10 самых интересных технологических разработок: чем порадовал человечество 2024 год
Экзоскелет для тела, летающие такси на воде и распространение искусственного интеллекта: чем удивили изобретатели в 2024 году?
Уходящий год был насыщен значительными технологическими достижениями. Как и ожидалось, главной темой был искусственный интеллект (ИИ) и вызовы, которые возникают вместе с его развитием. Несмотря на чрезмерную популярность этой темы, ученые, стартапы и технологические корпорации в этом году представили действительно впечатляющие разработки.
Их потенциал использования чрезвычайно широк - от решения вопросов физического и ментального здоровья до передачи данных в космосе и сохранения лесов.
Традиционно в конце года ЭП публикует подборку самых интересных технологических разработок, которые заслуживают внимания.
Преобразование текста в видео
В 2024 году сложно кого-то удивить возможностями генеративного ИИ, способного создавать тексты разных стилей на любой запрос. Еще год назад эксперты в области ИИ сходились на том, что развитие больших языковых моделей будет направлено на их практическое применение в конкретных профессиях, таких как медицина или юриспруденция.
Другим перспективным направлением развития считался следующий этап в создании контента: генерация аудио, фото и видео. Если генерация аудио и фото уже была доступной (хоть и с определенными неточностями) в предыдущем году, то создание видео оставалось более сложной задачей для разработчиков.
15 февраля компания OpenAI представила новую систему ИИ под названием Sora, способную генерировать реалистичные видео на основе текстовых запросов. 9 декабря Sora стала доступной для широкой общественности. Новая модель позволяет создавать видео длительностью до 20 секунд на основе текстового описания. На начальных этапах использования количество генераций будет ограничено.
Во время презентации OpenAI продемонстрировала новую функцию на платформе Sora - страницу "Explore", которая содержит ленту видео, созданных другими пользователями с помощью этой системы. Разработчики представили функции "раскадровки" (создание видео на основе последовательности текстовых запросов), "смешивания" (позволяет сочетать элементы двух сцен в одном видео) и "ремикс" (для корректировки результатов генерации через дополнительные текстовые запросы).
Хотя Sora не единственная модель ИИ для создания видео, ее функциональность, внимание к деталям и качество работы инженеров OpenAI делают результаты максимально реалистичными.
Будущее домашней медицины
Французская компания Withings в этом году привлекла внимание на международной выставке CES 2024, представив свой новый продукт - компактное мультифункциональное устройство BeamO.
Компактный моноблок оснащен джойстиком, который позволяет удобно переключаться между его основными функциями. Разработчики обещают, что устройство способно выполнить все измерения всего за одну-две минуты. Полученные результаты автоматически передаются в приложение Withings Health Mate на смартфон через Wi-Fi или Bluetooth, где их можно просмотреть или отправить врачу.
BeamO является примером того, как новые технологии стимулируют развитие телемедицины, поскольку врач может наблюдать за ключевыми показателями пациента в режиме реального времени.
Автономность работы BeamO составляет восемь месяцев, а само устройство может заряжаться через кабель USB-C. Изначально планировалось, что оно появится в продаже летом 2024 года в США и Европе по цене 250 долларов. Однако на сайте Withings пока нет информации об официальном начале продаж. Предварительно старт продаж должен состояться в 2025 году.
Сменить культуру хождения
По словам генерального директора WIRobotics Ким Йон Дже, компания стремилась, чтобы их экзоскелет стал не просто прототипом исследовательского проекта, а коммерческим продуктом. Инженеры создали устройство весом менее 2 кг, которое удобно носить и легко транспортировать. К тому же, его можно использовать даже во время управления автомобилем.
Главной миссией команды является изменение представления о привычной для всех ходьбе. В отличие от традиционных экзоскелетов, созданных для пожилых людей или лиц с нарушениями мобильности, WIM разработан для молодых пользователей, которые хотят улучшить физическую форму или укрепить мышцы во время тренировок.
С помощью специального приложения WIM пользователи могут создавать индивидуальные программы для ходьбы, анализируя данные о силе, балансе тела и собственной осанке. Сам анализ осуществляется на основе технологий ИИ.
Разработанный бывшими инженерами Samsung, робот имеет два режима работы: поддержки, который уменьшает энергозатраты во время ходьбы на 20%, и тренировки, создающей сопротивление, подобное ходьбе в воде, для укрепления мышц.
Экзоскелет оснащен единым двигателем на поясе и бедренными удлинителями с индивидуальными приводами, а также может анализировать и корректировать походку пользователя в реальном времени.
В WIRobotics ожидают, что стильный и яркий дизайн сделает WIM популярным аксессуаром среди поколения Z и миллениалов. Устройство легко разбирается, что упрощает транспортировку и хранение, идеально подходит для активного образа жизни. Цена одной модели составляет около 2500 долларов.
Летучие водородно-электрические такси
Joby Aviation, компания, разрабатывающая авиационный транспорт нового поколения, в этом году успешно провела тестовый полет первого в своем классе водородно-электрического самолета S4 eVTOL, преодолев дистанцию 842 км. Это втрое превышает радиус действия его версии с аккумуляторным питанием.
Самолеты, которые еще называют "летающими такси", предназначены для перевозки пассажиров на короткие расстояния в пределах городов. Успешный тестовый полет стал важным событием, ведь это, вероятно, первый в истории полет летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой, использующего жидкий водород в качестве источника энергии.
Joby Aviation планирует запустить авиатакси в 2025 году для городского транспорта в Нью-Йорке и Лос-Анджелесе в сотрудничестве с Delta Air Lines и Uber, а также в Дубае и Абу-Даби.
Новое воздушное такси - это модифицированный электрический самолет с шестью роторами, разработанный для использования в городских условиях. Его предыдущая версия на аккумуляторных батареях прошла более 40 тысяч километров испытаний и совершила многочисленные полеты на базе компании в Марине, штат Калифорния, и над Нью-Йорком.
Революция в борьбе с лесными пожарами
В этом году Google Research в сотрудничестве с Earth Fire Alliance и другими партнерами представили новаторский спутниковый проект FireSat, главной целью которого является мониторинг лесных пожаров. Система будет обеспечивать сбор данных о размере, интенсивности и распространении пожаров, что будет способствовать оперативной борьбе с этой глобальной проблемой.
Лесные пожары оказывают значительное влияние на изменение климата из-за массовых выбросов углерода. Например, пожары в Канаде в 2023 году вызвали выбросы 3 миллиардов тонн CO2.
Созвездие спутников FireSat будет предоставлять данные о расположении пожаров в реальном времени, что поможет службам быстрого реагирования ликвидировать возгорания на ранних стадиях. Это особенно важно для стран, которые имеют ограниченные ресурсы для борьбы с лесными пожарами.
FireSat сможет обеспечивать глобальные изображения высокого разрешения, которые будут обновляться каждые 20 минут. Они смогут обнаруживать пожары размером всего в несколько квадратных метров. С помощью искусственного интеллекта система будет анализировать изображения, сравнивая их с тысячами предыдущих кадров того же места, а также учитывать погодные условия и другие локальные факторы. Это позволит точно идентифицировать возгорание.
В регионах с развитой инфраструктурой, таких как Калифорния, FireSat станет дополнением к уже имеющимся технологиям, в частности спутникам Министерства обороны США и беспилотным системам наблюдения. В странах и регионах, где подобные технологии отсутствуют, FireSat станет настоящим прорывом.
Первый спутник планируется запустить в 2025 году, а для полного развертывания сети понадобится еще несколько лет. После завершения проекта FireSat станет важным инструментом для служб реагирования и ученых, помогая усовершенствовать методы тушения пожаров и лучше понимать их природу.
Нейроморфные системы для снижения затрат на ИИ
В апреле этого года компания Intel представила Hala Point - крупнейший в мире нейроморфный компьютер, созданный для поддержки исследований в области искусственного интеллекта, вдохновленного принципами работы мозга.
Нейроморфные системы являются новой парадигмой в вычислительной технике, имитирующей структуру и функции человеческого мозга. В отличие от традиционных компьютеров с централизованным процессором и отдельной памятью, такие системы работают по принципу параллельной обработки информации, характерной для нейронных сетей мозга.
Hala Point базируется на более тысячи процессоров Loihi 2, которые включают 140 тысяч вычислительных ядер нейроморфной обработки. Система демонстрирует высокую производительность с возможностью выполнять до 30 квадриллионов (число с 15 нулями) операций в секунду, а также энергоэффективность на уровне 15 триллионов 8-битных операций в секунду на ватт.
Пропускная способность памяти составляет 16 петабайтов в секунду, что позволяет обрабатывать огромные объемы данных в реальном времени и решать задачи по глубокому обучению. Hala Point способен выполнять сложные задачи, в частности управление инфраструктурой "умных городов", моделирование языковых систем, а также оптимизацию логистических процессов. Благодаря своей архитектуре он обеспечивает значительно более высокую энергоэффективность и скорость по сравнению с традиционными процессорами.
Навигация без GPS
Последние несколько месяцев жителей Киева замечали, что во время тревоги их мобильные устройства показывают неправильное местоположение. Это связано с тем, что Силы обороны используют блокировку GPS-сигнала или спуфинг, чтобы бороться с атаками "шахедов".
Компания SandboxAQ разработала решение этой проблемы - геомагнитную навигационную систему AQNav. Она использует квантовые датчики, ИИ и магнитное поле Земли для точного определения местоположения в условиях, когда GPS-сигналы отсутствуют или подделаны. Система использует чувствительные магнитометры для анализа уникальных географических узоров магнитного поля, подобных отпечаткам пальцев, и сравнивает их с магнитными картами для точной навигации.
В январе 2023 года Военно-воздушные силы США заключили с SandboxAQ контракт для исследования инноваций в области геомагнитной навигации в рамках программы Direct-to-Phase-II. К маю 2023 года компания успешно завершила первые летные испытания системы AQNav. Летом этого года ВВС США продлили контракт с SandboxAQ.
На сегодняшний день с сопровождением AQNav совершено более 200 часов полетов и более 40 боевых вылетов на четырех типах самолетов, от одномоторных до крупных военно-транспортных, в различных регионах мира.
Меркало ментального здоровья
Миллионы людей сегодня нуждаются в поддержке и помощи в улучшении своего психического состояния. В этом вызове технологии не остаются в стороне. Одним из интересных решений в этой сфере стало умное зеркало BMind, созданное французской компанией Baracoda, которая специализируется на технологиях в области здравоохранения.
Смарт-зеркало BMind работает на основе ИИ, что позволяет ему идентифицировать изменения настроения и помогать в борьбе со стрессом, как утверждают разработчики. Система базируется на платформе CareOS и способна распознавать жесты и голос пользователя для предоставления персонализированных рекомендаций.
Умное зеркало от Baracoda, запущенное в прошлом году, изначально было сосредоточено на анализе ухода за кожей, помогая пользователям выбирать подходящие косметические средства и правильно ухаживать за собой.
На основе полученных данных зеркало дает рекомендации, в частности по проведению медитаций, сеансов светотерапии или даже предлагает аффирмации. Кроме помощи в сфере ментального здоровья, BMind также предоставляет рекомендации по уходу за собой: оно анализирует состояние кожи и дает советы по правильной чистке зубов.
К сожалению, приобрести умное зеркало напрямую у компании Baracoda невозможно, поскольку она работает в формате B2B (business to business), сотрудничая напрямую с производителями зеркал.
Netflix на Марсе: рекорд NASA в лазерной связи
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) установило новый рекорд лазерной связи, передав данные на расстоянии 460 млн км - максимальном расстоянии между Землей и Марсом. Лазерная коммуникационная система Deep Space Optical Communications (DSOC), размещенная на борту космического корабля Psyche, демонстрирует впечатляющие результаты.
В апреле 2024 года, находясь на расстоянии 225 млн км от Земли, система достигла скорости передачи данных в 25 Мбит/с. В июне, на расстоянии 386 млн км, скорость составляла стабильные 6,25 Мбит/с с пиковыми значениями 8,3 Мбит/с.
В конце июля, когда Psyche находилась на расстоянии 460 млн км, команда NASA успешно восстановила связь с системой. Это подтвердило ее надежность даже в таких условиях.
Хотя скорость соединения пока уступают стандартам земной широкополосной связи, они значительно превышают возможности радиосистем с аналогичным уровнем энергопотребления. Технология DSOC также доказала способность передавать большие объемы информации, в том числе высококачественное видео и цифровые изображения.
Эта инновация открывает новые возможности для будущих космических миссий, обеспечивая более быструю и стабильную передачу данных. Кроме того, она станет ключевым элементом связи во время пилотируемых экспедиций к Марсу и другим планетам, включая передачу видео в реальном времени.
Атомная батарея размером с монету
В этом году китайский стартап Betavolt объявил о разработке инновационной ядерной батареи со сроком службы до 50 лет. Хотя технология атомных батарей существует еще с 1950-х годов, современная тенденция к электрификации и уменьшению выбросов углерода делает такие разработки чрезвычайно актуальными.
Betavolt заявляет, что им удалось миниатюризировать батарею до размера монеты. Компактная батарея работает благодаря специальному изотопу никель-63, радиоактивный распад которого обеспечивает мощность 100 микроватт и напряжение 3 В.
Благодаря длительному сроку службы и стабильности, батарея имеет значительный потенциал для применения в медицинских имплантатах, космических сенсорах и устройствах Интернета вещей. Ее разработка также важна с точки зрения экологии, ведь она демонстрирует возможности уменьшения зависимости от традиционных источников энергии.
Из-за небольшой мощности текущая технология не подходит для питания энергоемких устройств, таких как смартфоны или ноутбуки. Это обусловлено принципом работы бета-вольтаичных батарей, где интенсивность энергогенерации ограничена природой процесса радиоактивного распада.
В Betavolt стремятся усовершенствовать свою технологию и в 2025 году создать батарею мощностью 1 Вт, что откроет новые возможности для ее применения.