Revista de mídia dos EUA 2018 Global Top Ten tecnologias inovadoras: AI e lista de embriões artificiais

Chumbo: A revisão da MIT de Ciência e Tecnologia desta semana lista os 10 avanços da tecnologia em 2018. As tecnologias selecionadas neste ano incluem Inteligência Artificial (GAN), Embriões Artificiais e energia limpa baseada em gás natural Tecnologia e assim por diante.

O seguinte é uma lista completa:

1. Impressão em metal 3D

A impressão em 3D existe há décadas, mas até agora, a impressão em 3D ainda é usada principalmente para fazer protótipos únicos, e se você quiser usar materiais que não sejam de plástico, como o metal, para impressão, não é apenas caro, mas também a velocidade Muito lento

Mas, no momento, o custo da impressão em metal 3D está ficando cada vez mais baixo, e gradualmente se tornou uma maneira de fazer partes reais, que, se amplamente adotadas, mudarão a maneira como a produção em massa é feita.

No curto prazo, os fabricantes não precisarão mais manter um grande inventário de produtos, como autopeças, imprimir diretamente quando necessário.

A longo prazo, as grandes fábricas que produzem pequenas peças em pequenas quantidades podem ser substituídas por menores que estão melhor adaptados às mudanças das necessidades de seus clientes.

A impressão em metal 3D pode produzir peças mais leves, de maior resistência, formas complexas que são difíceis de alcançar com métodos tradicionais e controle mais preciso da microestrutura metálica. Em 2017, um estudo do Lawrence Lvmo National Laboratory A equipe anunciou que eles desenvolveram um método de impressão 3D que produz aço inoxidável até o dobro da força dos processos tradicionais.

Também em 2017, a empresa de impressão em 3D Boston-based Markforged revelou sua primeira impressora de metal 3D por menos de US $ 100.000.

Outro arranjo de Boston, a Desktop Metal, lançou uma máquina de impressão de protótipo de metal em 2017. A empresa planeja vender uma grande máquina para a produção real de produtos 100 vezes mais rápido do que a impressão tradicional em metal.

A impressão de peças metálicas agora é ainda mais fácil. O software atual da Desktop Metal foi projetado para criar projetos adequados para a impressão 3D. Os usuários simplesmente contam ao software quais objetos desejam imprimir e o software gera um modelo de computador adequado para impressão.

A General Electric, que há muito usa tecnologia de impressão em 3D em seus produtos aeroespaciais, está testando novas impressoras baseadas em metal em uma fração do custo das peças de grande formato, e a empresa planeja vender a impressora até 2018.

Embrião artificial

Os embriologistas da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, redefiniram como fazer a vida em uma pesquisa inovadora onde eles usaram uma única célula-tronco para criar embriões de camundongos realistas que não usavam ovos ou esperma, mas apenas extraídos de outro embrião Células.

Os pesquisadores colocaram cuidadosamente as células em um andaime tridimensional e observaram as células que estavam em comunicação umas com as outras e dispostas na forma de um embrião de rato de poucos dias de idade.

A líder do time Magdelena Zernicka-Goetz disse: "Sabemos que o grande potencial das células-tronco é muito parecido com a magia, mas não percebemos que são tão bonitos e perfeitos Auto-organização.

Zernica-Gates disse que o embrião "sintético" não pode se transformar em um mouse, mas ainda mostra que podemos cultivar mamíferos sem a necessidade de células de ovo.

Este não é o objetivo de Zernijkar-Gates, que quer estudar como as células embrionárias precoces desempenham um papel especial, disse ela, e o próximo passo é usar células-tronco humanas para desenvolver embriões artificiais. A Universidade de Michigan e a Universidade Rockefeller também estão trabalhando nessa Aspectos da pesquisa.

Os embriões humanos sintéticos de inteligência artificial trarão os cientistas o evangelho para ajudá-los a compreender cada parte do desenvolvimento inicial do corpo e, como estes embriões provêm de células-tronco fáceis de manipular, há uma variedade de ferramentas disponíveis no laboratório, como ferramentas de edição de genes, Pesquisa em seu crescimento.

No entanto, os embriões artificiais representam um problema ético. O que acontece se esses embriões forem indistinguíveis de embriões verdadeiros. Por quanto tempo eles podem crescer no laboratório antes de sentir dor? De acordo com bioeticistas, em ciência Antes que a corrida comece, precisamos abordar essas questões primeiro.

3 percepção da cidade

Muitos planos de cidades inteligentes estão sendo adiados, com o objetivo de diminuir ou cobrir apenas os mais ricos. O novo projeto de Toronto, Quayside, espera reverter esse modelo de falha, que é um projeto que começa a partir do zero pensando em comunidades urbanas e reconstruindo comunidades em torno das últimas tecnologias digitais .

O projeto foi anunciado em outubro de 2017 e a construção começará em 2019. Desde a cidade de Nova York, o Alphabet's Sidewalk Labs está trabalhando com o governo canadense no projeto, que está programado para ter lugar na área industrial de Waterfront de Toronto.

Um dos objetivos do projeto é usar uma vasta rede de sensores para coletar dados sobre qualidade do ar, níveis de ruído, atividades populacionais e mais, e depois orientar decisões de design, política e tecnologia.

Tal plano exige que todos os veículos sejam piloto automático e entre na plataforma de viagem compartilhada. Os robôs envolvem tarefas triviais, como a entrega de correio. O Sidewalk Labs disse que abrirá acesso aos softwares e sistemas da empresa para permitir que outras empresas se baseiem nela Sobre o desenvolvimento de serviços, assim como o desenvolvimento de terceiros e a aplicação de telefones inteligentes.

A empresa planeja acompanhar de perto a infra-estrutura pública, suscitando preocupações sobre gerenciamento de dados e privacidade, mas o Sidewalk Labs disse que poderia ser levantado trabalhando com comunidades e autoridades locais.

Rit Aggarwala, chefe de planejamento de sistemas urbanos no Sidewalk Labs, disse: "O que fizemos para a Quayside foi que o projeto não era apenas ambicioso, mas também tinha um toque humano". Isso pode ajudar Quayside Evite repetir os erros dos planos anteriores da cidade inteligente.

Waterfront Toronto, a agência governamental responsável pelo desenvolvimento da Quayside, disse que outras cidades da América do Norte também estão em contato com o Sidewalk Labs na esperança de se tornar a próxima cidade para se associar, disse Will Fleissig, CEO da San Francisco, Denver, Los Angeles E Boston pediu para receber a introdução.

4. Inteligência Artificial para Todos

Até à data, a inteligência artificial tem sido dominada por grandes empresas como Amazon, Baidu, Google e Microsoft, bem como brinquedos de startups e para muitas outras empresas, o custo da inteligência artificial é tão alto que a implantação total é difícil.

Então, qual é a solução? Ferramentas de aprendizado de máquinas baseadas em nuvem estão trazendo inteligência artificial para um público mais amplo, e até agora, a Amazon AWS é líder em inteligência artificial baseada em nuvem. O Google está confiando na biblioteca de inteligência artificial de código aberto TensorFlow para Amazon Desafios. Recentemente, o Google também anunciou Cloud AutoML, um conjunto de sistemas pré-treinados que tornam a inteligência artificial mais fácil de usar.

A Microsoft também possui o Azure, uma plataforma de computação em nuvem com inteligência artificial integrada, e a Microsoft fez parceria com a Amazon para fornecer a Gluon, uma biblioteca de aprendizado profundo, de código aberto, projetada principalmente para o desenvolvimento de redes neurais que tornam as redes neurais tão fáceis de desenvolver como aplicações móveis.

Ainda não está claro qual empresa se tornará um líder em AI baseada em nuvem, mas para os vencedores isso significa grandes oportunidades de negócios.

Se a revolução da AI permear todas as esferas da vida, esses produtos serão um elemento essencial.

Atualmente, a inteligência artificial é usada principalmente na indústria de tecnologia, onde a inteligência artificial cria eficiência e traz novos produtos e serviços, mas muitas outras empresas e indústrias também tentam utilizar a inteligência artificial. Se a indústria farmacêutica, fabricação e energia, etc. A indústria também pode implantar completamente essa tecnologia, então a produtividade será melhorada, toda a indústria será revolucionária.

No entanto, a maioria das empresas ainda falta o suficiente talento para descobrir como tirar proveito da inteligência artificial baseada em nuvem, de modo que a Amazon e o Google também estão fornecendo serviços de consultoria e, uma vez que a computação em nuvem populariza a tecnologia para todos, a verdadeira revolução da AI vai começar .

5. Rede neural antagônica

A Inteligência Artificial é muito boa em reconhecer objetos e, em um milhão de fotos, pode identificar exatamente quais fotos de pedestres estão atravessando a estrada. No entanto, a inteligência artificial não é adequada para desenhar uma imagem de pedestres que atravessam a rua. Nesse ponto, a inteligência artificial pode criar um ambiente de simulação muito realista em que os carros sem excitadores treinam em um ambiente tão simulado.

O problema é que a imaginação é necessária para criar coisas novas, e a imaginação não é boa na inteligência artificial.

Em 2014, Ian Goodfellow, um estudante de doutorado na Universidade de Montreal, abordou esta solução no debate acadêmico de um bar chamado GAN. GAN deixa dois nervos A web confronta-se na versão digital de Cats and Gobbles.

Ambas as redes usam o mesmo conjunto de dados para treinar, um dos quais é chamado de 'Construtor' e a tarefa é usar a imagem que você vê para criar diferentes versões de uma pessoa com 3 mãos, por exemplo, enquanto outra é chamada 'Discriminador' , A tarefa é identificar se a imagem que você vê é uma imagem falsa criada pelo gerador.

Através deste processo, o gerador será muito bom na geração de imagens, resultando em que o discriminador não pode determinar qual é a imagem real, o que é falso. Em essência, o gerador é treinado para identificar e fazer a imagem aparentemente real.

Nos últimos 10 anos, a GAN tornou-se uma das áreas mais promissoras da inteligência artificial, ajudando as máquinas a gerar resultados atraentes.

Por exemplo, pesquisadores da Nvidia forneceram ao GAN uma grande quantidade de fotos de celebridades e, posteriormente, criaram centenas de avatares inexistentes, enquanto outra equipe de pesquisadores gerou Um pseudógrafo que se assemelha ao trabalho de Van Gogh. Além disso, o GAN pode reimaginar a imagem de maneiras diferentes, como girar a estrada ensolarada em uma estrada nevada ou transformar o cavalo em uma zebra.

O resultado nem sempre é perfeito: o GAN pode colocar dois guidões na bicicleta ou colocar as sobrancelhas no rosto errado, mas porque as imagens e sons resultantes tendem a ser muito reais, dizem os especialistas, No sentido, o GAN começou a entender a estrutura subjacente do mundo visto e ouvido, o que significa que, além da imaginação, a inteligência artificial pode adquirir uma habilidade mais independente para entender o mundo que você vê.

6. Tampões de peixes paquistaneses

No clássico clássico de ficção científica The Hitchhiker's Guide to the Galaxy, você pode deslizar seu peixe pakistanês amarelo em seu ouvido e ouvir tradução simultânea. No mundo real, o Google surgiu Solução Provisória: Um par de fones de ouvido com um preço de US $ 159, chamado Pixel Buds, são usados ​​em conjunto com o smartphone Pixel e o Google Translate App para a tradução em tempo real.

Um que usa um fone de ouvido eo outro segurando um celular. O usuário do fone de ouvido fala no seu próprio idioma - o idioma padrão é o inglês - o aplicativo App traduz a frase, se espalha pelo telefone e joga-o em voz alta. As pessoas respondem: a resposta é traduzida, espalhada para os fones de ouvido para jogar.

O Google Translate já tem um recurso de conversação e seus aplicativos iOS e Android permitem que dois usuários conversem e a conversa será automaticamente reconhecida e traduzida, mas o ruído de fundo tornará difícil para o aplicativo entender as conversas das pessoas ou saber quando as pessoas param Falar, quando começar a traduzir

O Pixel Buds contorna esses problemas, permitindo que o usuário mantenha o fone de ouvido direito enquanto fala, e para diferenciar a interação entre o celular e o fone de ouvido, para controlar o microfone artificialmente e manter o interlocutor em contato sem ter que pegar o telefone .

Pixel Buds são mal concebidos e amplamente criticados, e eles parecem tolos e podem não caber seus ouvidos ou conectados ao seu telefone.

No entanto, o hardware pesado não é difícil de descobrir. Pixel Buds mostra grande promessa de compreensão em tempo real da comunicação entre idiomas, e não há mais necessidade de peixe.

7. Emissões zero de carbono do gás natural

Para o futuro previsível, o gás natural pode se tornar uma das principais fontes de energia mundial porque é barato e prontamente disponível, e agora mais de 30% dos Estados Unidos e mais de 22% da eletricidade mundial está se beneficiando de gás natural, embora o gás natural, Menor custo, mas ainda é uma importante fonte de emissões de carbono.

Uma usina de energia piloto está testando uma tecnologia que tornará o sonho de transformar o gás natural em energia limpa numa realidade no centro industrial norte-americano de gás natural e refinação de petróleo fora de Houston: o projeto de 50 megawatts, chamado Net Power, Os organizadores acreditam que podem gerar eletricidade a um custo menor, pelo menos comparável ao de uma usina padrão de energia de gás natural, e que todo o dióxido de carbono emitido durante a operação pode ser totalmente recuperado.

Se assim for, isso significa que o mundo encontrou uma maneira de extrair energia livre de carbono dos combustíveis fósseis a preços razoáveis. As usinas de gás natural podem aumentar ou reduzir a produção sob demanda, evitar o alto custo de capital da energia nuclear, Para evitar instabilidade no fornecimento de energia renovável.

Os parceiros da Net Power incluem 8 Rivers Capital e Exelon Generation, um desenvolvedor de tecnologia e CB & I, uma empresa de construção de energia que está atualmente na fase de construção de fábrica e já iniciou testes preliminares e planeja anunciar versões iniciais nos próximos meses Resultados da avaliação.

A planta coloca o dióxido de carbono emitido pelo gás natural queima em alta pressão e alta temperatura e usa o dióxido de carbono supercrítico que ele produz como um "fluido de trabalho" para dirigir uma turbina especial. A maior parte do dióxido de carbono pode ser reciclada continuamente e o resto pode ser recuperado de forma barata.

A redução de custos é uma parte fundamental da venda de dióxido de carbono. Hoje, o objetivo principal é ajudar a extração de dióxido de carbono de óleo do poço. É um mercado limitado, mas não um mercado particularmente amiga do ambiente. No entanto, o projeto 'power net' em última análise, quer ver A demanda por cimento na fabricação e fabricação de plásticos e outros materiais à base de carbono está crescendo.

A "eletricidade líquida" não resolve todos os problemas do gás natural, especialmente na mineração, mas, enquanto estiver usando gás natural, deve ser usado o mais limpo possível. De todas as tecnologias de energia limpa em desenvolvimento, a "eletricidade líquida" É uma das reduções mais prometedoras nas emissões de carbono.

Perfeita privacidade online

A verdadeira privacidade da Internet é finalmente possível graças a uma nova ferramenta que tem muitos recursos, incluindo julgar que você tem mais de 18 anos sem qualquer divulgação de sua data de nascimento ou provando que você tem no banco Há dinheiro suficiente disponível para transações financeiras sem revelar seu saldo ou outros detalhes, o que limita o risco de privacidade ou roubo de identidade.

A ferramenta é um protocolo criptográfico emergente chamado prova de conhecimento zero. Embora os pesquisadores tenham estudado há décadas para esse propósito, o interesse só se expandiu no ano passado, graças em parte a A obsessão pública com a criptografia, a maioria dos quais é de propriedade privada.

Grande parte da tecnologia para prova de conhecimento zero se beneficiou da Zcash, uma moeda digital introduzida no final de 2016. Os desenvolvedores da Zcash usaram a tecnologia de criptografia de ponta, chamada zk-SNARK, que permite aos usuários trocarem de forma anônima.

Na Bitcoin e na maioria dos outros sistemas de blocos públicos, isso geralmente não é possível, e nesses sistemas, todos vêem o conteúdo transacional. Embora as transações sejam teoricamente anônimas, elas podem ser combinadas com outros dados Juntos, rastreando e até identificando usuários, Vitalik Buterin, o criador da Ethereum, a segunda maior rede de cadeias de blocos do mundo, descreveu o zk-SNARKs como uma "mudança absoluta" Regras de jogo da tecnologia '.

Para os bancos, esta poderia ser uma maneira de usar o blockchain em sistemas de pagamento sem sacrificar a privacidade do cliente. No ano passado, o JPMorgan Chase se juntou ao sistema de pagamento baseado em blocos zk-SNARKs.

Apesar de seu promissor futuro, o zk-SNARKs é computacionalmente pesado e lento e requer uma chamada "configuração confiável" para criar chaves de criptografia que possam comprometer todo o sistema assim que a chave cair nas mãos erradas, Os pesquisadores estão procurando uma alternativa para a implantação de provas de conhecimento zero de forma mais eficiente e sem a necessidade de uma chave.

9. Predição genética

Um dia, os bebês receberão um cartão de relatório de DNA quando nascerem, e esses relatórios irão proporcionar-lhes uma chance de ter um ataque cardíaco ou câncer, e se eles são mais viciados do que o tabaco e são mais inteligentes do que a pessoa comum.

A aparição súbita desses boletins é devido aos avanços dramáticos na pesquisa genética, alguns dos quais envolvem mais de um milhão de pessoas.

Acontece que as doenças mais comuns e muitos comportamentos e características, incluindo a inteligência, não são causados ​​por um ou alguns genes, mas são o resultado das sinergias de muitos genes. Usando os dados dos genes adquiridos, os cientistas estão criando os chamados Mecanismo "Pontuação de risco múltiplo".

Embora os novos testes de DNA forneçam apenas probabilidades em vez de diagnósticos, eles podem beneficiar muito os remédios, por exemplo, se uma mulher com alto risco de câncer de mama aumenta o número de mamografias e uma mulher de baixo risco reduz o número de mamografias, Esses testes podem encontrar câncer mais real e reduzir falsos alarmes.

As empresas farmacêuticas também podem aplicar essas classificações para ensaios clínicos de medicamentos profiláticos para doenças como doença de Alzheimer ou doença cardíaca, etc. Ao escolher voluntários mais vulneráveis, eles podem testar o efeito da droga com mais precisão.

O problema é que essas previsões estão longe de ser perfeitas. Quem gostaria de saber se eles podem ter doença de Alzheimer? E se as pessoas com baixa pontuação de risco de câncer adiar o rastreio e depois desenvolver câncer?

Os escores de múltiplos genes também são debatidos porque eles predizem qualquer característica, e não apenas a doença, por exemplo, eles agora testam os testes de QI com uma precisão de aproximadamente 10%. À medida que as pontuações aumentam, as previsões do DNA IQ provavelmente se tornarão No entanto, como os pais e educadores usam essa informação?

Para o geneticista comportamental Eric Turk heimer, os dados genéticos são misturados, tornando a nova tecnologia "excitante e preocupante".

Salto quântico de material

Os novos computadores quânticos têm um futuro brilhante, mas também apresentam um dilema: são muito mais computacionalmente poderosos do que as máquinas atuais, poderosos o bastante para serem inimagináveis, mas não descobrimos como aplicá-los.

Uma possibilidade possível e tentadora é projetar moléculas com precisão.

Os químicos já sonharam com novas proteínas para medicamentos mais eficazes, novos eletrólitos que produzem melhores baterias, compostos que convertem a luz solar diretamente em combustíveis líquidos e células solares mais eficientes.

Não temos isso, porque é difícil para as moléculas modelar em computadores tradicionais, e mesmo em uma molécula relativamente simples tentando simular o movimento eletrônico, a complexidade computacional supera em muito o poder dos computadores atuais.

Mas para o computador quântico, este é um pedaço de bolo porque não usa números que representam os números 1 e 0, mas os "qubits" do sistema quântico. Recentemente, pesquisadores da IBM usaram um computador quântico com 7 Um qubit imita uma pequena molécula composta por três átomos.

Quando os cientistas criam máquinas que têm mais qubits, eles podem ser capazes de modelar moléculas maiores e mais interessantes com precisão e, o mais importante, os algoritmos quânticos evoluirão melhor.

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