На порозі промисловості 4.0
Людство вже пережило три промислові революції. Передумовами кожної з них ставали наукові відкриття та нові технології. Однак промислова революція 4.0 має важливі відмінності від попередніх. Її передові технології поєднуються та розвиваються, посилюючи один одного. Найближчим часом вони змінять наш світ до невпізнання, від зародження нових бізнес-моделей до трансформації людського мислення.
Засновник та незмінний голова Світового економічного форуму (ВЕФ) Клаус Шваб у співавторстві зі своїм колегою Ніколасом Девісом спробував не лише показати масштаби змін та значущість історичного моменту, а й запропонувати низку заходів, які зроблять наше технологічно насичене майбутнє більш стійким та безпечним.
Автори закликають не сподіватися на те, що «дивний новий світ» виникне сам собою. Вплив перспективних технологій на бізнес, ринки праці, соціальні відносини та політичні системи може стати руйнівним. Щоб індустрія 4.0 стала початком нового культурного відродження, використання передових розробок має регулюватись громадськими, політичними та міжнародними організаціями.
Ця книга є практичним керівництвом для інноваторів, лідерів бізнесу, впливових громадських активістів, політиків. Висновки авторів ґрунтуються на аналізі думок більш ніж 200 провідних світових експертів у галузі технологій, економіки та соціології, а також на результатах сотень інтерв’ю з науковцями, підприємцями, лідерами громадянського суспільства, політиками, топ-менеджерами компаній та представниками ЗМІ.
Книгу варто прочитати всім, хто цікавиться футурологією, теорією управління системами майбутнього, можливостями штучного інтелекту, блокчейн-мережами, передовими матеріалами, нейро- та біотехнологіями, квантовими обчисленнями та сценаріями розвитку майбутнього на найближчі десятиліття.
Нові можливості та нові проблеми
Четверта промислова революція відкриває нову епоху в еволюції людства та змінює концепти всіх соціальних систем так само, як перші три промислові революції змінили світ за останні 250 років. Технології останньої технологічної революції принципово відрізняються від усіх колишніх і несуть із собою:
• необмежені можливості центрів зберігання та обробки даних;
• стрімку трансформацію бізнес-середовища;
• цифровізацію освіти та виникнення нових знань;
• трансформацію існуючих систем управління через необхідність регулювати швидкий технологічний прогрес;
• еволюцію людського мислення, систем цінностей та моделей поведінки.
Проблемні зони промисловості 4.0
Головні проблеми пов’язані з тим, що сучасний світ намагається керувати технологіями XXI століття , використовуючи моделі та інструменти XX століття. Як наслідок:
1. Законодавство, яке регулює використання технологій, або відсутнє, або перебуває на стадії розробки. 2. Зростає ризик поглиблення соціальної нерівності через низьку доступність технологій для країн, що розвиваються, і бідних верств населення.
3. Геоінженерні випробування, синтетична біологія можуть завдати біосфері серйозних збитків.
4. Алгоритми захисту вразливі, що може загрожувати безпеці громадян і порушувати недоторканність приватного життя.
5. Віртуальна реальність, захопивши зір, слух, смак, нюх та дотик людини, посилює психологічні розлади.
Основне побоювання авторів книги викликає той факт, що амбіції розробників та інвесторів не сприяють, а скоріше суперечать ідеї доступності та нешкідливості технологій , не кажучи вже про необхідність орієнтації технологій на пересічних споживачів. Поки що основні бенефіціари інновацій — ті, хто почав використовувати їх першими.
Зараз Google контролює майже 90% глобального ринку контекстної реклами, Facebook – 77% мобільного трафіку соціальних мереж, Amazon – майже 75% ринку електронних книг. На операційні системи Android та iOS припадає практично 100% смартфонів. Microsoft, Cisco-Webex, Apple володіють більш ніж 60% світового ринку у своїх сегментах, які постійно зростають. Уряд США посилено підтримує експансію своїх монополістів, що підтверджує історія вигнання китайської Huawei з її унікальними розробками для мереж 5G із зон впливу США.
Потенційні загрози з боку технологій
• створення зброї масового ураження, наприклад, на основі нейро- та біотехнологій;
• матеріали на базі нанотехнологій, що завдають шкоди навколишньому середовищу чи здоров’ю людей;
• дестабілізація політичних систем та економік через витіснення традиційних джерел енергії (нафту, газ тощо) альтернативними (сонячне світло, біопаливо тощо);
• уразливість світової економічної моделі через розвиток штучного інтелекту, який здатний зруйнувати механізми підзвітності, прозорості та контролю;
• маніпуляція людською свідомістю за допомогою технологій може змусити людей здійснювати протиприродні для їхньої природи вчинки.
Якщо не оптимізувати сучасні системи управління, які відрізняються інертністю та консерватизмом, контроль цих загроз стане неможливим.
Прецеденти безконтрольного використання технологій досить численні: інтернет переповнений анонімними спільнотами педофілів, самогубців та інших неблагополучних осіб; цифровий контент соцмереж безкарно транслює фейкові новини та екстремістські заклики; нейротехнології стають небезпечним інструментом у руках маніпуляторів – політиків та бізнесменів; Блокчейн використовується злочинними спільнотами в темному інтернеті (darknet або deep web). Усе це приклади використання технологій, створених групами з вузькими інтересами заради комерційної вигоди.
Рішення для зниження потенційних ризиків
1. Фокус на людей, а чи не на технології. Технологічні розробки спочатку мають бути спрямовані на створення умов підвищення добробуту та соціальних перспектив.
2. Нові можливості, а чи не обмеження. Технологічний прогрес має сприяти свободі вибору людей.
3. Носії цінностей, а чи не інструменти. В інновації четвертої промислової революції мають бути закладені гуманні цінності, починаючи зі стадії розробки ідеї та закінчуючи процесом впровадження.
У зв’язку з цим високотехнологічні проекти повинні схвалюватися, якщо в них передбачені: технологічна здійсненність, екологічна стійкість, соціальна прийнятність та верховенство інтересів людини .
Необхідно також створення міжнародних регулюючих організацій, куди мають увійти представники всіх зацікавлених сторін: вчені, консультанти зі сталого розвитку, екологи, інноватори, представники глобальних корпорацій, урядів, громадянського суспільства, міжнародних інституцій.
12 основних проривів промисловості 4.0
Вчені та експерти Всесвітнього економічного форуму розділили технології четвертої промислової революції на 12 кластерів. Але, на думку тих самих експертів, масштаб, швидкість і адаптивність розробок настільки великі, що й вплив на майбутнє важко прогнозується .
1. Відновлювані джерела енергії
Основний принцип використання такої енергії – це вилучення її з джерел, що відновлюються природним чином (сонячне світло, вітер, рух води, геотермальна теплота тощо). Найпередовіша розробка — технологія термоядерного синтезу, яка може надати практично невичерпне джерело ядерної енергії. Цей напрямок розвивається повільніше, ніж хотілося б багатьом. Стара енергосистема, інфраструктура якої складалася століттями, трансформується із складнощами. У 2016 році частка відновлюваних джерел в обсягах виробництва становила лише 10%. У зв’язку з цим вчені та експерти працюють над тим, щоб:
• створити екологічні біопаливні елементи;
• штучний інтелект зміг забезпечити керування електромережами; • наноматеріали зменшили втрати енергії на всіх етапах циклу;
• комп’ютеризовані транспортні системи оптимізували маршрути постачання.
2. Big Data (великі дані)
Збільшення зчитувальних пристроїв, підключених до інтернету, відбувається за експонентом. У 2017 році до цифрових мереж було підключено 20 млрд. телефонів, комп’ютерів та інших гаджетів. До 2020 року прогнозують їхнє збільшення ще на 10 млрд. Таким чином, світова датасфера до 2025 року збільшиться на 30% і становитиме 175 зеттабайт.
Людству треба бути готовим до того, що рано чи пізно потоки даних досягнуть таких масштабів, що спричинять кіберзагрози нового типу і порушать проблеми ефективного зберігання та безпеки даних.
Щоб зламати сертифікат протоколу TLS для допуску, наприклад, до банківського кабінету або електронної пошти, класичному комп’ютеру знадобляться роки. Квантовий комп’ютер впорається із цим за хвилини. Тому після його створення усі сертифіковані криптографічні алгоритми втратить сенс. Щоб зберегти стійкість систем безпеки, знадобиться створення нових, квантових форматів криптографії.
Чотири стратегії для ефективного реагування на кіберриски
3. Обчислювальні потужності та комп’ютерні мережі
Цифровізація – це рушійна сила промислової революції 4.0. Найновіші комп’ютерні обчислення використовуються сьогодні для хмарних сховищ, нейромережевих технологій, біоінформатики, оптичних та фотонних досліджень. Розвиток у цьому напрямі йде на повну силу та базується на інноваціях у галузі матеріалів, конструювання, обробки, зберігання та обміну даними. Але є проблема. Підходи підвищення продуктивності комп’ютерних систем застаріли.
Процесори обчислювальних машин складаються з транзисторів. Кожні два роки транзистори ставали все меншими і тоншими, зменшуючи таким чином розмір комп’ютерів і збільшуючи їхню швидкодію. Сьогодні розробники досягли межі: подальше зменшення транзисторів неможливе, інакше знижуватиметься їхня ефективність через властивості матеріалів. Більше того, вартість виробництв, що випускають транзистори, подвоюється кожні чотири роки через необхідність повної заміни обладнання більш високоточним.
Нове рішення є симбіоз нових матеріалів, інших архітектур і квантових обчислень. Але якщо перші два напрями вже дають експериментальні результати, квантовий комп’ютер ще не створений.
Квантові обчислення ґрунтуються на химерних законах квантової механіки та алгоритмах, які дозволяють вирішувати найскладніші завдання з неймовірною швидкістю. Ось лише кілька прикладів:
• моделювання інших квантових систем з урахуванням незвичайних умов (наприклад, усередині Великого адронного колайдера);
• вирішення завдань з багатьма змінними щодо підвищення коефіцієнта використання, наприклад, виробничих потужностей;
• молекулярне моделювання, наприклад, для розрахунку динаміки та термодинаміки неорганічних, біологічних та полімерних систем.
Однак квантові комп’ютери вже 30 років існують тільки в теорії. Основні складнощі пов’язані з ніжністю суперпозицій, які починають руйнуватися при взаємодії з іншими об’єктами. Друга перешкода – необхідність сильного охолодження квантового комп’ютера. Це вимагає винаходу такої апаратури, яка підтримуватиме температуру, близьку до абсолютного нуля (мінус 273° C).
Інтенсивність досліджень, безумовно, підвищує можливість використання квантових ефектів вже сьогодні. Але, на думку експертів, навіть після появи квантового комп’ютера він використовуватиметься лише у спеціалізованих наукових галузях до початку п’ятої промислової революції.
4. Блокчейн та технології розподіленого реєстру
У 2008 році анонімні розробники запропонували світові метод платежів на основі блокчейну. Технологія заснована на комбінації математики, криптографії, теорії ігор та архітектурі довіри. Розробка дозволяє створювати унікальні цифрові записи та обмінюватися ними у публічних чи закритих мережах без будь-яких посередників.
Блокчейн — один із драйверів четвертої промислової революції з таких причин:
• Надійність. Блокчейн здатний точно копіювати цифрові об’єкти і ефективний там, де потрібно надійне підтвердження походження віртуальних або матеріальних об’єктів.
Незалежність. Розподілені реєстри містять запрограмовані транзакції (смарт-контракти з певними умовами виконання), які виконуються, відстежуються та підтверджуються без посередництва третьої сторони, наприклад банку.
• Універсальність. Технологія гарантує проверяемость і незмінність даних, оскільки код виконання смарт-контракту зберігається у всіх блоках блокчейна і перевірити його справжність може будь-хто і будь-коли.
• Доступність. Користувачеві достатньо мати базове програмне забезпечення, місце для зберігання даних та інтернет. Таким чином, рядові користувачі можуть бути рівноправними акціонерами, бенефіціарами чи споживачами цифрових ресурсів.
Симбіоз машинного навчання, біометрії, 3D-друку та нанотехнологій надає широкі можливості для технологій розподіленого реєстру. Вже сьогодні вони можуть використовуватися для:
• трейдингу, приватних операцій з криптовалютами та онлайн-перекладів;
• урахування персональних медичних даних;
• голосування чи надання державних послуг; • обліку матеріальних об’єктів;
• відстеження ланцюжків поставок у будь-яких областях;
• надійного маркування матеріальних об’єктів у цифрових реєстрах;
• створення нових бізнес-моделей.
Проблемні зони
1. Зростання популярності криптовалют та постійна еволюція мереж відбуваються набагато швидше, ніж встановлюються правила, регламенти та домовленості між групами учасників щодо одиниці виміру в реєстрі, його публічності чи приватності, методів контролю, цінових маркерів та ін.
2. Для повноцінного функціонування блокчейн-мережі вимагають великих витрат електроенергії та обчислювальних потужностей.
3. Можливість використання мереж анонімно може полегшити фінансування кримінальної діяльності, включаючи торгівлю наркотиками, зброєю, людьми.
4. Відсутність розвинених платформ та додатків з інтуїтивно зрозумілим інтерфейсом.
Найпровокаційніший виклик блокчейн-технології 1 кидають фінансовим та державним інститутам: для них втрата централізованої влади стає цілком ймовірною.
Ставши основою для руху криптовалют у цифровому середовищі, блокчейн останніми роками залучив мільярди доларів. Так, у 2017 році через розподілений реєстр біткойна пройшло понад $700 млрд. Більше того, експерти прогнозують, що згодом прозорі цифрові записи блокчейн-мереж знищать ринок контрафактної продукції, який на даний момент становить 2,5% світового товарообігу.
5. Інтернет речей
Інтернет речей – ключова інфраструктурна складова четвертої промислової революції. Він є мережею фізичних речей, оснащених мільйонами інтелектуальних датчиків, які збирають і обробляють різноманітну інформацію.
Експерти впевнені, що аналізують поведінку людей пристрої докорінно змінять способи виробництва, виявлять підсвідомі потреби покупців та створять нові бізнес-моделі.
Інтернет речей базується на кількох рівнях технологічних розробок:
1. Зчитувальні інформаційні пристрої взаємодії, виконання дій, обліку товарів.
2. Інфраструктури зв’язку, що об’єднують датчики, що зчитують, в єдину мережу.
3. Системи безпечного управління інформацією та її зберігання.
4. Цифрові програми, які надають дані для використання різними службами та організаціями.
За прогнозами, до 2025 року кількість пристроїв, що зчитують, зросте до 75,4 млрд, а до 2030 року їх промислове застосування принесе світовій економіці до $14 трлн. Використання технологій у всіх сферах життєдіяльності людей збільшиться уп’ятеро. Пристрої глобально зв’яжуть багато галузей і започаткують економіку, засновану на машинному навчанні та штучному інтелекті.
На одній з муніципальних станцій «Швидкої допомоги» пов’язали дані про розташування машин «Швидкої допомоги», дані про екстрені виклики та географічне розташування кав’ярень, де відпочивали бригади. Знайдені аспекти повторюваних ситуацій дозволили оптимізувати маршрути, знизити час реагування та повернення машин на базу. Внаслідок цього водії отримали більше часу на відпочинок між викликами, а бригади стали рятувати більше життів. Але ніхто не побачив би нових можливостей, якби аналітики не зіставили раніше не пов’язані між собою бази даних.
6. Штучний інтелект та машинне навчання
Ці технології вчать автономні пристрої самовизначатися у світі людей та взаємодіяти з ними. Найпоширеніший спосіб їх навчання – це постановка цілей та надання алгоритмів, які допомагають машині шукати варіанти їх досягнення.
Вчені припускають, що машини одного разу перевершать людину за своїми інтелектуальними здібностями. Тому найактуальніше сьогодні завдання — зрозуміти, як формулювати цілі, щоб знайдене машиною рішення було вигідним, а не шкідливим для людини.
Штучний інтелект вже сьогодні використовується для аналізу великих даних, які поступово перетворюються на нове джерело цінності та генерації ідей. Програми на основі штучного інтелекту здатні моделювати клімат, розраховувати сценарії ядерної загрози, керувати мережами датчиків, обробляти фінансову інформацію.
Проблемні зони
По-перше, поки що штучний інтелект не справляється з такими дефініціями, як здоровий глузд або опис ситуації за допомогою мови. Дослідники прагнуть навчити машини діяти та робити висновки виходячи з контексту ситуації. Ймовірно, саме квантові обчислення допоможуть пришвидшити цей процес.
По-друге, штучний інтелект досі залишається «чорною скринькою», і вчені до кінця не розуміють, як машини приходять до своїх висновків. Справа в тому, що машина може змінити будь-який алгоритм під час пошуку чергового рішення, що значно обмежує можливість людей вчитися у машин.
Можливості ІІ в найближчому майбутньому
• ІІ вже вийшов на стадію машинного навчання, яке полягає у вирішенні безлічі подібних завдань з метою близької імітації людських дій. • Машини з універсальним штучним інтелектом ще не створені, але люди вже використовують велику кількість інтелектуальних пристроїв у вузьких областях. • Застосування ІІ допомагає керувати даними та готувати їх до використання, що затребуване вже практично у будь-якій галузі та організації.
7. Матеріали майбутнього
Непомітно для людей інноваційні матеріали створюють інший фізичний світ. Досягнення в матеріалознавстві безпосередньо впливають на прориви в обчислювальних технологіях , а ті, у свою чергу, сприяють створенню різних інновацій, починаючи з транзисторів для комп’ютерних процесорів і синтетичними організмами.
Досягнення у сфері інноваційних матеріалів за останні 40 років є колосальними, починаючи від біооб’єктів медичного призначення і закінчуючи стійкими до нагрівання ді-електриками з кремнію. Зменшення напівпровідникових матеріалів у транзисторах поставило таку швидкість еволюції матеріалів, що їх товщина сягнула кількох атомів. За таких розмірів матерія переходить на закони квантової механіки, що робить її марною для класичних комп’ютерів. Вирішити цю проблему допоможуть інші підходи. Прикладом може бути міжнародний проект «Геном матеріалів» (Materials Genome Initiative), у якого створюють зразки нових технологій та індустрій.
Приклади інноваційних матеріалів
• папір, виготовлений з кам’яного пилу і пластику, в рази міцніший за традиційний, водонепроникний і стійкий до розривів;
• дерев’яні нановолокна для виготовлення автомобілів, які в п’ять разів легші та міцніші за стали, а також більш екологічні для виробництва;
• гнучкий бетон із властивостями гуми, що є сумішшю з цементу, сполучного компонента із золи рисового лушпиння, відходів дроблення вапняку і кварцового піску;
• гідрофобний метал для непотоплюваних кораблів, ідея створення якого народилася в результаті спостереження за комахами, здатними триматися на воді за рахунок бульбашок повітря, що накопичуються на їх лапках з гідрофобним покриттям; • антибактеріальна тканина з молока, яка м’якша і міцніша за бавовну, здатна утримувати в мікропорожнинах повітря з неприємними запахами, не пом’якшується і не вигоряє.
Проблемні зони
Наноматеріали можуть загрожувати екології нанозабруднень. Нанодатчики здатні зруйнувати конфіденційність та безпеку даних, а передові розробки в хімії можуть використовуватися для створення потужніших вибухових речовин. Тому світова наукова та експертна спільнота закликає створювати нові матеріали екологічно відповідальними способами та обмінюватися знаннями не лише між галузями, а й між органами, що регулюють технологічні нововведення.
8. Адитивні технології
Адитивне виробництво – це методи створення виробів чи прототипів за допомогою 3D-технологій. Іншими словами, поетапне додавання матеріалу до основи 3D-принтером. Таке виробництво кардинально відрізняється способом створення фізичних об’єктів: матеріал наноситься пошарово, а чи не частинами чи виливком. Останнім проривом у цій галузі стала 4D-друк, що створює об’єкт, який може самостійно змінюватися з часом за заданим алгоритмом. Це відбувається внаслідок метаморфозу матеріалів, які можуть перетворюватися під механічним впливом, під впливом води, тепла, світла, впровадженого ПЗ.
В економічному плані 3D-технології значно зменшать інтенсивність перевезень фізичних товарів, одночасно піднявши місцеві малосерійні виробництва. Товари надсилатимуть на місце у цифровому вигляді та матеріалізуватимуть за допомогою 3D-друку. Наслідком цього стане масштабна трансформація всієї логістичної галузі, багато ланцюжків постачання фізичних товарів просто зникнуть.
Приклади застосування адитивного виробництва
Комбінування 3D-друку з новими матеріалами, інтернетом речей, технологіями розподіленого реєстру відкриває нові перспективи інновацій. Адитивні технології 2 можуть використовуватись у багатьох галузях.
Проблемні зони
1. Розвиток технологій друку живих тканин і навіть цілих органів відбувається швидко. Поки що це доступно лише багатій меншості, що посилює розшарування суспільства з урахуванням рівня здоров’я та тривалості життя.
2. Наслідком розшифрування геному людини стала поява сховищ біометричних даних. Збільшуються ризики зломів, внаслідок яких зловмисники можуть використовувати таку інформацію про людину у злочинних цілях.
3. Винахід способів змінювати чи модернізувати людське тіло з метою створення «робітника», «воїна», «прислуги» веде до втрати цінності самої людини як біологічного виду.
Індустрія 4.0 кидає виклик інтерпретації самої суті людини як біологічної, так і соціальної. З одного боку, здоров’я, тривалість та якість життя людини збільшуватимуться, але з іншого — результати поєднання цифрових технологій із живими тканинами можуть бути непередбачено небезпечними.
9. Біотехнології
Біологічні системи є складною живою структурою, яку поки що важко оптимізувати за допомогою технологій. Зміна одного елемента може викликати непередбачувані ефекти у всьому організмі.
Сьогодні штучний інтелект, посилений обчислювальними потужностями та великими даними, вчиться створювати штучні біологічні системи та прогнозувати реакції людських органів та клітин на різні зміни. Значно прискорилися дослідження таких галузях, як генна інженерія, розшифровка геному, вирощування тканин, створення ліків.
Розробки в цій галузі відкрили невідомі раніше можливості для наукового вивчення процесів взаємодії мозку із реальним середовищем. Вже відкриті способи розширення спектра відчуттів за допомогою органів чуття людини та зміни її взаємодії зі світом. Зароджується індустрія покращення людини, яка будується на спільній діяльності фахівців з роботи мозку, соціологів, інженерів, дизайнерів, фізиків та математиків.
Мозок складається приблизно з півтора кілограма клітин. Серед них 80 млрд нейронів, об’єднаних понад 100 трлн зв’язків. Це еквівалентно 500 трлн мікропроцесорів, з’єднаних разом у велику мережу. В основі роботи мозку лежить обмін електричними сигналами, що утворюються у процесі хімічних реакцій. З допомогою нейротехнологій можна аналізувати хімію мозку чи процеси обміну електричними сигналами, та був «хороші» сигнали імітувати, а небажані — блокувати.
У нейротехнологій є суттєві відмінності від інших технологій четвертої промислової революції.
По-перше, дослідження у цій галузі викликають неоднозначну емоційну реакцію суспільства та представників церкви. Багатьох бентежать маніпуляції з ДНК, мозком, мікробами.
По-друге, біотехнології не такі точні, як цифрові. Живі організми мають найскладніші та маловивчені метаболічні, регулятивні та сигнальні системи. Це заважає створенню передбачуваних моделей змін біоелементів.
По-третє, дослідження у цій галузі одні з найдорожчих та ризикованих. Більше того, вони вимагають тривалої підготовки, щоби довести розробки до ринку.
Можливості нейротехнологій у найближчому майбутньому
• високоточний вимір та інтерпретація хімічних реакцій та електросигналів у мозку;
• лікування неврологічних, психічних, афективних і навіть генетичних відхилень, наприклад, хвороби Альцгеймера;
• інвазивне лікування тканин за допомогою фокусованого ультразвуку, що дає високоточне багатовимірне зображення; • оптогенетика, що використовує світло виявлення генетично змінених клітин мозку;
• нейронна модуляція (стимулювання нервів) відновлення функцій життєво важливих органів;
• персоніфіковане навчання, що ґрунтується на більш поглибленому розумінні органічних мозкових процесів; • вдосконалення механізмів впливу на свідомість та розумовий процес;
• розшифровка людських думок із високим ступенем деталізації;
• керування об’єктами за допомогою інтерфейсу “мозок – комп’ютер”.
У 2017 році Родріго Мендес, який страждає на параліч всіх кінцівок, став першою людиною, яка силою думки керувала гоночною машиною на змаганнях «Формула-1». Випадок цікавий тим, що пристрій з інтерфейсом “мозок – комп’ютер” можна просто замовити в інтернеті за кілька сотень доларів. Вже сьогодні цією технологією користуються у повсякденному житті сотні тисяч людей. За твердженням Джеффрі Лінга, директора відділу біотехнологій при Міністерстві оборони США, вже найближчими роками люди розширять можливості своїх органів чуття і зможуть бачити в інфрачервоному діапазоні, детально відтворювати та переживати спогади та сни, обробляти дедалі більше зорової інформації.
Приклади застосування біотехнологій
Бактерії виду Halomonas можуть опріснювати морську воду. Вони ростуть при тиску, що створює вода, проникаючи через клітинні мембрани тварин чи рослин. Завдяки цій здатності їх можна використовувати для мікробної ферментації морської води, якщо прісна недоступна. Інші бактерії, створені фабриками, можуть допомогти боротися з новими видами інфекцій, визначаючи оптимальні антитіла та виробляючи вакцини. Людський інсулін за допомогою «розумних» бактерій може вироблятися у необмежених кількостях.
Проблемні зони
1. Отримання можливості зчитувати та впроваджувати інформацію в мозок створює передумови для комерціалізації цих ефектів. Наприклад, можливості покращити здібності свого мозку вже створюють ринок для супербагатих, що посилює розшарування у суспільстві за інтелектуальною ознакою.
2. Вплив на хід думок людини в середовищі, переповненому електронними пристроями та тотальним збором даних, може створити величезний комплекс етичних проблем. Наприклад, бізнес із використання думок людей, які добровільно продають до них доступ.
3. Біотехнології інтенсивно впливатимуть на самоконтроль людини. З одного боку, це дозволяє людям вийти за межі своєї природної еволюції, але з іншого — така практика змінить у людини сприйняття реальності та розуміння самої себе як особистості.
10. Віртуальна та доповнена реальність
Віртуальна реальність — це повноцінний, але створений комп’ютером світ, що впливає на всі органи почуттів. Доповнена та змішана реальності, як їх похідні, можуть доповнювати цифровими елементами та віртуальними об’єктами реальний світ. Завдяки цим технологіям можна освоювати нові професійні навички, ділитися досвідом, створювати інноваційні форми у мистецтві, науці, освіті, індустрії розваг.
Перспективні розробки у найближчому майбутньому
• активізація у людини повної гами відчуттів за допомогою зображень, звуку, запаху, пристроїв із тактильним зворотним зв’язком;
• нове покоління інтерфейсів та способів взаємодії людини та комп’ютера з використанням зображень у сітківці ока (virtual retinal display, vrd), дисплеїв світлового поля та голографічних обчислень;
• інструменти прямого управління мозком у віртуальному світі на базі симбіозу нейро-, нанотехнологій та машинного навчання; • виведення ринку внутрішніх, про мокрих пристроїв віртуальної дійсності, впроваджуваних у тіло людини.
Вже сьогодні існують механізми контакту та інтерфейси, невіддільні від голосу, жестів, фізичних рухів очей. Прикладом можуть бути такі пристрої, як Oculus, Avegant Glyph, HTC Vive, Microsoft HoloLens, Google Glass, голографічна технологія Vntana з повним ефектом присутності в середовищі.
Об’єднання природного та синтетичного бачення в результаті призведе до стирання граней між комп’ютерною ілюзією та реальним світом. Це змусить людей переосмислити безліч стереотипів, соціальних і способів існування у приватному і громадському просторах.
11. Геоінженерія
Мета геоінженерії – управління поведінкою біосфери Землі, іншими словами, навмисні масштабні втручання в екосистему планети: виведення нових біологічних видів, повороти річок, хімічне очищення води від нафтопродуктів. Поки що більшість технологій незрілі і можуть призвести до непередбачуваних наслідків.
Основні напрямки досліджень
• зміна структури випадання опадів;
• створення штучних джерел сонячного світла;
• зміна біосфери за допомогою живих організмів та компонентів живої клітини;
• видалення з повітря діоксиду вуглецю за допомогою потужних агрегатів;
• відображення сонячного випромінювання назад у космос зниження темпів глобального потепления.
Таким чином, геоінженерія – це досить суперечлива тема, яка потребує створення регулюючих структур та аналізу доцільності будь-яких впливів на біосферу Землі.
12. Космічні технології
Інновації в космічному секторі разом із можливостями наноматеріалів, 3D-друку, робототехніки та машинного навчання визначають у найближчому майбутньому безліч наукових відкриттів та велику економічну віддачу.
Дослідження міжнародних груп учених за умов мікрогравітації на МКС допомогли далеко просунутися у розумінні функціонування людського тіла. Результатом стало створення ультразвукового сканера для швидкої та точної діагностики, приладу для моніторингу та запобігання нападам астми, методик виявлення імунних змін на ранніх стадіях, розробка роботизованих маніпуляторів різного призначення, від перенесення вантажів до виконання операції на мозку.
Вже сьогодні понад 70 країн мають супутники для виконання найрізноманітніших завдань. У 2019 році їх зібралося на земній орбіті близько 5 тисяч штук. До 2030 року експерти пророкують їх збільшення ще на 12 тисяч. Це спричинить сплеск проектів з освоєння космосу та посилення його доступності. Розуміння місії людини на Землі та в космосі стрімко змінюватиметься.
Перспективні розробки у найближчому майбутньому
• Відправлення космічних експедицій на Місяць та на Марс.
• Розвиток космічного туризму та технологій видобутку копалин з надр астероїдів.
• Розробка платформ віртуальної реальності для подорожей Сонячною системою.
Зростає кількість інноваційних компаній, які за допомогою машинного навчання аналізують дані супутників, зондів, телескопів, безпілотних апаратів. Результати такої аналітики потрібні у сфері оборони, сільському господарстві, будівництві інфраструктурних об’єктів та ін.
Проблемні зони
1. Відсутність визнаного всіма країнами правового регулювання діяльності в космосі на порядки збільшує кількість супутників, що безконтрольно запускаються, і непрозорих космічних програм.
2. Висока капіталомісткість досліджень через постійне базування лабораторій у космосі. 3. Стрімке зменшення діапазону вільних радіочастотних хвиль через постійне зростання потреби різних суб’єктів передачі радіосигналів.
Шваб стверджує, що необхідні багатосторонні міжнародні угоди для встановлення довірчих відносин у космічному просторі . Це сприятиме загальному благу, а також запобіганню геополітичним конфліктам.
10 найкращих думок
1. Четверта промислова революція відкриває нову епоху в еволюції людства та кардинально змінює концепти всіх соціальних систем та процесів.
2. Людство повинне розробити заходи для стримування негативних соціальних ефектів та технологічних ризиків промислової революції 4.0.
3. Технології четвертої промислової революції взаємопов’язані, взаємозалежні та посилюють одна одну.
4. Загальнолюдські цінності повинні вбудовуватися в технології , починаючи зі стадії розробки ідеї, щоб інновації служили загальному благу, екології та дотримання прав людини.
5. Основні бенефіціари інновацій – ті, хто почав використовувати їх першими. Таким чином, збільшується соціальна нерівність з погляду розподілу технологічних благ.
6. Блокчейн-технології стали одним із драйверів четвертої промислової революції , тому що надійні, не залежать від посередників, універсальні та доступні для всіх категорій населення.
7. Інтернет речей — ключова інфраструктурна складова четвертої промислової революції, що є мережею фізичних речей, оснащених інтелектуальними датчиками.
8. Інноваційні матеріали створюють інший фізичний світ та впливають практично на всі технологічні розробки четвертої промислової революції.
9. 3D-технології змінять економіку, піднявши місцеві малосерійні виробництва. Товари надсилатимуть на місце у цифровому вигляді та матеріалізуватимуть за допомогою 3D-друку.
10. Дослідження у сфері біотехнологій викликають неоднозначну емоційну реакцію суспільства, бентеживши людей маніпуляціями з ДНК, мозком, бактеріями.
1 . Читайте в нашій бібліотеці саммарі книги Сайфіддіна Аммуса «Стандарт біткойна. Децентралізована альтернатива центральним банкам»
2 . АБС-пластик – сучасний синтетичний полімер жовтуватого кольору, удароміцний та еластичний. Вуглецеве волокно – матеріал, що складається з тонких вуглецевих ниток, на його основі виробляють вуглепластики – легкі та жорсткі матеріали, що мають високу міцність.