits à San Francisco, Denver, Los Angeles et Boston.
4. L'IA pour tous
Le marché de l'IA est aujourd'hui dominé par Amazon, Baidu, Google et Microsoft. Mais les géants de la technologie ont commencé à héberger certaines de leurs conceptions sur des plates-formes cloud afin que d'autres entreprises puissent utiliser l'apprentissage automatique à leurs propres fins. Cela permettra à l'industrie de se développer beaucoup plus rapidement et contribuera à révolutionner la médecine, la fabrication et l'énergie.
Le problème est que peu de gens peuvent se permettre d'embaucher des spécialistes de l'IA. Par conséquent, même la disponibilité des informations ne garantit pas qu'elles seront correctement utilisées. Google et Amazon comprennent cela et proposent des services de conseil pour aider à préparer de nouveaux talents en IA.
5. Concurrence des réseaux de neurones
Les réseaux de neurones ont appris à reconnaître des millions d'images, mais pendant longtemps, ils n'ont rien pu trouver par eux-mêmes. Ils n'avaient tout simplement aucune imagination. La solution a été inventée par Ian Goodfellow de l'Université de Montréal en créant un réseau antagoniste génératif (GAN). Il représente deux réseaux de neurones (modèles mathématiques simplifiés du cerveau humain) qui jouent au chat et à la souris l'un avec l'autre.
Premièrement, les deux réseaux de neurones sont formés sur les mêmes données. Ensuite, l'un d'eux, appelé générateur, ajoute une nouvelle fonctionnalité à l'image déjà familière - par exemple, un piéton a une troisième main. Le deuxième réseau de neurones - le discriminateur - doit comprendre si elle a déjà vu une image similaire ou s'il s'agit d'une fausse. Autrement dit, elle doit comprendre si une personne à trois bras peut être réelle. Au fil du temps, le générateur a appris si habilement à fausses images que le discriminateur ne pouvait pas les distinguer des vraies. Il s'avère que le réseau neuronal a imaginé et créé quelque chose de nouveau et de réaliste.
Le GAN est devenu l'une des technologies les plus disruptives cette année. Les développeurs de Nvidia, ayant compilé des centaines de milliers d'images de célébrités, ont créé des visages humains qui ne se distinguent pas des vrais - malgré le fait que ces personnes n'ont jamais existé. Un autre groupe de recherche a réussi à faire des peintures indiscernables dans le style des peintures de Van Gogh, qu'il n'a jamais peintes. La technologie ouvre la porte à des contrefaçons de haute qualité, mais vous permet en même temps de donner à l'IA l'imagination nécessaire pour mieux travailler avec la réalité environnante.
6. "Poisson babylonien"
Google a publié les Pixel Buds à 159 $, un analogue du "poisson babylonien" du guide de l'auto-stoppeur de la galaxie. Ils sont capables de traduire automatiquement à partir de 40 langues, il vous suffit d'appuyer sur un bouton ou de dire quelque chose comme: "Aidez-moi à parler espagnol!" Certes, cette fonction n'est disponible que dans un bundle avec un autre nouveau produit - le smartphone Google Pixel 2.
Une personne met des écouteurs, l'autre tient un smartphone dans ses mains. Une personne avec un casque parle sa propre langue - le smartphone traduit automatiquement sa parole via le haut-parleur. Un homme avec un smartphone répond - une traduction simultanée est entendue dans les écouteurs. Il est clair que communiquer de cette manière dans des rues bruyantes sera problématique, car il n'est pas facile pour le système de reconnaître la parole parmi des centaines d'autres sons. Pourtant, c'est mieux que de parler via Google Translate, car chacun des participants à la conversation peut contrôler le microphone dans les écouteurs et dans le téléphone, en zoomant si nécessaire.
7. Centrale électrique au gaz à zéro émission
Startup Net Power a construit une centrale électrique au gaz à zéro émission à Houston. La technologie est basée sur une turbine fondamentalement nouvelle de 1/10 de taille d'une turbine conventionnelle, qui s'intègre dans une pièce de 5,6 m2. En même temps, il reste le même puissant, grâce à un transfert de chaleur plus efficace utilisant le fluide supercritique.
Dans une petite turbine, le gaz naturel est brûlé dans une chambre de combustion sous oxygène pur, et seuls de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone sont produits. De plus, la chambre est déjà remplie de dioxyde de carbone supercritique sous haute pression et température. La chambre de combustion produit du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau. Ce mélange haute température et haute pression est ensuite envoyé vers une turbine à gaz où l'énergie de pression fait tourner l'arbre et produit de l'électricité. Le mélange gazeux refroidi quitte la turbine, où il est séparé en parties.
La quantité requise de dioxyde de carbone est comprimée à un état supercritique et renvoyée dans la chambre pour maintenir la circulation de gaz nécessaire dans le système. Le flux de dioxyde de carbone restant peut être enfoui sous terre ou vendu à d'autres entreprises, et l'eau propre est rejetée. Le rendement énergétique d'une telle centrale électrique sera de 80% (à titre de comparaison, le rendement de nombreuses centrales électriques russes ne dépasse pas 21-22%, pour les centrales américaines, il est d'environ 60%).
Malgré la popularité des énergies renouvelables, Net Power estime qu'avec le passage massif aux voitures électriques, la demande d'électricité augmentera plus que jamais. Par conséquent, le gaz naturel peut avoir de bonnes perspectives: si une centrale électrique reste tout aussi efficace mais ne pollue pas l'environnement, pourquoi ne pas utiliser des énergies fossiles?
8. Véritable confidentialité en ligne
Le nouveau système d'identification sur Internet permet de vérifier votre identité sans que vous ayez à fournir votre date de naissance ou d'autres informations personnelles, grâce à un protocole appelé preuve zéro connaissance. Malgré le fait que les développeurs travaillent sur sa création depuis des décennies, un intérêt particulier pour elle ne s'est réveillé que l'année dernière, grâce à la crypto-monnaie Zcash.
Les développeurs soulignent que la monnaie est basée sur un système de cryptographie avancé qui permet d'envoyer de l'argent n'importe où dans le monde sans être tracé. C'est la principale différence entre Zcash et Bitcoin. Chaque propriétaire de bitcoin reçoit une adresse composée de lettres et de chiffres, et toutes les transactions passent par un registre distribué - la blockchain. Les services répressifs peuvent utiliser l'analyse des données pour découvrir à qui appartient cette adresse et suivre la progression des transactions. La blockchain a aidé à plusieurs reprises les enquêteurs à trouver des trafiquants de drogue qui vendent des marchandises sur le marché noir.
Zcash est basé sur la méthode de cryptographie zk-Snark, développée par des scientifiques israéliens en collaboration avec des collègues du MIT. Toutes les transactions sont confirmées sur le réseau, mais il est impossible de retracer les adresses des participants à l'opération.
Cependant, malgré tous les avantages de zk-Snark, c'est une technologie très complexe et lente. Par conséquent, les développeurs recherchent maintenant des moyens de le simplifier et de le rendre plus accessible.
9. Prédictions génétiques
Le jour n'est pas loin où les enfants recevront un passeport génétique à la naissance. Il indiquera quelle est la probabilité d'avoir une crise cardiaque à l'avenir, une tendance à certains types de cancer ou de diabète. En explorant une quantité colossale de données, les scientifiques obtiennent des «scores de risque polygénique» qui, à l'avenir, aideront à identifier les maladies graves à un stade précoce et à les traiter avec succès.
Les sociétés pharmaceutiques auront également besoin de ces informations pour tester des médicaments destinés à prévenir la maladie d'Alzheimer ou les maladies cardiovasculaires. Pour les essais, ils peuvent recruter des patients sujets à ces maladies afin de créer les médicaments les plus efficaces.
10. Ordinateurs quantiques
Les chimistes attendent le plus l'apparition des ordinateurs quantiques. Ils anticipent déjà comment ils les utiliseront pour créer de nouvelles molécules. De nouvelles protéines pour des médicaments beaucoup plus efficaces, de nouveaux électrolytes pour les batteries et des composés qui peuvent transformer directement la lumière du soleil en carburant liquide. Les ordinateurs conventionnels n'ont pas assez de puissance de calcul pour construire de tels ordinateurs, et avec l'avènement des ordinateurs quantiques, cela deviendra une partie de la vie quotidienne des chimistes.
La start-up californienne Rigetti Computing a prouvé qu'un ordinateur quantique peut être utilisé pour l'apprentissage automatique. La société a également ouvert l'accès à son ordinateur quantique Forest, situé dans le cloud et capable d'effectuer des calculs à l'aide d'un processeur de 19 qubits.
Olga Gogoladze