Технология бүгінде шешіп жатқан 10 жаһандық мәселе

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 04:02

Миды декодтау, энергияны сақтау және жаңа өнертабыстар қажет болатын басқа да мәселелер.

1. Атмосферадағы көмірқышқыл газы

Парниктік әсерді жою үшін адамзатқа зиянды шығарындыларды азайту ғана жеткіліксіз. Сондай-ақ, атмосферада бұрыннан бар газдан қалай да құтылу керек. Мысалы, көміртегі секвестрін қолдану – көмірқышқыл газын органикалық заттарға айналдыру процесі.

Бұл керемет ресурстарды қажет ететін тапсырма. Дегенмен, ғалымдар көміртекті пайдалы өнімдерге айналдырудың әртүрлі әдістерін қазірдің өзінде қолданып жатыр. Сонымен, никель мен фосфордан жасалған катализаторларды пайдалана отырып, зерттеушілер зерттеушілер СО2-ны бұрын-соңды болмаған тиімділікпен көмірқышқыл газын әртүрлі полимерлі материалдарға айналдырудың жолын тапты. Бір уақытта бірнеше институттар CO өңдеумен айналысады₂ синтетикалық отынға айналдырады. Арнайы балдырлардың көмегімен көміртекті көміртекті талшыққа көміртекті талшықтарға СО2 түрлендіру үшін пайдаланылатын балдырлар түрлендіреді. Сондай-ақ көмірқышқыл газын бетонның зиянды шығарындыларынан бетонға айналдыру әдісі бар: бұл үшін әктас қолданылады.

2. Энергияны сақтау

Адамдар жаңартылатын көздерден көбірек энергия алуды үйренеді. Жел турбиналары мен күн панельдері арзандап барады, бірақ олардың елеулі кемшілігі бар: күн батқанда немесе жел тоқтаған кезде олар жұмыс істемейді.

Бұл адамзаттың әлі де тұрақты көздерден – көмір мен табиғи газдан бас тарта алмайтынының бір себебі. Энергияны үлкен көлемде сақтаудың жолын табу керек. Мысалы, мегаполисті түні бойы тамақтандыруға болатындай. Қазіргі заманғы аккумуляторлар бұл үшін өте қолайлы емес, кем дегенде, олардың жоғары құны.

Бақытымызға орай, бұл мәселемен бүкіл әлем бойынша ғалымдар мен компаниялар айналысуда. Келешегі зор әзірлемелерге, мысалы, Toyota және Panasonic компаниялары сұйық немесе гельдік электролит негізіндегі автомобиль призматикалық аккумуляторларымен және алюминий негізіндегі өте жылдам қайта зарядталатын алюминий-ионды батареямен байланысты бірлескен кәсіпорын құруға келіседі. Бұл өнертабыстардың артықшылығы - олар көбірек энергияны сақтауға мүмкіндік береді, бірақ сонымен бірге олар литий-ионды аккумуляторлардан айырмашылығы жанбайды және тез зарядталады.

3. Тұмау

Пандемиялық тұмау сирек кездеседі, бірақ өте қауіпті. 1918 жылы Н вирусынан 50 миллионнан астам адам қайтыс болды₁Н₁, содан кейін 1957 және 1968 жылдары миллионға жуық және 2009 жылы 500 мыңға жуық.

Вирус үнемі өзгеріп отырады және ескі вакциналар жұмысын тоқтатады. Сондықтан ғалымдар мен өнертапқыштардың маңызды міндеттерінің бірі вирустың қауіпті емес нұсқаларынан да, апатты індеттерден де қорғайтын әмбебап вакцина жасау болып табылады. Бұл бойынша жұмыс қазірдің өзінде әмбебап тұмауға қарсы вакцина зерттеуімен жүргізілуде: ғалымдар бірден бірнеше вакцинаны сынақтан өткізуде. Олардың бірі нанобөлшектерге жинала алатын ферритин ақуызына негізделген. Екіншісі дененің иммундық реакциясын ынталандыруға арналған гемагглютининнің төрт түрін (тұмау вирусының құрамдастарының бірі) қамтиды.

4. Деменция

85 жастан асқан адамдардың шамамен үштен бірі деменциядан зардап шегеді. Уақыт өте келе өмір сүру ұзақтығы ұзарады, ауруға бейім адамдар саны да артады. Сонымен қатар, бұл аурумен күресудің бірде-бір тиімді әдісі әлі ойлап табылған жоқ.

Нейрология, неврология және генетика саласындағы жетістіктер бізге Альцгеймер ауруы мен деменцияның басқа түрлерін тудыратынын жақсырақ түсінуге көмектеседі. Мүмкін, миды зерттеуге арналған неғұрлым озық құрылғылар мен технологиялардың пайда болуымен ғалымдар аурудың дамуын бәсеңдетудің немесе алдын алудың жолдарын таба алады.

Технология дәл қазір есте сақтау қабілеті бұзылған адамдардың өмірін жеңілдетуге көмектеседі. Мысалы, Мен қалай істеймін? шәйнекті қою немесе қысқа роликтер арқылы ыдыстарды жуу сияқты күнделікті тапсырмаларды еске салады. Ал Ұлыбританияда ғалымдар деменциямен ауыратын науқастардың жағдайын автоматты түрде бақылай алатын және адамға қауіп төнген жағдайда туыстарына хабарлай алатын смарт-құрылғы жүйелерінде Imperial компаниясында Launching: UK DRI Care Research & Technology жүйесінде жұмыс істеуде.

5. Мұхиттардың ластануы

Дүниежүзілік мұхиттар миллиардтаған пластмасса – микропластиктерге толы. Олар осы заттан жаратылған заттар суға түсіп, уақыт өте ыдырағанда пайда болады. Микропластиктер теңіз тұрғындары, құстар мен адамдар үшін өте қауіпті, олар суды және біз одан алынатын өнімдерді уландырады. Мәселен, 2018 жылы Индонезияда асқазанында 6 келі пластмасса бар өлі кит табылды. Сондай-ақ зерттеулер көрсеткендей, теңіз құстарының 90%-ы өмір бойы біраз пластикті тұтынады.

Жер бетінде өмір сүруді жалғастыру үшін адамзат мұхитты қоқыстан тазартуы керек. Бұл қазіргі технологиямен жүздеген жылдарға созылуы мүмкін, бірақ болашақта қауіпті заттарды үлкен көлемде қайта өңдеу мүмкіндігі болуы мүмкін. Қазірдің өзінде Ocean Cleanup жүйелері пластикті салыстырмалы түрде төмен бағамен жинауға мүмкіндік беретін үлкен автономды желілер түрінде сынақтан өтуде.

6. Тұщы судың тапшылығы

Жердегі тұщы су тұзды суға қарағанда әлдеқайда аз. Оның үстіне, ол адамдардың тұрғылықты жерлері арасында біркелкі бөлінген: мысалы, Африкада бұл өте аз. Планета халқының саны өсуде және жақын арада бізге суды тұщыландырудың энергиялық тиімді және арзан әдістері қажет болады.

Бұл сүзгілердің жаңа түрлері немесе электрохимиялық технологиялар болуы мүмкін. Мысалы, Колумбия университетінің зерттеушілері тұзсыздандырудың жаңа әдісін ойлап тапты, ол өнеркәсіпті және қоршаған ортаны тұзды су қабатының үстінде қалқып тұратын арнайы еріткішті пайдалану үшін өте тұзды маринадтан алады. Су одан тұзды бөлетін еріткішке көтеріледі, ал тұщы сұйықтық тығыздықтың өзгеруіне байланысты түбіне түседі.

7. Қауіпті өздігінен жүретін көліктер

Ондаған компаниялар ұшқышсыз көліктерді жасауда: Ford, Waymo, Audi, Google, Yandex. Көліктер көшелерді аралап, оқытып, сынақтан өткізеді, бірақ өндіріске енгізу үшін әлі жетілмеген. Жасанды интеллект қиын жол жағдайларын, кептелістерді және нашар көрінуді жеңуде қиынға соғады.

Уақыт өте келе, дрондар қауіпсіз болады және өздігінен жүретін көліктер әлемді кейбір күтпеген жолдармен заманауи қалаға айналдырады. Автономды таксилер пайда болады, бұл адамдардың жеке көлігін пайдалану мүмкіндігін азайтады. Жолдардағы автотұрақтар мен апаттар азайып, кептеліс азаяды.

Әр түрлі брендтердің инженерлері өздігінен жүретін көліктердің мінез-құлқын жақсарту үшін жұмыс істеуде. Бұған қол жеткізу жолдарының бірі - V2X протоколдарымен Автокөлік қауіпсіздігі мен сенімділігін арттыру V2X хаттамаларын әзірлеу, соның арқасында автомобильдер бір-бірін орналасқан жері туралы хабардар ете алады, сонымен қатар бағдаршамдармен, шлагбаумдармен, қақпалармен және деректермен алмаса алады. тіпті ғимараттар.

8. Жасанды интеллект материализациясы

Бүгінгі таңда дамыған жасанды интеллект пен озық робототехника бір-бірінен бөлек дерлік бар. Роботтар көп нәрсені істей алады, тіпті бұралған сальто да жасай алады, бірақ олар өз бетінше ойлау мен оқуда айтарлықтай табысқа жете алмады. Бірақ стационарлық машиналарда жұмыс істейтін нейрондық желілер мен бағдарламалар бұл үшін өте жақсы.

Дегенмен, ерте ме, кеш пе, жасанды интеллект пен жасанды дене қосылады. Нақты әлем объектілерімен еркін әрекеттесетін, әрекеттер мен олардың салдарын есептей алатын роботтар болады. Бұл индустриалды әлемді өзгертеді Индустрия 4.0-дегі роботтардың рөлі: роботтар адамдар өмір сүре алмайтын жерде жұмыс істей алады, оларға ұйықтау және тамақтану қажет болмайды.

9. Жер сілкінісінің болжауға болмайтындығы

Адамзат дауылдарды және басқа да ауа райы апаттарын олар пайда болғанға дейін бірнеше күн немесе тіпті айлар бұрын болжауды үйренді. Өкінішке орай, жер сілкінісі туралы бұлай айту мүмкін емес. Жер асты дүмпулері мен одан кейінгі цунами салдарынан жыл сайын мыңдаған адамдар өледі, жарақат алады немесе мүлкінен айырылады.

Жер қыртысын сканерлейтін құрылғылар мен алынған мәліметтерді өңдеуге арналған бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу бұл апаттар туралы алдын ала ескертуге көмектеседі. Бағдарламашылар мен зерттеушілер жер сілкінісін теориялық түрде болжай алатын нейрондық желілерде Индонезиядағы автоматты кластерлеуге негізделген жер сілкінісін болжауға арналған нейрондық желіде қазірдің өзінде жұмыс істеп жатыр. Мысалы, индонезиялық ғалымдар жер сілкінісінен кейінгі дүмпулердің пайда болуын болжай алатын нейрондық желі құрды. Әзірге ол алты баллдық дүмпулерді болжай алады.

10. Миды декодтау

Медицинадағы, биологиядағы және анатомиядағы жүздеген жылдар жетістіктеріне қарамастан, біз адам миының қалай жұмыс істейтіні туралы әлі де аз білеміз. Біздің барлық ойлау, қозғалыс белсенділігі, есте сақтау және дағдылар белгілі бір код арқылы нейрондарда жазылады. Бұл кодтың анықтамасы біздің қалай ойлайтынымызды түсіндіріп қана қоймайды, сонымен қатар мидың декодтауына психикалық бұзылулар мен неврологиялық ауруларды тиімдірек емдеуге мүмкіндік береді.

Бұл салада қазірдің өзінде келешегі зор жетістіктер бар. Мысалы, зерттеушілер білді Ғалымдар ми сигналдарынан сөйлеуді тану үшін ми сигналдарын сөйлеуге декодтау әдісін тапты. Илон Масктың Neuralink компаниясы жұмыс істеп жатыр Илон Масктың Neuralink имплантаты адамдарды миға имплантацияланатын және технологияны ойлау күшімен басқаратын сымсыз чиптер жүйесінде AI-мен «біріктіреді».