8 технологий, которые изменят будущее образование

Содержание

Как технопессимизм превратился в технодепрессию

В 1980-е годы открытый и политически насыщенный технопессимизм 60-х сменяется, как отмечает историк технологии Лео Маркс, ощущением депрессии и безвыходности. Всё труднее оказывалось противопоставить всё более совершенным и сложным технологиям что-то радикально-альтернативное.

Это хорошо видно на примере промышленных катастроф, таких как авария на энергоблоке АЭС Три-Майл-Айленд, взрыв газа на заводе пестицидов в индийском Бхопале в 1984 году, Чернобыльская авария в 1986 году. Снятый в 2014 году Рави Кумаром фильм, основанный на реальных событий в Бхопале, отлично показывает, что трагедия произошла не из-за чьего-то злого умысла. Завод пестицидов был необходим для экономики Индии и удобен для глобального капитализма, поэтому его строительство было почти вынужденным, хотя и очень опасным.

Мы будем жить в дополненной реальности

Если вы смотрели «Железного человека» или «Мстителей», вы наверняка удивлялись тому, что роботизированный костюм Тони Старка разговаривал с ним и показывал поток данных, которые всплывали внутри шлема костюма и сообщали Тони информацию об окружающей среде. И хотя мы вряд ли будем в ближайшее время летать в железных костюмах и драться со злодеями, все идет к тому, что мы будем идти по улице, а данные будут всплывать прямо в воздухе вокруг нас. Очки Google Glass — далеко не первый маячок такого будущего.

Идея дополненной реальности сформировалась еще в 1960-х годах, когда исследователь Айвен Сазерленд — известный как отец компьютерной графики — написал статью под названием «Абсолютный дисплей», в котором рассмотрел возможность смешения цифровой информации и человеческого зрения для создания иллюзии видения сквозь стену. В начале 2000-х ученые из Колумбийского университета разработали громоздкие, но вполне носимые инструменты, которые позволяли пользователю, смотрящему сквозь специальные солнечные очки, видеть всплывающие проекции и графики о районах Нью-Йорка. С тех пор дополненная реальность начала захватывать мир.

К примеру, агентство DARPA работает над контактными линзами, поддерживающими дополненную реальность. Такие устройства могут считывать цифровую информацию, встроенную непосредственно в ландшафт в виде цифровых маячков. Совсем недавно мы показывали подобное устройство в действии. Оно может быть чрезвычайно полезным для дизайнеров и художников, да и в целом людей, работающими с трехмерными объектами.

Мы сможем двигать предметы силой мысли

Вы наверняка слышали об экстрасенсах, которые могут сгибать ложки силой мысли (психокинез) — то есть, манипулируют неодушевленными предметами посредством своих способностей. Что ж, хотя все случаи такого «психокинеза» были разбиты в пух и прах скептиками, в последние годы ученые добились определенных прорывов на этой почве. По сути, вы же можете перемещать предметы, нажимая кнопку на джойстике? Почему бы не убрать этот неудобный предмет?

Ключ к этим способностям лежит в сфере, которая называется интерфейсом машинного мозга (ИММ) и по сути является каналом связи, через который ваши нейроны посылают сигналы внешним устройствам с такой же легкость, с какой вы напрягаете свои мышцы. Ученые начали разработку подобных алгоритмов еще в 70-80-х годах. К середине 2000-х, они начали разрабатывать электронные импланты мозга под названием «нейропростезы» (neuroprostheses), которые позволяют управлять курсором, например, без использования дополнительных гаджетов. Технология находится в зачаточном состоянии, но ученые сделали выводы, что когда-нибудь подобные импланты будут невероятно полезны парализованным людям. Вроде Стивена Хокинга. Абсолютно безнадежные инвалиды смогут ходить и действовать наравне с людьми, не страдающими от таких недугов.

Другие полагают, что однажды мы сможем не только включить микроволновку или завести машину, просто подумав об этом, но будем неразрывно связаны с компьютерами и устройствами, которые постоянно будут предоставлять нам информацию непосредственно в мозг. Например, было бы неплохо хранить лица и имена людей, а также даты их дней рождения на отдельной полочке головного мозга и при необходимости извлекать. Этого ведь никто не помнит.

Образование за пределами класса

В будущем образование, возможно, больше не будет ограничиваться формальными институтами, вроде школ и курсов. Дополненная реальность, облачные вычисления, социальные сети и адаптивные системы обучения, использующие технологию отслеживания глаз позволят проводить уроки за пределами стен школы.

Эксперименты и ошибки также будут поощряться, благодаря 3D-печати и игровому подходу, поскольку никаких реальных последствий или бюджетных расходов не будет. Школьники будут относиться к учебе как к отрадной части их жизни, которая требует активного участия, а не как к рутине, скучной и нудной. Впрочем, все мы были детьми.

Умный туалет

Если вы когда-нибудь бывали в Азии, а именно в Японии, вы наверняка были очарованы их туалетами. По сравнению с нашими, японские туалеты выглядят весьма футуристично. Они усеяны кнопками и устройствами, чье назначение порой трудно вычислить. Практически все туалеты в Японии функционируют как биде. В Европе и других частях мира биде брызгают водичкой на вас, чтобы немного очистить. Но в новых туалетах работает еще и сушилка, которая сводит на нет необходимость туалетной бумаги.

Кроме того, японские туалеты спасают браки. Кроме сидений с подогревом, у местных туалетов автоматически поднимаются и опускаются крышки. Работают встроенные дезодоранты и очистители. Все более популярным становится самоочищение туалетов с применением антибактериального покрытия — незаменимая вещь в общественных местах. Это вам не это.

Несмотря на то, что «умные» туалеты шагают по планете — даже если их пока не видно у наших берегов — самые умные из них еще не родились. Их цель — держать нас здоровыми. Некоторые туалеты в Японии уже выполняют анализ мочи, чтобы вовремя сообщить пользователю, что у него диабет, а скоро в списке прогнозов будет беременность, наркотики в крови, ну или рак толстой кишки. Они даже смогут подсказать диету и физические упражнения для поддержания здоровой формы. Но будете ли вы слушать «белого господина»?

К 2025 году по всему миру число поездок на автомобилях каршеринговых сервисов превысит число поездок на личных автомобилях

За последние несколько лет экономика совместного потребления сделала огромный шаг вперед благодаря онлайн-платформам и мобильным приложениям. Однако, наверное, лучший пример такого подхода реализован в транспортном секторе.

Такие сервисы, как Uber, Lyft и Zipcar изменили взгляд людей на вопросы передвижения и владения автомобилем. Также переосмыслить собственные бизнес-модели пришлось многим автопроизводителям.

67% респондентов сошлись во мнении, что к 2025 году экономика совместного потребления вырастет настолько, что по всему миру больше поездок будет совершаться с помощью каршеринговых сервисов, чем на личных автомобилях.

Примечания

  1. Международный конгресс инновации и технологии XXI: стратегии и политики относительно XXI века, & Soares, O. D. D. (1997). Инновации и технологии: стратегии и политики. Dordrecht: Kluwer Academic.
  2. словарное определение
  3. Is in vitro meat the future?, The Times (9 May 2008). Проверено 16 апреля 2011.

  4. A giant leap into the unknown: GM salmon that grows and grows, The Independent (22 September 2010). Проверено 5 мая 2011.

  5. ‘Artificial life’ breakthrough announced by scientists, BBC News (20 May 2010). Проверено 29 апреля 2011.

  6. Scientist Craig Venter creates life for first time in laboratory sparking debate about ‘playing god’, The Telegraph (20 May 2010). Проверено 29 апреля 2011.

  7. Solar ‘Artificial Leaf’ Is Unveiled by Researchers, Reuters (29 March 2011). Проверено 21 апреля 2011.

  8. Doubt on Anti-Aging Molecule as Drug Trial Stops, The New York Times (10 January 2011). Проверено 1 мая 2011.

  9. Patients to be frozen into state of suspended animation for surgery, The Telegraph (26 September 2010). Проверено 21 апреля 2011.

  10. Scientists make eye’s retina from stem cells, BBC News (6 April 2011). Проверено 27 апреля 2011.

  11. Genetic test could be used to ‘personalise’ drugs, say scientists, The Independent (1 March 2010). Проверено 16 апреля 2011.

  12. Scientists Grow Viable Urethras From Boys’ Cells, Fox News (8 March 2011). Проверено 27 апреля 2011.

  13. Wolfram Alpha computational-knowledge engine(англ.)
  14. Christopher Mims: Exoskeletons Give New Life to Legs, Scientific American, 2009(англ.)

Сенсорика и компоненты робототехники

Сенсоры окружают нас повсюду: в телефонах, микрофонах, считывателях магнитных билетов в метро. Несмотря на то, что сенсоров много, остается ряд нерешенных вопросов. Например, эффект Доплера, который для простого потребителя проявляется в низкой скорости срабатывания сенсора. На платных дорогах водитель может оплатить проезд без использования наличных или банковских карт с помощью специального бортового устройства – транспондера. Деньги списываются с автовладельца, когда сенсор считывает метку транспондера. Однако для того, чтобы это произошло, необходимо замедлить автомобиль до 30-50 км/ч.

Роботам тоже требуются сенсоры: антропоморфным – для устойчивости, промышленным – чтобы понимать, в каком месте находится деталь, где ее взять, куда перенести. В России промышленных роботов производят для военных целей.

Сверхскоростной интернет и сверхширокая полоса пропускания

Во всем мире интернет работает гораздо медленнее, чем это возможно. В лучшем случае (теоретически) оптическое волокно может передавать до 500 гигабит данных в секунду, а 5G может достичь скорости только 10 гигабит в секунду. Возможно через лет 10 мы получим сверхскоростное подключение.

Большинство используемых приложений и платформ в сети (например, Instagram или Netflix) потребляют все больше данных. Если к этому добавить еще и распространение контента в 4K (фильмы, сериалы, видеоигры) и последующий контент в формате 8K, а вместе с ним и необходимость в еще лучшей пропускной способности канала передачи данных, то ситуация станет еще более сложной. Той сети, которую мы имеем сегодня будет недостаточно для поддержки объема данных для одновременного просмотра фильма в 8K и подключения еще хотя бы двух или трех устройств.

По этой причине возникает необходимость в новых навигационных технологиях и объектах инфраструктуры, которые будут в состоянии поддерживать такой огромный объем данных. Поэтому Facebook, Google и Microsoft инвестируют в создание новых подводных магистралей, способных значительно увеличить объем данных, передаваемых из одной части мира в другую. Но и этого может быть недостаточно.

В 2022 году в производство будет запущен первый автомобиль, напечатанный на 3D-принтере

Устройства для 3D-печати становятся все более мощными и уже сейчас могут создавать сложные объекты из самых разнообразных материалов. Многие автопроизводители стали использовать технологии трехмерной печати для создания прототипов и изготовления определенных деталей автомобилей.

Совсем недавно компания Audi представила небольшой автомобиль, созданный с помощью печати частицами металла. Автомобильный стартап Local Motors планирует начать массовую 3D-печать своей полноразмерной модели в ближайшие несколько лет. Компания уже создала несколько прототипов и собирается запустить в продажу финальный вариант модели (на фото).

Умное стекло

Подобные технологии по-настоящему манят.

Прочное, гибкое, умное… стекло? Да, мы, возможно, того сами не замечая, входим в «эру стекла». Обладая возможностью становиться прозрачным и непрозрачным, оставаться прочным и небьющимся и даже вести себя как сенсорная панель, новый тип стекла сможет изменить наши дома и рабочие места до неузнаваемости.

Стены в таких домах при желании смогут вести себя как окна, контролируя объем пропускаемого ультрафиолетового излучения, тепла и делая наши жилища и транспорт гораздо энергоэффективнее. Только представьте, что каждая поверхность вашего дома будет способна трансформироваться из стены в окно, а из окна в экран телевизора просто по движению вашей руки.

Ноутбуки и планшеты

Заменят ли планшеты ноутбуки? Много лет назад ответ на этот вопрос был бы положительным, но сейчас ситуация, похоже, кардинально изменилась. Современные ноутбуки становятся тоньше и мощнее, или же они объединяют обе функции в одном девайсе: сразу и планшет, и ПК. Для некоторых видов работ «классический» мощный и работоспособный ноутбук является как необходимостью, так и удобством, в то время как многие программы или функции не работают на планшетах.

На самом деле, между этими двумя устройствами все еще существуют явные различия, и пока еще слишком рано говорить о том, какие из них останутся или исчезнут

На данный момент внимание сосредоточено на iPadOS — новой операционной системе, которая предложила версию iOS, оптимизированную специально для работы на планшете Apple

Самоуправляемые автомобили

Автоматизированный транспорт, управляемый компьютерами вместо человека, уже существует. Но если эта технология станет по-настоящему массовой, то есть самоуправляемые автомобили заменят большинство стандартных моделей, управляемых людьми, то они действительно смогут изменить жизнь своих владельцев. Примеры этих изменений представить совсем несложно. Самоуправляемые автомобили смогут значительно снизить количество дорожно-транспортных происшествий. В значительной степени за счет исключения из уравнения фактора человеческих ошибок. Если учесть, что в ДТП ежегодно в мире гибнет около 1,3 миллиона человек, эффект будет весьма заметным.

Рост количества самоуправляемых автомобилей на дороге вызовет и менее заметные изменения. Владение личным транспортным средством может стать пережитком прошлого для большинства людей и будет вытеснено возможностью вызова любого количества самоуправляемых транспортных средств в абсолютно любой момент времени. Скорее всего, это мало чем будет отличаться от использования таких сервисов, как Uber and Lyft, но в теории может быть еще дешевле и эффективнее. Если индивидуальное владение авто уйдет в прошлое, то изменится и инфраструктура городов. Сокращение парковочных мест и частных гаражей для автомобилей может существенно разгрузить пространство в городских центрах, где, как правило, наблюдается обратная картина.

Может измениться и дизайн автомобилей. Отсутствие необходимости в водителе-человеке позволит разрабатывать транспортные средства более компактными и, следовательно, более экономичными, делать их более быстрыми и маневренными. Эксперты уверены, что компьютерная навигационная система обладает потенциалом обеспечить больше безопасности на дороге, по сравнению с человеком.

Если в конечном итоге на дороге останутся только самоуправляемые автомобили, то создание общей компьютеризированной навигационной сети позволит в перспективе передвигаться таким автомобилям на более высоких, по сравнению с сегодняшними автомобилями, скоростях. Это позволит решить проблему пробок, а наличие различных льготных программ упростит возможность передвижения между различными областными районами. В свою очередь, это упростит выбор в пользу жилья за пределами городов, где, как правило, оно обходится дешевле, но при этом позволит не жертвовать удобством.

Тем не менее рост количества самоуправляемых автомобилей несет и опасность. Полная адаптация этой технологии, вероятнее всего, лишит целый сектор экономики рабочих мест. Взять хотя бы дальнобойщиков, да и вообще всех водителей грузовых и пассажирских транспортных средств. Нас ожидает увеличение роста безработицы и сокращения заработной платы, по крайней мере в краткосрочной перспективе, пока люди не найдут новую работу. Самоуправляемые автомобили станут интересной и уязвимой целью для хакеров. Одно дело вывести из строя отдельно взятый автомобиль, другое – устроить саботаж в целой сети транспортных средств. Такие атаки могут не только привести к человеческим жертвам, но и способны превратить, казалось бы, обычные автомобили в настоящее оружие.

Информационные технологии

Новая технология Состояние Потенциально вытеснит Потенциальные применения Связанные статьи
Искусственный интеллект Теория и эксперименты; ограниченные применения в специальных областях Низкоуровневый интеллектуальный труд Создание интеллектуальных приборов Тест Тьюринга
Машинный перевод Коммерческая эксплуатация Расширение культурных связей
Разработка прототипов, исследования
Распространение простейших усилителей; более сложные прототипы; теория и эксперименты существенно более сложных усилителей
Коммерческая эксплуатация Создание веб-машиночитаемых аннотированных данных, организованных на семантической основе
Распространение нестандартизованных методов Ускорение параллельных вычислений
Распространение; разработки для больших ёмкостей
Разработка прототипов и исследования Хранение и архивирование данных, которые ранее не хранились по экономическим причинам
Рабочие прототипы Хранение данных
Оптический компьютер Теория и эксперименты — некоторые компоненты интегральных схем уже разработаны Вычислители с меньшими затратами энергии, более быстрые и меньшего размера
Квантовый компьютер Теория и эксперименты Компьютер, Оптический компьютер
Квантовая криптография Коммерциализация
Распространение Повсеместное подключение к сети
Теория и эксперименты Дисплеи Дополненная реальность, Виртуальная реальность
Коммерциализация
Дисплеи, освещение
Коммерциализация и развитие
Дисплеи с очень широкой цветовой гаммой
Теория Массовое производство трёхмерных устройств отображения
Распространение Дисплейные технологии
Рабочие прототипы
3D-принтер В коммерческом производстве Руководства по созданию прототипов, а также некоторые методы массового производства, которые не имеют средств для настройки Быстрое создание прототипов и производство не только пластиковых объектов, но и изделий из разнообразных материалов, которые потенциально позволяют настроить производство продукции для индивидуальных потребителей Проект RepRap
Рабочие прототипы в дискретных приборах
Теория, ограниченная коммерциализация Искусственная среда, в которой пользователь чувствует себя так же, как он обычно чувствует себя в реальности консенсуса

К 2018 году 90% населения получат бесплатный и неограниченный доступ к услугам хранения данных

Потребность удалять старые файлы, чтобы расчистить место для новых, станет пережитком прошлого. В течение трех лет около 90% жителей планеты получат бесплатный и неограниченный доступ к хранилищам данных, который будет окупаться за счет рекламы, говорится в докладе.

Уже сейчас некоторые компании предлагают очень дешевые или бесплатные решения для хранения данных. К примеру, Photos уже сейчас предлагает неограниченный объем для хранения фотографий, а Amazon предоставит место для хранения любого объема данных за $60 в год.

Одна из главных причин, по которым компании могут себе позволить такие вещи – это то, что стоимость гигабайта на жестком диске продолжает дешеветь. Этот процесс приводит к созданию новых данных в невиданных доселе объемах. Согласно докладу, около 90% существующих сейчас данных созданы лишь за последние два года.

Тем не менее есть и признаки того, что это может не произойти. Недавно Microsoft отказалась от своих планов по обеспечению безлимитного хранения данных в облачном сервисе OneDrive.

7) Запись данных в ДНК

К 2010 году за всю историю человечество создало 1,5 зеттабайт данных. Исходя из динамики, к 2025 году мы создадим 175 зеттабайт информации, которую нужно где-то хранить. В настоящее время хранение данных в ДНК обеспечивает плотность до 10¹⁸ байт на кубический мм — как минимум, в шесть раз больше, чем возможности любого другого носителя, доступного сегодня.

Такие системы хранения уже проверены временем и поставляются в комплекте с набором репаративных (восстановительных) ферментов, белков и нуклеиновых кислот, а также надежными «контейнерами» комнатной температуры (клетками), которые приучены выживать в практически любой окружающей среде. Исследования показали, что природа хранит данные в похожем формате уже сотни миллионов лет.

В РФ разрабатывают беспилотное аэротакси

В России создаётся беспилотное аэротакси, которое будет способно перевозить пассажиров на расстояние до 500 км с крейсерской скоростью 500 км/час. Первую экспериментальную модель планируют создать к 2025 году, на ней будут отрабатывать вертикальные взлёт и посадку. 

Ожидается, что далее будет выпущен лётный образец, грузоподъёмность которого составит 500 кг (четыре пассажира), пишет газета «Известия». 

Такое аэротакси прежде всего создают для применения в городах-миллионниках и в самых больших по площади областях страны. Актуальным применение транспортного средства станет из-за нехватки в России взлётно-посадочных полос, объяснили разработчики из Национальной технологической инициативы (НТИ).

 «Высокую скорость аппарата обеспечит установленная на его борту газотурбинная установка, соединённая с электрогенератором. Через батарею суперконденсаторов он питает шесть стационарных двигателей, — рассказал заместитель соруководителя рабочей группы «Аэронет» НТИ Павел Булат. По его словам двигатели будут вращать подъёмные и маршевые вентиляторы, которые будут полностью убраны внутрь фюзеляжа, выполняющего функции крыла. Управление планируется осуществлять струйными рулями и за счёт изменения вектора тяги. Силовую электронику для машины создадут из карбида кремния вместо традиционного кремния.

 Материал корпуса также будет инновационным. Конструкторы собираются применить новейший сплав алюминия и скандия. Его разработали во Всероссийском институте авиационных материалов. Это позволит создать лёгкий цельнометаллический фюзеляж сварной конструкции.

Учёные запатентовали систему энергоснабжения Земли из космоса

Московский радиотехнический институт Российской академии наук получил патент на систему передачи энергии с орбитальной солнечной электростанции на Землю, говорится в данных на сайте Федеральной службы по интеллектуальной собственности.

Согласно документу, учёные предлагают развернуть космическую солнечную электростанцию на высоте от 300 до 1000 километров и при пролете над наземным приёмным пунктом передавать накопленную в аккумуляторах электростанции энергию с помощью микроволн.

» (…) энергоснабжение Земли из космоса может: 1. Обеспечить передачу энергии непосредственно в районы её потребления и, в первую очередь, в труднодоступные и высокоширотные без организации наземных линий электропередачи большой протяженности. 2. Сократить использование углеводородного топлива, добыча и сжигание которого оказывают вредное влияние на биосферу», — говорится в пояснении к патенту.

При этом в российском патенте указан схожий американский патент 1971 года, в котором впервые была выдвинута идея создания солнечной космической электростанции. Тогда электростанцию предлагалось разместить на геостационарной орбите высотой 36 тысяч километров, что позволило бы ей всё время находиться практически над одним и тем же участком поверхности Земли и тем самым обеспечить постоянную передачу энергии на Землю. Однако в этом случае приёмная станция должна быть расположена на экваторе. Российское предложение позволяет передавать энергию и в другие регионы Земли.

В 2018 году первый заместитель гендиректора холдинга «Швабе» Сергей Попов в интервью РИА Новости рассказал, что российские учёные разрабатывают орбитальный лазер с зеркалом-ретранслятором, который будет способен передавать энергию Солнца в те части Земли, где невозможно или крайне затруднительно построить электростанции, в том числе в Арктику.

Аугментация людей

Бионика меняет лицо человечества. В буквальном смысле. Чем больше мы становимся зависимыми от машин, тем быстрее мы приближаемся ко времени, когда наши возможности станут на порядок выше и шире, чем те, которыми мы обладаем сегодня.

Имплантация видеокамер в глаза, улучшение способности выше прыгать и быстрее бегать, или же даже контролирование электронных устройств силами нашего разума — граница между машиной и человеком медленно, но верно становится все более размытой. Благодаря новым способностям мы, вероятнее всего, сможем даже почувствовать и получить совершенно незнакомый для нас до этого опыт. Может, мы сможем «слышать» цвета или «чувствовать» электрические поля или даже загружать новую информацию в наш мозг, как фильме «Матрица».

3D-печать

Пройдет совсем немного времени до того момента, как люди сами будут способны создавать себе дома, велосипеды и даже автомобили.

Несмотря на то, что эта технология с нами уже несколько лет, 3D-печать продолжает находить для себя новые сферы применения. Так как технология становится дешевле и доступнее для широких масс, устройства для 3D-печати потихоньку становятся неотъемлемой частью современного общества. Медицина, космос, дизайн, транспортные сферы — все так или иначе начинают чаще пользоваться данной технологией и получать от этого существенные преимущества.

Будь то биопечать продуктов для медицинских целей или печать материалов и различных механических частей, используемых, например, в двигателях или же в новых космических разработках — за 3D-печатью будущее.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий