În cursul anului 2016 au fost făcuţi primii paşi sau a fost continuată dezvoltarea unor tehnologii emergente ale căror prime roade sunt aşteptate în viitorul apropiat.
De la automobilele autonome şi până la progresele optogeneticii în domeniul neurologiei, via dezvoltarea sistemelor de inteligenţă artificială (AI), prezentăm un top cinci al celor mai promiţătoare tehnologii la care s-a lucrat în cursul acestui an, pornind de la o selecţie realizată de site-ul Scientific American.
1. Vehicule autonome pentru o siguranţă exponenţial crescută în trafic
Sistemele de autopilot pentru vehiculele rutiere prezintă încă bug-uri, dar ceea ce este cel mai important este că sunt perfectibile, oferind opţiuni de transport rutier care nu sunt afectate de pleiada de mici neatenţii sau de comportamente de asumare a riscului întâlnite la şoferi şi care sunt principalele cauze ale numeroaselor accidentele auto din prezent. Dezvoltarea industriei auto de-a lungul anilor şi mobilitatea pe care această industrie o pune la dispoziţie, practic, fiecăruia, a avut efectul unei transformări radicale a societăţii moderne.
Automobilul ne-a schimbat viaţa, influenţând criteriile de alegere a unei locuinţe, comportamentul de consumator, cum şi unde muncim şi chiar şi ce prieteni avem. Pe măsură că automobilele şi autoutilitarele au devenit prezenţe obişnuite în viaţa de zi cu zi, emergenţa acestei industrii a dus la crearea unor noi clase de locuri de muncă şi a contribuit la dispariţia altora.
În prezent ne aflăm în pragul unei „revoluţii 2.0” în acest domeniu — şi anume trecerea de la vehicule conduse de oameni la vehicule care se conduc singure. Impactul pe termen lung pe care această nouă categorie de vehicule îl va avea asupra societăţii în ansamblul său rămâne greu de prevăzut, dar cu siguranţă nu va putea fi trecut cu vederea. Singura certitudine este că viaţa generaţiilor următoare, care vor profita de boom-ul acestei tehnologii, va fi foarte diferită faţă de viaţa noastră.
Google dar şi alte companii testează prototipuri de vehicule fără şofer de mai mulţi ani şi cu rezultate încurajatoare. Aceste vehicule sunt capabile să proceseze volume mari de date culese de sistemele radar de la bord, de camerele video cu care sunt dotate, de sistemele cu ultrasunete pentru păstrarea distanţei, sistemele GPS şi hărţile actualizate online pentru a naviga şi pentru a răspunde adecvat şi în timp real la situaţiile mereu în schimbare din trafic, fără a fi necesară implicarea umană.
Din punct de vedere al utilizării, aceste vehicule autonome se află încă la început. Trecerea la automobilele care se conduc singure va fi făcută treptat prin implementarea constantă a unor dispozitive şi subansambluri din ce în ce mai inteligente pe automobilele obişnuite. Unii producători au dotat deja ultimele generaţii de automobile cu sisteme de parcare automată, de menţinere automată a benzii de mers, frână de urgenţă sau cu sisteme semi-autonome de control al croazierei. În luna octombrie, spre exemplu, Tesla Motors a pus la dispoziţia clienţilor care şi-au cumpărat automobile Tesla un pachet software a cărui instalare permite o formă limitată de pilot automat.
2. Internetul lucrurilor în varianta nano
Știinţa şi tehnologia prezentului au ajuns la performanţa de a miniaturiza senzorii la scară nanometrică — suficient de mici pentru a circula prin fluxul sanguin sau pentru a fi integraţi direct în materialele de construcţie. Acest pas este extraordinar de important pentru dezvoltarea aşa-numitului Internet of Nano Things (IoNT) care poate deschide o nouă dimensiune pentru medicină dar şi pentru domeniul energetic, printre multe altele.
Unii dintre cei mai performanţi nanosenzori din prezent au fost realizaţi cu instrumentele biologiei sintetice de a modifica organisme unicelulare, aşa cum sunt bacteriile. Obiectivul în acest domeniu este de a concepe biocomputere simple care să folosească ADN-ul şi anumite proteine pentru a recunoaşte anumite ţinte chimice, pentru a memora câţiva biţi de informaţie şi de a semnala un anumit status prin schimbarea culorii sau printr-un altfel de semnal simplu şi uşor de detectat.
Compania Synlogic, un start-up din Cambridge, Massachusetts, comercializează lanţuri de bacterii probiotice cu capacităţi computaţionale simple ce pot fi folosite împotriva unor afecţiuni metabolice rare. Dincolo de medicină, astfel de nanosenzori celulari pot fi folosiţi şi în agricultură sau în industria farmaceutică.
Numeroşi nanosenzori au fost realizaţi din materiale non-biologice, aşa cum sunt nanotuburile din carbon, care pot detecta şi semnala, acţionând ca nişte nanoantene wireless. Pentru că sunt extrem de mici, nanosenzorii pot colecta informaţii din milioane de puncte diferite. Dispozitive externe pot centraliza apoi aceste informaţii pentru a genera hărţi incredibil de exacte care să înregistreze şi cele mai mici variaţii de lumină, vibraţii, curenţi electrici, câmpuri magnetice, concentraţii ale unor elemente chimice etc.
3. Bateriile Next-Gen
Pentru oamenii care încă nu sunt conectaţi la reţeaua de energie electrică, combinaţia dintre tehnologiile de obţinere a energiei electrice din surse regenerabile şi tehnologiile din ce în ce mai performante de stocare a energiei va reprezenta o importantă schimbare de paradigmă în viaţa de zi cu zi.
Tehnologiile de obţinere a energiei electrice din surse regenerative, în special din energia solară şi cea eoliană s-au dezvoltat foarte mult în ultimul timp, oferind soluţii cu randament din ce în ce mai bun, însă chiar şi aşa Soarele apune, iar vântul poate fi capricios. Deşi an de an fermele eoliene devin mai mari iar celulele solare mai eficiente, aceste surse de energie regenerabilă asigură mai puţin de 5% din necesarul global de energie electrică. În multe locuri energia din surse regenerabile nu reprezintă decât o nişă fără valoare statistică sau pur şi simplu un moft din cauza absenţei unei tehnologii sigure şi ieftine pentru stocarea energiei în exces obţinută atunci când condiţiile sunt ideale (zile însorite şi cu vânt) şi introducerea ei în reţea atunci când condiţiile nu mai sunt ideale sau atunci când se înregistrează creşteri ale consumului în reţea.
O generaţie nouă de baterii ar putea rezolva această problemă, permiţând dezvoltarea şi mai rapidă a sectorului energiilor regenerabile. Acest lucru ar putea însemna energie electrică ieftină şi verde pentru cei aproximativ 1,2 miliarde de oameni care trăiesc neconectaţi la reţea.
În ultimii ani au fost prezentate noi tipuri de baterii care pot asigura alimentarea cu energie necesară pentru fabrici întregi, orăşele sau chiar „mini-reţele” electrice care să conecteze comunităţi rurale izolate. Aceste noi tipuri de baterii sunt bazate pe sodiu, aluminiu sau zinc. În fabricarea lor nu este nevoie de metale grele sau de substanţe chimice caustice de tipul celor folosite în bateriile din generaţii mai vechi şi astfel noile generaţii de baterii promit să fie mai ieftine, scalabile şi mai sigure decât bateriile pe bază de litiu folosite în cadrul dispozitivelor electronice portabile şi pentru alimentarea automobilelor electrice.
4. Ecosisteme AI deschise sau câte un asistent personal pentru fiecare
Inteligenţa artificială poate însemna deblocarea unei capacităţi mult sporite de producţie, dar şi o mai bună stare a sănătăţii şi un grad crescut de fericire pentru milioane de oameni. Unul dintre avantajele pe care celebrităţile şi bogaţii oameni de afaceri îl au faţă de oamenii de rând este că nu trebuie să-şi cheltuiască timpul liber pentru a se ocupa de anumite aspecte mai puţin interesante ale vieţii de zi cu zi: cum ar fi să-şi facă singuri programul pentru zilele următoare, planuri de călătorie şi rezervări, sau pur şi simplu nu trebuie să caute singuri anumite informaţii de care au nevoie.
Cei bogaţi şi celebri au asistenţi personali care se ocupă de astfel de lucruri care pot consuma foarte mult timp. În curând însă luxul de a beneficia de un asistent personal ar putea să nu mai fie doar apanajul lor. Datorită emergenţei unui ecosistem AI deschis, aceste servicii vor deveni accesibile unui număr mare de oameni, la preţuri reduse.
De urmărit în acest domeniu sunt progresele ce vor fi înregistrate de sistemele de inteligenţă artificială Siri, aparţinând Apple, Cortana (Microsoft), OK Google (Google) şi Echo (Amazon). Ele pot extrage şi răspunde la întrebări adresate prin viu grai, folosind sisteme de procesare a limbajului natural şi apoi trec într-o nouă etapă, rezolvând o serie de sarcini utile, cum ar fi căutarea unui restaurant în apropiere, obţinerea de informaţii de navigare spre anumite destinaţii, managementul agendei şi identificarea intervalelor libere în care pot fi adăugate diferite întruniri, şedinţe etc sau, pur şi simplu, operarea unei căutări simple pe internet.
Însă, parcă de prea multe ori răspunsul primit de la aceste sisteme este „Sorry, nu ştiu nimic despre acest lucru” sau „Iată ce am găsit pe web”. Desigur este firesc ca astfel de sisteme să aibă limite, însă problemele sunt legate de dificultatea cu care sunt dezvoltate şi dotate cu noi caracteristici în condiţiile în care sunt sisteme aflate în proprietatea companiilor enumerate.
În ultima perioadă au existat şi abordări care au adus laolaltă mai multe astfel de sisteme tehnologice emergente, rezultând asistenţi personali din ce în ce mai buni, care funcţionează în ecosisteme AI deschise. Astfel de ecosisteme ne conectează nu doar dispozitivele mobile şi computerele — şi prin ele ne sincronizează mesajele, contactele, cheltuielile, calendarul şi programul de lucru — dar pot ajunge chiar şi până la termostatul din dormitor, ştiind să dea drumul la căldură înainte de a ajunge acasă, seara, pentru o mai mare eficienţă energetică.
Pe scurt, interconectarea sau relaţionarea dintre Internet, Internetul lucrurilor (IoT) şi datele personale, toate disponibile oricând şi oriunde şi putând fi accesate prin adresarea unor cuvinte unui sistem dotat cu AI, poate duce la o creştere importantă a productivităţii fiecărui individ şi poate avea efecte benefice asupra stării sale generale de sănătate şi de fericire.
5. Optogenetica şi promisiunile pe care le aduce în domeniul neurologiei
Susţinută şi îmbunătăţită continuu prin dezvoltarea microcipurilor wireless, optogenetica poate oferi noi căi de tratament pentru maladii precum Parkinson sau împotriva depresiei. Apariţia domeniului optogeneticii a accelerat substanţial ritmul progresului înregistrat în neurologie.
Experimentele au fost însă limitate de problema introducerii luminii adânc în ţesutul cerebral. Însă în prezent, o nouă generaţie de microcipuri ultrasubţiri şi foarte flexibile, fiecare dintre ele nu mai mare de un neuron, este testată prin injectare pentru a trece nervii sub control wireless. Astfel de microcipuri minim-invazive pot fi introduse adânc în ţesutul cerebral.
Domeniul optogeneticii a deschis deja noi uşi pentru tratarea unor afecţiuni neurologice precum maladia Parkinson, durerile cronice, cecitate şi depresie. Neurochimia creierului este importantă pentru anumite afecţiuni neurologice, motiv pentru care medicamentele pot ameliora simptomele până la un anumit punct. Acolo unde este afectat circuitul electric neuronal de mare viteză, optogenetica propune noi căi de tratament. Spre exemplu, studii recente susţin că, în unele cazuri, terapia non-invazivă cu lumină care blochează anumiţi neuroni poate trata durerile cronice, oferind o alternativă binevenită la periculoasele medicamente bazate pe opiacee.
Maladiile şi disfuncţiile neurologice afectează 1 din 4 oameni la nivel global, iar afecţiunile psihiatrice reprezintă principala sursă de dizabilitate pentru oameni, condiţii în care promisiunile aduse de noul domeniu al optogeneticii nu pot fi ignorate. (Text: Agerpres, Foto: google.com, computerweekly.com, the-scientis.com)
