Меню

Современные достижения оборудования в



12 новых технологий в электронике, которые изменят наше будущее

Как следует из названия, новые технологии — это те, чьи разработки и практическое применение широко не реализованы. Они представляют собой прогрессивное развитие в различных областях, от робототехники и искусственного интеллекта до когнитивной науки и нанотехнологий.

В частности, отрасль электроники играет решающую роль в обработке сигналов, обработке информации и телекоммуникациях. Оно имеет дело с электрическими цепями, которые включают такие компоненты, как датчики, диоды, транзисторы и интегральные схемы. Проще говоря, охватывает сложные электронные инструменты и системы, такие как современные ноутбуки и смартфоны.

Первый тип транзистора был изобретен в 1947 году. С тех пор мы прошли большой путь. Один смартфон, который вы используете сегодня, содержит более одного миллиарда транзисторов.

Это только начало. Многие революционные устройства еще предстоит изобрести. Давайте выясним, что может принести нам будущее (в области электроники).

12. Цифровая технология запаха

Было проведено множество исследований в области обонятельной технологии, которая позволяет устройствам (или электронным носам) распознавать, передавать и принимать носители с поддержкой запаха, такие как аудио, видео и веб-страницы.

Первая система выделения запаха под названием Smell-O-Vision была изобретена в конце 1950-х годов. Она была способна испускать запахи во время проекции фильма, чтобы улучшить восприятие зрителей.

С тех пор многие исследовательские учреждения придумали подобные устройства. Одним из них был iSmell, разработанный в 1999 году. Он состоял из картриджа со 128 запахами, из которого можно производить различные смешанные запахи. Однако, из-за определенных ограничений, продукт никогда не был запущен в коммерческую эксплуатацию.

На выставке CEATEC 2016 компания представила носимое ароматическое устройство, которым можно управлять через смартфоны и ПК. Ему все еще предстоит преодолеть множество препятствий, включая время и распространение ароматов, а также риски для здоровья, связанные с синтетическими запахами.

11. Термальная медная стойка

Термо-медный столб — это микроэлектрическое термоэлектрическое устройство, используемое для упаковки электроники и оптоэлектроники, таких как лазерные диоды, полупроводниковые оптические усилители, ЦП и ГП.

Компания Nextreme Thermal Solutions разработала эту технологию, чтобы интегрировать функциональность активного управления температурой на уровне микросхемы. Этот метод в настоящее время используется техническими гигантами, включая Intel и Amkor, для подключения микропроцессоров и других современных чипов к различным поверхностям.

Когда ток проходит через монтажную плату, тепловая шишка вытягивает тепло и передает его другой. Этот процесс известен как эффект Пельтье, и именно так тепловой удар помогает уменьшить тепло от электронных схем.

Он действует как полупроводниковые тепловые насосы и добавляет функции управления температурой на поверхности чипа. Сегодняшние тепловые неровности имеют высоту около 20 мкм и ширину 238 мкм (диаметр). Технология следующего поколения позволит снизить высоту тепловых ударов до 10 мкм.

10. Дисульфид молибдена

Дисульфид молибдена является неорганическим соединением, которое широко используется в электронике в качестве сухой смазки из-за его низкого трения и прочности. Как и кремний, это диамагнитный полупроводник с непрямой запрещенной зоной с запрещенной зоной 1,23 эВ.

Дисульфид молибдена является обычной сухой смазкой с размерами частиц в диапазоне 1-100 микрометров. Он часто используется в производстве эффективных транзисторов, фотоприемников, двухтактных двигателей и универсальных шарниров.

В 2017 году двумерный дисульфид молибдена был использован для создания 1-битного микропроцессора, содержащего 115 транзисторов. Он также использовался для создания 3-терминальных мемтранзисторов. В ближайшие годы это соединение может стать основой всех видов электронных гаджетов.

9. Электронный Текстиль

Электронный текстиль (или умная одежда) — это ткани, в которые встроены цифровые компоненты и электроника, чтобы обеспечить дополнительную ценность для пользователя. Есть много других приложений, которые полагаются на интеграцию электроники в ткани, такие как технологии дизайна интерьера.

Этот тип технологии считается революционным, потому что он способен делать несколько вещей, которые обычные ткани не могут, в том числе проводить энергию, общаться, трансформироваться и расти.

Будущие приложения для умной одежды могут быть разработаны для мониторинга здоровья, слежения за солдатами и наблюдения за пилотом. Персональный и переносной физиологический мониторинг, связь, отопление и освещение могут извлечь выгоду из этой технологии.

8. Спинтроника

Спинтроника (или спиновая электроника) относится к собственному вращению электрона и связанному с ним магнитному моменту в физике твердого тела. Он сильно отличается от обычной электроники: наряду с состоянием заряда используются электронные спины для увеличения степени свободы.

Системы Spintronic могут использоваться для эффективного хранения и передачи данных. Эти устройства представляют особый интерес в области нейроморфных вычислений и квантовых вычислений.

Эта технология также используется в медицине (для выявления рака) и имеет большие перспективы для цифровой электроники.

7. Наноэлектромеханическая система

Наноэлектромеханическая система объединяет элементы электроники наноразмера с механическими машинами для формирования физических и химических датчиков. Они образуют следующий логический шаг миниатюризации из так называемых микроэлектромеханических систем.

Они обладают невероятными свойствами, которые прокладывают путь к различным применениям, от сверхвысокочастотных резонаторов до химических и биологических датчиков. Ниже приведены несколько важных атрибутов наноэлектромеханических систем —

  • Основные частоты в микроволновом диапазоне
  • Активная масса в диапазоне фемтограмм
  • Массовая чувствительность до уровней аттограмм и субаттограмм
  • Чувствительность к силе на уровне Аттоньютона
  • Потребляемая мощность порядка 10 Вт.
  • Чрезвычайно высокий уровень интеграции, достигающий одного триллиона элементов на квадратный сантиметр.

6. Молекулярная электроника

Как следует из названия, молекулярная электроника использует молекулы в качестве основного строительного блока для электронных схем. Это междисциплинарная область, которая охватывает материаловедение, химию и физику.

Эта технология позволит разработать гораздо меньшие электронные схемы (в наноразмерных масштабах), что в настоящее время возможно с использованием традиционных полупроводников, таких как кремний. В таких устройствах движение электрона определяется квантовой механикой.

Хотя целые схемы, состоящие исключительно из элементов молекулярного размера, очень далеки от реализации, растущая потребность в большей вычислительной мощности и ограниченность современных литографических методов делают переход неизбежным.

В настоящее время ученые работают над молекулами с интригующими характеристиками, чтобы добиться воспроизводимых и надежных контактов между молекулярными сегментами и объемным материалом электродов.

5. Электронный нос

Электронный нос идентифицирует определенные компоненты запаха и анализирует его химический состав. Он содержит механизм обнаружения химических веществ, в том числе массив электронных датчиков и инструментов искусственного интеллекта для распознавания образов.

Такие устройства существуют уже более двух десятилетий, но обычно они дороги и громоздки. Исследователи пытаются сделать эти устройства менее дорогими, меньшими и более чувствительными.

Электронные носовые инструменты используются исследовательскими учреждениями, производственными отделами и лабораториями контроля качества для различных целей, таких как обнаружение загрязнения, порчи и фальсификации. Они также используются в медицинской диагностике и обнаружении утечек газа и загрязняющих веществ для защиты окружающей среды.

4. 3D Биометрия

Использование биометрической информации увеличивается с каждым годом, особенно в областях, связанных с банковской деятельностью, криминалистикой и общественной безопасностью. Большая часть биометрического распознавания использует двумерные изображения.

Тем не менее несколько продвинутых биометрических методов были разработаны в последние несколько лет. Это включает в себя 3D-отпечатки пальцев, 3D-отпечатки ладоней, 3D-ухо и 3D-методы распознавания лиц.

Будь то в целях взаимодействия человека с компьютером или повышения безопасности, будет широкое применение для надежной биометрии.

3. Электронная кожа и язык

Растяжимые, гибкие и самовосстанавливающиеся материалы, которые могут имитировать свойства кожи животного или человека, называются электронной кожей. Существует широкий спектр материалов, которые реагируют на изменения давления и тепла и способны измерять информацию посредством физического взаимодействия.

Эти материалы могут открыть новые двери для полезных приложений, таких как протезирование, мягкая робототехника, мониторинг здоровья и искусственный интеллект. В будущем конструкции новых электронных шкур будет включать в себя материалы с высокой механической прочностью, лучшей способностью восприятия, рециркулируемостью и самовосстановлением свойства.

Электронный язык, с другой стороны, измеряет и сравнивает вкусы. Он содержит несколько датчиков, каждый из которых имеет различный спектр реакции, способный обнаруживать органические и неорганические соединения.

Электронные языки применяются в различных областях, от пищевой промышленности и индустрии напитков до фармацевтической промышленности. Он также используется для сравнения целевых продуктов и мониторинга параметров окружающей среды.

2. Мемристор

Концепция мемристоров была введена американским инженером-электриком Леоном Чуа в 1971 году. Он предположил возможность дополнительного нелинейного элемента цепи, связывающего магнитный поток и заряд.

Каждая электронная схема состоит из пассивных компонентов, таких как катушки индуктивности, конденсаторы и резисторы. Существует четвертый компонент, называемый мемристором — это полупроводники, используемые для создания запоминающих устройств с низким энергопотреблением.

Мемристор регулирует ток, протекающий в цепи, запоминая количество заряда, ранее прошедшего через него. Мемристоры — это энергонезависимые компоненты, которые имеют очень высокую емкость и скорость хранения.

Патенты Memristors включают приложения в обработке сигналов, интерфейсах мозг-компьютер, реконфигурируемых вычислениях, программируемой логике и нейронных сетях. В будущем эти устройства могут быть применены для выполнения цифровой логики с применением на своем месте шлюза NAND.

1. Гибкий дисплей

Многие производители бытовой электроники проявляют интерес к гибким дисплеям: они работают над внедрением этой технологии в смартфонах и планшетах.

OLED на основе гибкой подложки (металлической, пластиковой или стеклянной) являются одним из наиболее перспективных электронных визуальных дисплеев, которые можно согнуть. Металлические и стеклянные панели, используемые в гибких ОСИД, очень тонкие, легкие, долговечные и практически небьющиеся.

На выставке CES 2018 компания LG представила первый прототип 65-дюймового OLED-дисплея с разрешением 4K, который можно катать. Телевизор раскручивается одним нажатием кнопки, а затем убирается из поля зрения, когда в этом нет необходимости.

В сентябре 2019 года компания Samsung выпустила новый складной смартфон, который можно использовать как для планшета, так и для смартфона.

Складные устройства текущего поколения имеют много недостатков и слишком дороги. Большинство из них являются доказательством концептуальных устройств для начинающих, а не устройств, подходящих для массового рынка. Тем не менее очевидно, что гибкие дисплеи превращаются в нечто совершенно иное, что может привести к удивительным событиям во всей технологической отрасли.

Источник

Это прорыв: десять самых важных технологий 2021 года

Фото: Unsplash

1. Литий-металлические батареи

Литий-металлические аккумуляторы имеют все шансы изменить расстановку сил на авторынке. Их энергетическая плотность равна 1 кВт·ч на литр объема, что почти в два раза больше, чем у литий-ионных батарей. Как утверждают в MIT Technology Review, благодаря этому электрокары заряжаются гораздо быстрее, а главное — заряда хватает на 80% дольше, чем с литий-ионными аккумуляторами. Такие показатели сохраняются и после 800 циклов.

Американский стартап QuantumScape (среди его инвесторов — Билл Гейтс), который занимается разработкой литий-металлических батарей, провел первые тесты в декабре 2020-го. После успешных испытаний он уже заключил сделку с Volkswagen, который начнет выпускать электромобили с этими аккумуляторами в 2025 году.

Скептики утверждают, что результаты тестов пока рано считать успешными: их проводили на однослойных ячейках, тогда как в реальных аккумуляторах они должны быть многослойными. При массовом производстве это может привести к непредвиденным рискам.

2. Вакцины на основе матричной РНК

РНК-вакцина — одна из самых передовых разработок в медицине за последние 20 лет. Сейчас есть две вакцины, созданные по этой технологии: Pfizer и Moderna. Обе — против коронавируса.

Обычные — векторные — вакцины содержат ослабленный или неактивный возбудитель вируса. Вакцины на основе мРНК побуждают организм вырабатывать фрагмент белка, содержащийся в возбудителе COVID-19, который тут же атакует иммунная система. В результате возникает сильный иммунитет к вирусу, организм становится устойчивым к заражению.

Матричные (информационные) РНК хороши тем, что их легко модифицировать под любой новый штамм вируса. Их также можно использовать для борьбы с инфекциями (например, малярией), раком, серповидноклеточной анемией, ВИЧ и другими тяжелыми заболеваниями.

Читайте также:  Приказ ртн фнп оборудование работающее под избыточным давлением

3. GPT-3

На сегодняшний день самая совершенная нейросеть на базе NLP (то есть, алгоритмов распознавания текста) — GPT-3. Это нейросеть-трансформер, которая способна генерировать связные ответы в диалоге с человеком. Объем используемых ей данных и параметров в 100 раз превосходит предыдущее поколение — GPT-2.

Однако даже самые продвинутые трансформеры, обученные на огромных массивах данных не понимают смысла слов и фраз, которые они генерируют. Для их обучения нужны огромные массивы данных и вычислительные ресурсы, которые, в свою очередь, оставляют большой углеродный след. Еще одна проблема — несовершенство датасетов для обучения нейронных сетей: тексты в интернете часто содержат искажения, манипуляции и откровенные фейки.

Фото:Unsplash

Одно из самых перспективных направлений в развитии ИИ и нейросетей — это расширение диапазона восприятия. Сейчас алгоритмы умеют распознавать изображения, лица, отпечатки пальцев, звуки и голос. Они также умеют говорить и генерировать изображения и видео, имитируя наше восприятие разных органов чувств. Ученые MIT отмечают: чтобы приблизиться к человеку ИИ не хватает эмоционального интеллекта и чувств. В отличие от ИИ, человек умеет не только обрабатывать информацию и выдавать готовые решения, но и учитывать контекст, множество внешних и внутренних факторов, а главное — действовать в условиях неопределенности и меняющейся среды. Например, алгоритм AlphaGo от компании DeepMind способен обыграть чемпиона мира по го и шахматам, но все еще не может расширить свою стратегию за пределы доски.

Пока что даже самые продвинутые алгоритмы, включая GPT-3, находятся лишь на пути к этому. Сейчас перед разработчиками стоит задача создать мультимодальные системы, которые бы объединили распознавание текста и сенсорное восприятие для обработки информации и поиска решений.

Фото:Shutterstock

4. Защита данных по модели Data Trusts

По данным Accenture, за время пандемии количество кибератак заметно выросло. Только первой половине 2020 года было взломано 36 млрд учетных записей и аккаунтов. Мы стали хранить гораздо больше данных в Сети, работать онлайн и пользоваться корпоративными сервисами с личных устройств. В итоге многие компании пострадали от утечек и вынуждены были усилить кибербезопасность.

Но причина утечек может быть не только в слабой защите данных, но и в том, что сама модель их сбора и хранения устарела. Data Trusts — «доверительное хранение данных» — новый подход, который может все изменить. В этом случае создается особый доверительный фонд, который хранит и управляет данными людей по их поручению и от их имени.

По словам представителей Mozilla, принцип доверительного управления данных подразумевает, что вы передаете свои данные тому, кто распоряжается ими в ваших же интересах. При этом все данные хранятся в одном месте, а сервисы, которыми вы пользуетесь, получают к ним доступ на ваших условиях. Доверительный фонд несет полную юридическую ответственность за соблюдение ваших интересов и приватности.

5. Wi-Fi 6 и 5G

Новые стандарты связи и беспроводного интернета, с одной стороны, помогают работать удаленно из одной точки на высокой скорости, с другой — способствуют развитию интернета вещей и искусственного интеллекта, сделают передачу данных более безопасной.

Главные преимущества, которые обеспечивает 5G:

  1. Улучшенная мобильная широкополосная связь: скоростная передача потокового видео в соцсетях и онлайн-сервисах с минимальными задержками в передаче сигнала (всего 1–2 мс);
  2. Масштабный интернет вещей: по данным Accenture, с помощью 5G станет возможна поддержка до 1 млн устройств на кв км;
  3. Критически важные сервисы. Новый стандарт связи обеспечит бесперебойную работу автономных беспилотников или удаленных отделений интенсивной терапии.

С помощью 5G многие сотрудники смогут окончательно перейти на удаленную работу, а компании — быстрее принимать решения, основываясь на аналитике потоковых данных. С 2021 по 2025 годы технология принесет экономике США до $2,7 трлн и до 16 млн рабочих мест.

Новый стандарт Wi-Fi 6 добавит новую частоту 6 ГГц к двум уже имеющимся — 2,4 и 5 ГГц. Он преследует те же цели, что и 5G: помогает ускорить интернет-соединение (до 2 Гб/сек для мобильных устройств), сделать его более стабильным и широкополосным — к одной точке можно будет подключить еще больше устройств. При этом сеть сама будет распределять интернет-трафик между устройствами, в зависимости от их мощности.

Специалисты Cisco называют главные преимущества Wi-Fi 6 для бизнеса:

  • поддержка новых сервисов и приложений — включая высоконагруженные — в рамках локальной сети;
  • более высокая скорость и уровень обслуживания уже имеющихся сервисов (например, потоковое видео в 8К);
  • возможность обслуживать больше клиентов в высоконагруженных средах;
  • удаленные и беспроводные офисы, включая устройства интернета вещей.

Согласно опросу Deloitte, 86% руководителей считают, что продвинутая беспроводная связь преобразит их организацию в течение трех лет, и 79% говорят то же самое о своей отрасли.

По данным The Verge, первые 316 млн мобильных устройств с поддержкой Wi-Fi 6E появятся уже в 2021 году. Ожидается, что 5G и Wi-Fi 6 будут не конкурировать, а взаимно дополнять друг друга — в зависимости от задач и типов устройств.

Как будет расти проникновение сетей 5G и Wi-Fi 6 в ближайшие три года

В России операторы потратят более 1,1 трлн руб. на развитие 5G с 2021 по 2027 год. Активное внедрение начнется с 2024 года, однако сроки могут быть сдвинуты из-за низкого спроса. А вот Wi-Fi 6 вряд ли заработает: частоты сети уже заняты фиксированной радиосвязью, а в будущем их могут передать под 5G.

6. Виртуальная и дополненная реальность

По данным Statista, рынок AR и VR в 2020 году оценивался в $18,8 млрд. Это в три раза больше, чем в 2016-м. Аналитики PwC в 2019 году прогнозировали, что число сотрудников, использующих VR и AR в своей работе, вырастет с 500 тыс. до 23 млн к 2030 году.

Сегодня эти технологии используют в здравоохранении — чтобы обучать хирургов или проводить операции с данными диагностики в виде голограмм и онлайн-консилиумом врачей. В начале февраля 2021 года Microsoft провела онлайн-трансляцию 12 операций, выполненных в MR — смешанной реальности. Хирурги из 13 стран смогли подключиться в режиме онлайн и видеть все данные диагностики в виде голограмм и консультировать друг друга.

В ретейле AR позволяет примерить товары, поместить мебель в интерьер перед покупкой, а также получать персонализированные предложения. К примеру, производитель игрушек Mattel (куклы Барби и др.) использует дополненную реальность для игрушечных машинок Hot Wheels. Покупатели могут направить свой смартфон на конкретную модель, чтобы поиграть с ней на любых поверхностях:

В IKEA с помощью VR-гарнитуры вы можете представить, как будет выглядеть ваша кухня с выбранной мебелью.

В образовании дополненная и виртуальная реальность помогают глубже вовлечь в процесс и в деталях смоделировать среду, которую изучают в классе. Технологию используют и в корпоративном обучении. Tyson Foods — международная корпорация по производству продуктов питания — применяет VR, чтобы обучать сотрудников технике безопасности на производстве. В результате производственных травм стало на 20% меньше.

Архитекторы и дизайнеры представляют проекты в масштабе 1:1 с помощью виртуальной и дополненной реальности вместо обычных 3D-рендеров:

ThyssenKrupp Elevator, поставщик транспортных систем, эскалаторов и лифтов, запустил в Азии и на Ближнем Востоке и залы виртуальной реальности с демонстрацией городских транспортных решений.

В автомобильной промышленности VR позволяет инженерам экспериментировать с дизайном и конструкцией новых моделей на стадии разработки концепта. Такой подход используют, к примеру, в Hyundai:

Но главной сферой, где виртуальная и дополненная реальность особенно востребованы, остаются игры и развлечения. Помимо VR-игр и симуляций, в разных странах действуют целые парки развлечений с использованием виртуальной реальности: например, Europa-Park в Германии или VR Star в Китае.

Быстрее всего в ближайшие семь лет будет расти рынок устройств с распознаванием жестов — перчатки для VR и AR: по данным Grand View Research, с 2021 по 2028 года ежегодный рост рынка составит в среднем 18%.

7. 3D-печать

Во время пандемии COVID-19 аддитивные технологии стали выгодной альтернативой традиционному производству, требующему огромных инвестиций и ресурсов. Еще одно весомое преимущество — значительно меньший уровень отходов.

По данным Grand View Research, объем мирового рынка 3D-печати в 2019 году оценивался в $11,58 млрд, а с 2020 по 2027 год его среднегодовой прирост составит более 14%. К 2027 году в мире будет 8 млн 3D-принтеров — почти в шесть раз больше, чем в 2018-м. 77% из них приходится на промышленные принтеры. С помощью 3D-печати уже создают одежду и обувь, предметы интерьера, механические детали и даже протезы. На 3D-принтерах печатают многие детали для двигателей Rutherford, устанавливаемых на ракете-носителе Electron.

Фото:Pixabay

В медицине и здравоохранении на 3D-принтерах печатают кабели и другие детали для медицинского оборудования. Еще один удивительный эксперимент — 3D-печать фрагментов человеческих костей прямо в организме, вместо поврежденных или утраченных. Для этого используют специальные биосовместимые чернила.

Аддитивные технологии применяются в архитектуре: из отпечатанных деталей возводят целые каркасные дома, что делает их намного дешевле обычных аналогов. Как пишет The Guardian, в калифорнийской Коачелла Вэлли такими застроили целый микрорайон. Компания-застройщик Mighty Buildings утверждает, что это позволило сэкономить 95% рабочего времени строителей.

Сейчас мы в шаге от того, чтобы использовать 3D-печать для создания необходимых объектов на поверхности Луны, используя для этого лунную пыль. Это позволит значительно упростить колонизацию спутника: не придется доставлять туда тяжелые грузы и технику.

8. «Зеленый» водород

«Зеленый» водород сегодня является частью глобальной мировой стратегии по снижению углеродного следа и переходу на возобновляемые источники энергии. Вместе с электрокарами водородные двигатели призваны стать главной альтернативой транспорту на дизельном топливе.

«Зеленый» водород получают экологически чистым способом без применения атомной энергии и природного газа. Самый безвредный метод — электролиз, когда через воду пропускают электрический ток. Это позволит избавиться от 830 млн т вредных выбросов углекислого газа в год — последствия неэкологичного производства водорода.

Сейчас, когда стоимость солнечной и ветровой энергии стремительно падает, появился шанс на массовое внедрение еще и водородной энергетики. В связи с этим Европа начала создавать необходимую инфраструктуру и производство на базе электролиза.

Фото:из личного архива

IEA (Международное энергетическое агентство) отмечает рекордный рост электролиза для производства зеленого водорода. Оно прогнозирует, что к 2030 году цена на водородное топливо упадет, как минимум, на 30%, что сделает его таким же доступным, как и другие виды топлива.

Еще до COVID-19 ускорились продажи автомобилей с водородным двигателем, однако сейчас многие производственные мощности замедлились или вовсе остановлены. После пандемии именно водородные технологии могут помочь восстановлению экономики.

По данным Allied Market Research, рынок транспортных средств на водородных топливных элементах достигнет $42 млрд к 2026 году, при среднегодовом темпе роста 66,9%. Его подстегнут растущие экологические проблемы и международные инициативы по их решению, а также — потенциал технологии наряду с электрокарами.

Автомобили на водородном двигателе уже выпускают Toyota, Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford, Nissan, Daimler. В Калифорнии построят 100 водородных заправочных станций, а к 2025 году здесь планируют довести количество автомобилей с нулевым уровнем выбросов до 1,5 млн.

Airbus объявила о планах ускорить разработку коммерческих реактивных самолетов с водородным двигателем и полностью отказаться от использования гибридных двигателей. Это значит, что к 2035 году появятся первые самолеты с нулевым уровнем выбросов.

9. Вычисления как сервис

Модель «вычисления как услуга/сервис» (CaaS — Calculation As A Service) или периферийные вычисления — глобальный тренд, наряду с программным обеспечением как услуга (SaaS — Software As A Service), инфраструктурой как услуга (IaaS — Infrastructure As A Service) и платформой как услуга (PaaS — Platform As A Service). Типичный пример такой модели — онлайн-игры или онлайн-кинотеатры. Вы оплачиваете подписку, но сам контент не хранится у вас, а запускается онлайн на сервере поставщика услуг.

Читайте также:  Оборудование для лабораторий в уфе

Компании приобретают доступ к облачным сервисам, чтобы экономить на ИТ-инфраструктуре и поддержке, а также не перегружать локальную сеть. Это позволяет быстро развернуть и протестировать новый онлайн-сервис или ПО, разместить виртуальную АТС и объемные базы данных. Пандемия заставила многих изменить бизнес-модель и перераспределить ИТ-ресурсы в сторону облачных сервисов.

Фото:Shutterstock

По данным Grand View Research, в 2019 рынок периферийных вычислений оценивался в $3,5 млрд. К 2027 он вырастет до $43,4 млрд. В этом поможет, в том числе, широкое распространение 5G и сокращение задержки сигнала вплоть до 1 мс. Согласно опросу Analysys Mason, ведущие компании планируют тратить до 30% своего ИТ-бюджета на периферийные облачные вычисления в ближайшие годы. Gartner прогнозирует, что к 2025 году 75% корпоративных данных будет обрабатываться именно таким способом. Это в 7,5 раз больше, чем в 2018-м.

IDC прогнозирует, что 25% компаний к 2024 году сделают бизнес гибче и устойчивее за счет интеграции периферийных данных с облачными приложениями. Развитию вычислений как услуги будут способствовать машинное обучение и искусственный интеллект. Они помогают распределять и оптимизировать мощности, чтобы обеспечить стабильную скорость обработки данных.

10. Голосовой поиск и голосовые помощники

Распознавание голоса и NLP (нейролингвистическое программирование) у нейросетей достигло той стадии, когда голосовые помощники вполне способны заменить реальных людей или текстовый поиск. Google, Apple и Amazon вкладывают все больше ресурсов в развитие этого направления.

Сегодня мы вполне можем обойтись без текстового поиска: умные колонки и голосовые помощники ищут нужную нам информацию, запускают треки и подкасты, ставят напоминания и набирают номера. Голосовую навигацию используют в управлении беспилотниками, а голосовые чат-боты приходят на смену живым консультантам и операторам колл-центров.

Согласно отчету Google, 27% людей в мире используют голосовые помощники на смартфонах. По данным Adobe Analytics, 47% владельцев умных колонок используют их для поиска, 46% — прослушивания новостей, 34% — чтобы спросить адрес или получить инструкции. Google утверждает, что 62% заказывают с помощью умных колонок товары в сети.

С каждым годом голосовые помощники благодаря ИИ становятся все умнее. В 2013 они могли распознавать 77% произносимых слов, а сегодня — уже 97%. К примеру, когда алгоритм RankBrain от Google встречает новую поисковую фразу, он сам догадывается, что мог искать конкретный пользователь, а затем выдает наиболее подходящие ответы.

В марте Европейский совет по защите данных (EDPB) опубликовал рекомендации по виртуальным голосовым помощникам. В организации обеспокоены тем, какой объем данных они используют и соответствует ли использование этих данных регламенту GDPR. В частности, голосовых помощников все чаще используют для машинного обучения алгоритмов по распознаванию голоса, биометрической идентификации и составления профилей для таргетированной рекламы.

Источник

Топ-11 технологических достижений России в 2020 году

Вот что интересно, год был очень сложным, можно сказать — уникально сложным. Но я давно не припомню такого количества важных технологических прорывов. Так что представляю вашему вниманию свой, скорее всего далеко не полный список из 11 проектов.

1. Запуск в промышленную эксплуатацию ПАТЭС «Академик Ломоносов»

Долгое, очень долгое строительство этого уникального объекта наконец завершилось вводом станции в эксплуатацию в порту Певек на Чукотке. Ничего подобного в мире нет. 22 мая плавучая атомная электростанция «Академик Ломоносов» введена в промышленную эксплуатацию, а 30 июня тепло от неё впервые подано в городскую тепловую сеть города Певека.

2. Коллайдер «NICA» в Дубне

Топ-11 технологических достижений России в 2020 году Топ-11 технологических достижений России в 2020 году © avatars.mds.yandex.net

Этот проект мирового масштаба, и его завершения ждет весь научный мир, а очередь на исследования уже расписана. Такие проекты класса мегасайенс могут реализовать считанное количество стран в мире. NICA (Nuclotron based Ion Collider fAcility) — это ускорительный комплекс, который создаётся набазе Объединённого института ядерных исследований (Дубна, Россия) сцелью изучения свойств плотной барионной материи. И хотя до полного запуска коллайдера еще пара лет, но в 2020 году была запущена его важная часть — сверхпроводящий промежуточной синхротрон бустер — он будет разгонять ионы золота доэнергий 578 мегаэлектронвольт нануклон. После запуска бустера остаётся запустить только большое кольцо коллайдера.

3. Танкер класса Афромакс «Владимир Мономах»

Фото dcss.ru Фото dcss.ru © avatars.mds.yandex.net

Построенный на суперверфи «Звезда» танкер был спущен на воду, испытан и передан заказчику. Это символ того что наша первая суперверфь, хотя и еще строится, но уже запущена и выпустила первую продукцию. Да, я знаю что этот первый танкер был по большей части построен в Южной Корее, и в этом нет ничего зазорного — эта страна мировой лидер в судостроении, и мы перенимаем у них опыт. Но локализация каждого последующего судна будет расти, и уж следующий танкер строится полностью на отечественной верфи.

4. Атомный ледокол «Арктика»

Фото: Балтийский завод Фото: Балтийский завод © avatars.mds.yandex.net

А вот в чем нам перенимать опыт не нужно, так это в строительстве атомных ледоколов. И в этом году впервые за многие годы в России появился новый атомный ледокол, причем он разработан и построен в России полностью с нуля. Напомню, что до сих пор, все имеющиеся у России атомные ледоколы, хотя некоторые из них и были достроены в России, но заложены они все были в СССР. Важно что на одной «Арктике» не собираются останавливаться, и уже идет строительство еще четырех ледоколов этого класса, а на верфи «Звезда» заложен вдвое более мощный ледокол класса «Лидер»

4. МС-21-310

Топ-11 технологических достижений России в 2020 году Топ-11 технологических достижений России в 2020 году © avatars.mds.yandex.net

Под конец года произошло важнейшее событие в отечественном авиастроении — в воздух поднялся МС-21 с полностью российскими двигателями ПД-14. В мире была лишь одна страна, которая способна строить магистральные пассажирские лайнеры и двигатели к ним — это США. Теперь таких стран снова две.

6. Старт тяжелой ракеты Ангара-А5

© avatars.mds.yandex.net

После 6 летнего перерыва, ракета, чье производство было перенесено из Москвы в Омск, вновь отправилась в космос. Это важнейшее событие как раз потому, что в результате этого запуска была подтверждена способность омского предприятия производить ракету, а значит открыта дверь к серийному производству «Ангары». Кстати, это производство уже началось, сейчас в разной стадии готовности находятся 6 ракет «Ангара».

7. Ил-114-300

Первый полет Ил-114-300. Фото Ростех Первый полет Ил-114-300. Фото Ростех © avatars.mds.yandex.net

16 декабря 2020 года на аэродроме в Жуковском совершил первый полет новый пассажирский региональный турбовинтовой самолет Ил-114-300. Разработчик самолета — головное предприятие дивизиона транспортной авиации Объединенной авиастроительной корпорации Авиационный комплекс им. С.В. Ильюшина. Это долгожданный самолет, в очень нужной для России нише — региональных турбовинтовых лайнеров. И сегодня это самый современный и экономичный лайнер в этом классе в мире.

8. Первый коммерческий запуск с космодрома «Восточный»

Топ-11 технологических достижений России в 2020 году Топ-11 технологических достижений России в 2020 году © avatars.mds.yandex.net

Хотя это уже не первый запуск с нового российского космодрома, но именно этот запуск можно считать первым не испытательным, а рутинным. Ракета-носитель «Союз-2.1б» в интересах компании OneWeb вывела в космос 36 спутников. Запуск прошел полностью успешно.

10. ЛСП «Северный полюс»

ЛСП «Северный полюс» проекта 00903. Фото aoosk.ru ЛСП «Северный полюс» проекта 00903. Фото aoosk.ru © avatars.mds.yandex.net

Адмиралтейские верфи спустили наводу ледостойкую самодвижущуюся платформу (ЛСП) «Северный полюс» проекта 00903, которая строится позаказу Федеральной службы погидрометеорологии имониторингу окружающей среды (Росгидромет). Это уникальное судно, не знаю есть ли в мире что-то подобное. По сути это замена дрейфующим научным станциям. Странная форма корпуса ЛСП как раз и продиктована его назначением, а сама платформа просто напичкана самым современным научным оборудованием.

11. Регистрация первой в мир вакцины от COVID-19

© idr-vestnik.ru

И конечно, нельзя не сказать о разработке Россией, первой в мире, вакцины от нового коронавируса Спутник-V. Россия доказала, что находится в ряду самых развитых стран мира и обладает сильнейшей наукой

Впрочем, достижений в этом году, несмотря ни все проблемы, было намного больше. Например, можно вспомнить про запуск в Ростовской области сразу трех ветряных электростанций, которые ознаменовали начало серийного строительства ветропарков в России, или выход на полную мощность завода Запсибнефтехим, который позволил России из импортеров полиэтилена стать нетто-экспортером.

И кстати, заметьте, в моем списке нет ни одного достижения связанного с ВПК, никаких вам «Авангардов», «Кинжалов» и «Цирконов» — только гражданка!

Так что пишите в комментариях какие еще достижения России вы считаете важными в уходящем году.

Читайте также.

  • В России завершилась уборочная кампанияВ России завершилась уборочная кампания
  • Военно-строительный комплекс Минобороны для страны. Итоги годаВоенно-строительный комплекс Минобороны для страны. Итоги года
  • Итоги выступлений российских школьников и студентов на международных олимпиадах в 2020 годуИтоги выступлений российских школьников и студентов на международных олимпиадах в 2020 году

Источник

10 ключевых технологий последнего десятилетия

2020-й подходит к концу. Настало время подвести итоги, но не одного года, а целого десятилетия. Оно оказалось очень продуктивным в плане развития разнообразных технологий. Мы составили список технологий, которые сделали 2010-2020-е годы такими, какими мы их знаем.

Дисклеймер. Мы не претендуем на абсолютную объективность. Предлагаемый список — это исключительно мнение нашей команды.

Итак, не будем долго рассусоливать — поехали!

1. 5G-Интернет

За 10 лет скорость Интернета увеличилась в разы. В 2010 году мобильные телефоны могли рассчитывать на скорость около 1,5-2 Мбит/с. Тогда 4G было только в планах, а большинство стран использовали 3G/IMT-2000.

Как раз в 2010 году запустили самый быстрый стандарт в CDMA2000 — EV-DO Rev. B. Он обеспечивал скорость до 4,9 Мбит/с, но был доступен далеко не всем.

Далее развитие скорости Интернета было стремительным. В 2011/2012 году запустили полноценное 4G. По состоянию на 2019 год, 4G LTE была внедрена в 87 странах мира. Средняя скорость доступного 4G — 100 Мбит/с.

В 2019 году Южная Корея стала первой страной, которая официально запустила сеть 5G на территории своей страны. Но лидирует в развитии сетей 5G на своей территории Китай.

И исследования работы технологии показывают, что она на 945 % быстрее, чем 4G.

959 Мбит/с для мобильного Интернета — это сильно. И хоть технология только внедряется на рынки, она уже постепенно их захватывает. Так что в 2020-х Интернет станет ещё быстрее и доступнее.

2. Электрокары и беспилотные автомобили

Хоть технологии разные, мы решили объединить их в один пункт. Электромобиль — технология не новая. Даже больше: первая машина, работающая на электричестве, появилась на 40 лет раньше, чем автомобиль с ДВС. Но действительно массовое производство электромобилей началось только в последние 10 лет.

В 2010 году количество проданных полностью электрических автомобилей во всем мире было меньше 100 000. В 2020 году их продали больше 2,3 млн.

Общее количество электрокаров, которые сейчас используются, превышает 4,79 млн. Это всё ещё мало в объёмах мирового рынка (порядка 3 %), но их популярность растёт экспоненциально.

Интересно, что больше половины (53,9 %) электрических автомобилей ездит по дорогам Китая. И тенденции показывают, что спрос на такие машины будет только увеличиваться.

Теперь немного о беспилотниках. Waymo, дочерняя компания Google, работает с беспилотниками с 2016 года. В основном для сервиса Google Maps, но не только. Например, в Фениксе (штат Аризона) компания запустила беспилотное такси. И на сегодня автомобили без водителя от Waymo проехали суммарно больше 32 млн. км.

Читайте также:  Торговое оборудование для магазина одежды производство

Технология активно развивается. И хотя массовое производстве беспилотников пока не началось, но, по оценке McKinsey, рынок беспилотного транспорта к 2030 году составит 500 млрд. долл.

3. 3D-печать

Эта технология тоже далеко не нова. Первый в мире 3D-принтер был создан в далёком 1983 году. Но настоящий бум 3D-печати случился только в 2010-е.

Почему так? До 2008 года стереопечать была ограничена единственным материалом — ABC-пластиком. Поэтому практическая полезность была довольно узкой. Пластик, который использовался в принтерах изначально, при застывании мог расширяться, что ограничивало точность печати.

Сейчас же 3D-принтеры оперируют более чем сотней материалов: от нейлона до металлов и цемента.

В 2010 году впервые был напечатан металлический корпус автомобиля, а в 2011-м — вполне функциональный фюзеляж самолета.

Сейчас же с помощью стереопечати можно создавать жилые дома, запчасти для космических кораблей, дорожки для микросхем и даже вполне съедобные продукты питания.

С помощью 3D-печати можно создавать имплантаты любой сложности, вплоть до нейропротезов, и даже кровеносные сосуды. Потенциал у технологии очень мощный, причём в самых разных сферах. Поэтому она и здесь.

4. Искусственный интеллект и Big Data

Количество информации в Интернете растёт экспоненциально. По данным Statista, в 2010 году в Интернете было 2 зеттабайта данных.

Но в 2020 году это число уже составляет 59 Зеттабайт. За 10 лет объём информации увеличился почти в 30 раз.

А по прогнозам аналитиков, к 2024 году количество данных и вовсе будет превышать 149 Зеттабайт. Но, несмотря на галопирующий рост данных, количество структурированной информации тоже растёт.

По данным агентства Bond, в 2010 году было структурировано только 9 % от глобальной информации. В 2019 году — уже 13 %. Сфера больших данных активно растёт.

Расширяется также и сфера использования big data. От банковской сферы, образования и медицины до ритейла, маркетинга и логистики.

По оценкам компании Frost & Sullivan, средний ежегодный рост сферы big data составит невероятных 35,9 %. И в 2021 году объём рынка аналитики вырастет до 67,2 млрд. долл. И для этого огромного рынка понадобится много, очень много высококлассных специалистов.

Сфера искусственного интеллекта развивается ещё стремительнее. Пусть об истинном ИИ говорить ещё рано, успехи на этом поприще огромные.
В декабре 2017 года компания Deepmind выпустила алгоритм для нейронных сетей Alpha Zero, который всего за 24 часа тренировки и 44 млн. партий, сыгранных с самим собой, достиг сверхчеловеческого уровня игры в шахматы.

Чтобы было понятно, насколько мощной получилась нейросеть, сравним силу игру по рейтингу Эло.

Рейтинг любители в шахматах составляет примерно 1200 пунктов. Кандидата в мастера спорта — 2000-2200 пунктов, международного гроссмейстера — 2500+.

Самый высокий рейтинг в истории шахмат был у текущего чемпиона мира Магнуса Карлсена. В апреле 2014 года его рейтинг составлял 2889 пунктов.

Рейтинг Alpha Zero определить крайне сложно, потому что нет ни одной программы или человека, сила игры которого была бы сравнима с ней. По разным данным, рейтинг Ло нейросети составляет от 3500 до 5000 пунктов. Представляете разрыв? Сильнейший шахматист планетыа будет играть против неё, как любитель против гроссмейстера.

Успехи есть и на других поприщах. В мае 2020 года компания OpenAI выкатила новый алгоритм обработки естественного языка GPT-3. Он анализирует 175 млрд. параметров и способен генерировать тексты, довольно сильно приближённые к тем, что написаны человеком.

В качестве эксперимента студент-энтузиаст вел мотивационный блог, в котором публиковал статьи, написанные GPT-3. Из десятков тысяч людей, которые их прочитали, только один человек предположил, что тексты написал не человек. Остальным было оk.

Так что ИИ и big data определённо заслуживают места в этом списке.

5. VR и AR

Виртуальная реальность в том смысле, в котором мы её знаем сейчас, стала возможной в 2012 году, после выпуска на рынок шлема Oculus. Очень быстро стало ясно, что VR и AR — это не только про игры и развлечения. Потенциал у них куда больший.

Уже сейчас виртуальная реальность применяется для лечения посттравматического синдрома у военных, с её помощью тренируют начинающих летчиков и хирургов. В Китае виртуальную реальность используют даже для лечения наркозависимых.

По данным Statista, в 2020 году рынок виртуальной и дополненной реальности оценивается в 12 млрд. долл. Но исследователи ожидают мощнейший рост — в 2024 году, по данным аналитиков, стоимость этого рынка составитт уже 72 млрд. долл.

Для большинства пользователей VR — это хороший способ провести свободное время, но для b2b и узких профессиональных сфер его возможности куда больше.

6. Облачные хранилища данных

Все эти зеттабайты данных, о которых мы говорили ранее, нужно где-то хранить. И в 2010 году почти все данные (более 95 %) находились на локальных серверах. Причем две трети из них — непосредственно у потребителей и только треть — в хранилищах компаний и организаций.

Сейчас же ситуация стремительно меняется. Пользователи предпочитают не захламлять собственные носители, а хранить информацию на публичных облачных серверах.

В 2020 году больше 30 % мировой информации хранится в облаке. Просто потому, что это удобно.

Google Docs, например, позволяет редактировать файлы в режиме реального времени и несколькими редакторами. Теперь не нужно отправлять тонны версий файлов с правками и названиями вроде «Re:Re:Re Проект 1, версия 2.11Upd. Финальная 2».

С помощью облака пользователи получают доступ к личным данным с любого устройства. Даже в качестве платной услуги облако — это очень ходовой товар. Apple, Google и десятки других компаний успешно продают места в облаке пользователям.

Интересно, что статистика хранения информации по компаниям практически не изменилась. Поменялись только предпочтения конечных пользователей. Поэтому облака по праву включены в этот список.

7. Интернет вещей

К началу 2019 года в мире существовало 22 млрд. девайсов, подключённых к Интернету. Напомним, что общее население Земли — всего 7,8 млрд. человек. То есть на каждого без исключения жителя планеты приходится 2,8 девайса.

Но Интернет вещей — это не только про умные чайники, которые умеют держать температуру и подогреют воду как раз к тому моменту, когда вы придёте с работы. Сейчас это гораздо больше.

В частности, в 2018 году представили медицинскую систему диагностики, основанную на ряде девайсов, связанных между собой и подключённых к Интернету. Они измеряют динамические изменения кровяного давления, пульса, уровня сахара и температуры тела. В режиме реального времени датчики записывают показания, анализируют их, отправляют непосредственно доктору и при необходимости могут даже вызвать скорую помощь.

Интернет вещей в перспективе позволит упростить многие бытовые моменты жизни человека. Умные дома постепенно превращаются из необычной диковинки в систему, которая доступна практически каждому.

Базовый комплект девайсов для умного дома обойдется потребителю сейчас в 300 долл. А за 1500–2000 долл. можно оснастить свой дом вообще всем необходимым: от системы безопасности до умной крышки унитаза.

В 2019 году размер рынка IoT составил чуть больше 1,5 млрд. долл. Но это далеко не предел. Среднегодовой рост отрасли оценивают в 25 %. Поэтому эксперты полагают, что уже к 2025 году рынок IoT вырастет до 5,3 млрд. долл.

8. Квантовые вычисления

В начале декабря 2020 года китайские ученые рассказали, что достигли квантового превосходства. 53-кубитный компьютер за 200 секунд рассчитал результат задачи, для решения которой самому мощному современному компьютеру с классической системой вычисления понадобилось бы от 0,6 до 2,5 млрд. лет.

Ликбез. Квантовые компьютеры используют двоичную систему счисления — так же как классические. Но имеется серьёзное отличие. Один бит обычного компьютера может принимать значения 0 или 1.

Квантовый компьютер использует особенность квантовой механики — суперпозицию кванта. Кубит одновременно имеет значения и 0, и 1. Это позволяет такому компьютеру обрабатывать колоссальные массивы данных.

10 бит — это полторы буквы в текстовом редакторе обычного компьютера.

10 кубит — это вычислительная мощность, равная 2 10 бит, т. е. 1 килобит. Причём каждый новый кубит удваивает вычислительную мощность машины.

Мощность 53-кубитного компьютера — 2 53 бит, т. е. примерно 1,2 петабайт (петабайт = 1024 терабайт).

Ранее, в 2019 году, о достижении квантового превосходства заявляла компания Google. Но в результате независимая проверка технологии опровергла достижение превосходства. Вместо заявленных 10 000 лет обычный компьютер справился бы с поставленной задачей за 2,5 дня.

Квантовые компьютеры могут решать задачи, которые до этого считались невыполнимыми. Помимо практического применения в теоретической физике и математике с их помощью в перспективе можно будет моделировать лекарства на молекулярном уровне, с высочайшей точностью просчитывать космические путешествия, за минуты обрабатывать все (!) большие данные, имеющиеся в мире, по конкретному параметру.

Это совершенно новый уровень обработки данных, который современным суперкомпьютерам даже не снился. А ведь квантовые компьютеры не ограничены только 50 кубитами. Внедрение этой технологии в сферы жизни — только вопрос времени. Поэтому она по праву здесь.

9. Блокчейн

Сама технология блокчейна сегодня вышла далеко за рамки одних криптовалют. Совокупность распределённого реестра и неизменяемых записей находит отображение в кибербезопасности, финансовых операциях, идентификации пользователей и многих других сферах, вплоть до государственной.

Бум блокчейн-проектов 2017-2018 годов и их развитие в 2020 году показали, что лучше всего для развития этой технологии подходят сферы финансов, логистики, добывающей промышленности, энергетики и безопасности.

10. Мозговые импланты

По правде говоря, это технология следующего десятилетия. Ведь сегодня технология находится в стадии тестирования на людях, и до массового запуска ещё очень далеко.

Австралийский имплант проекта «Stentrode» уже во второй раз вживили человеку в мозг. Он вводится через артерию и закрепляется в коре головного мозга.

Результаты превзошли все ожидания. Парализованный человек с помощью импланта может управлять компьютером. Буквально с помощью мысли технология позволяет печатать со скоростью до 20 символов в минуту, управлять курсором, пользоваться компьютерными программами. При этом точность работы мысленной системы ввода — около 90 %, что даже больше, чем ожидали ученые.

В будущем эта технология вполне может стать спасением для парализованных людей — с её помощью они могут социализироваться в Интернете и даже работать онлайн.

Илон Маск также активно разрабатывает Neuralink — куда более амбициозный проект, чем все существующие до этого времени. С его помощью можно будет не только читать сигналы нейронной активности, но и изменять их.

В теории это может помочь в лечении целого ряда психических и нейрофизиологических болезней. К примеру, болезни Парсинсона и Альцгеймера, потерю памяти, вспышки гнева, депрессию и эпилепсию.

В августе 2020 года Маск презентовал концепт и промежуточные результаты разработки. Если интересно, можете посмотреть презентацию.

Да, сейчас это звучит как эпизод сериала «Чёрное зеркало». Всю ценность подобных разработок сейчас довольно сложно понять. Потому что даже исследователи не могут прогнозировать, к чему это приведёт. Но у мозговых имплантов просто колоссальный потенциал. Поэтому они в этом списке.

Конечно, предлагаемый перечень далеко не полный. Ведь за последнее десятилетие появилось большое количество крутых технологий, которые так или иначе изменили жизнь человечества. А как вы считаете, какие еще технологии достойны быть здесь? Возможно, мы упустили что-то не менее крутое? Делитесь своими ответами в комментариях.

Источник