Генетические предсказания, квантовые компьютеры и универсальные переводчики — за последний год наука и технология породили множество удивительных чудес, о которых мы сегодня и расскажем.

Универсальный переводчик

В культовом научно-фантастическом произведении «Автостопом по Галактике» герои вставляли в уши специальных желтых рыбок, которые позволяли мгновенно переводить речь с одного языка на любой другой. В реальном мире тоже появилось аналогичное устройство: за $159 Google предлагает всем желающим набор наушников Pixel Buds. Они совместимы со смартфонами Pixel и позволяют с помощью Google Translate получить перевод речи собеседника в реальном времени.

Работает это так: у одного пользователя есть наушники, у другого — смартфон. Владелец наушника говорит на своем языке (по умолчанию это английский), а приложение через микрофон захватывает его голос, распознает, переводит и выдает конечный результат. Эта система работает и в обратном порядке, что облегчает коммуникацию между разноязычными собеседниками.

Стоит отметить, что в Google Translate уже есть функция разговора, а ее приложения для iOS и Android также позволяют двум пользователям общаться друг с другом благодаря системе автоматического распознавания языка. Проблема в том, что фоновые шумы часто затрудняют для компьютера понимание того, что именно говорят пользователи, а также то, когда один человек закончил говорить и начал говорить другой. Наушники Pixel обходят эту проблему за счет простой функции: во время разговора их владелец зажимает и держит специальную кнопку, регулируя тем самым те фрагменты речи, которые необходимо перевести.

Природный газ без углерода

Долгое время бытовал миф, что природный газ станет основным источником энергии для человечества тогда, когда на планете иссякнут запасы нефти. Это дешевое и легкодоступное сырье активно используется уже сейчас — в США на его долю приходится примерно 30% всей вырабатываемой энергии, при этом мировой показатель лишь немногим ниже — 22%. Несмотря на то, что это топливо и в самом деле намного чище угольного, в нем все еще содержится огромное количество CO2, оказывающего пагубное воздействие на атмосферу Земли. Как быть?

Экспериментальная электростанция недалеко от Хьюстона, в центре нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности США, тестирует технологию, которая могла бы сделать чистую энергию из природного газа реальностью. Проект Net Power поставил своей целью генерировать энергию с той же эффективностью, что и стандартные установки на природном газе, но при этом улавливать 100% вредных выбросов углекислого газа в процессе. В настоящий момент компания находится уже на этапе тестовой эксплуатации первого «чистого» генератора и намерена опубликовать результаты первых запусков в ближайшие месяцы.

Технология выделяет углекислый газ из горящего природного газа с помощью высокого давления и тепла, получая тем самым сжиженный концентрат. Большая его часть поступает по специальным трубам на вторичную переработку, а поглощение оставшихся выбросов не требует дорогого оборудования. Конечно, Net Power не решит абсолютно все проблемы, связанные с природным газом, особенно те, которые касаются его добычи. Но на сегодняшний день это одна из самых дешевых и эффективных технологий очистки, массовое использование которой ив самом деле окажет экологии большую услугу.

Неприкосновенность личной информации

Всем известно, что для комфортной работы в интернете часто приходится делиться с тем или иным сервисом персональными данными. Благодаря новому ПО эта несправедливость может быть исправлена: оно позволит доказать, что вам уже исполнилось 18 лет, не вводя дату рождения, или доказать, что на вашем счету в банке достаточно средств для совершения транзакции, не раскрывая баланс и другие детали.

Этот инструмент представляет собой новый криптографический протокол, называемый zero-­knowledge proof. Исследователи работали над ним на протяжении десятилетий, однако по‑настоящему общественность обратила внимание на эту разработку лишь в прошлом году, на волне всеобщей одержимости криптовалютой. Разработчики запустили собственную валюту Zcash, которая и позволила пользователям совершать анонимные транзакции. Для большинства самых популярных видов валюты (к примеру, для Bitcoin) это невозможно: все переводы там открыты для публики, но этот случай стали исключением. Для банков это может быть способ использовать блокировки в платежных системах, не жертвуя конфиденциальностью своих клиентов. В прошлом году JPMorgan Chase добавила zk-SNARKs в свою собственную платежную систему на основе блокчейна.

Тем не менее, несмотря на все обещания, zk-SNARKs являются сложным и медленным ПО. Они также требуют так называемой «надежной настройки», создающей криптографический ключ, который может поставить под угрозу всю систему, если он попадет в чужие руки. Но сейчас исследователи рассматривают альтернативы, которые более эффективно используют ресурсы и не требуют такого ключа.

Генетические предсказания

Однажды каждый ребенок будет получать не только свидетельство о рождении, но и специальные карточки ДНК-отчетов. В них будут отражены прогнозы относительно склонности к разным заболеваниям, включая рак и патологии сердечной мышцы, потенциал физического и даже умственного развития. Все это стало возможным благодаря медицинским исследованиям. В которых приняли участие более миллиона человек!

Ученые выяснили, что самые распространенные болезни, поведенческие типы личности и склонность к разным типам интеллекта являются результатом влияния не одного, но множества генов, которые функционируют в синергии друг с другом. Используя данные генетических исследований, в настоящее время специалисты создают то, что сами называют «полигенными оценками риска».

Стоит отметить, что ДНК-тестирование показывает лишь вероятность, а не ставит диагноз — но даже в этом случае оно существенно облегчает работу для медицины. К примеру, если женщины с высоким риском развития рака молочной железы получили больше маммограмм, чем те, у кого риск не так велик, то именно тесты помогут уменьшить количество «ложных тревог» и сосредоточиться на исцелении людей, которым в самом деле нужна помощь. Фармацевтические компании также смогут использовать балльную системы в клинических испытаниях профилактических препаратов — по мнению экспертов, это позволит существенно сократить процент людей, у которых в пожилом возрасте развивается болезнь Альцгеймера, патологии сердца и другие возрастные заболевания.

Квантовые компьютеры

Мощности новых квантовых компьютеров позволяют ученым задумываться о практической реализации идей, которые раньше были лишь темой для научных споров на бумаге. Химики уже мечтают о новых белках для гораздо более эффективных лекарств, новых электролитах для лучших батарей, а также о соединениях, которые могут превратить солнечный свет непосредственно в жидкое топливо. Сейчас такое невозможно — мы не можем моделировать отдельные устойчивые молекулы на классическом компьютере, уже с одной только имитацией поведения электронов возникают серьезные проблемы.

Однако новые машины используют вместо привычных единичек и нулей «кубиты», которые сами по себе являются квантовыми системами. Недавно исследователи IBM успешно использовали квантовый компьютер с 7 кубитами для моделирования небольшой молекулы, состоящей из трех атомов. Как только эта технология шагнет на следующий уровень — появится возможность моделировать куда более крупные и интересные молекулы. Речь идет не только о банальном увеличении числа кубитов, но, что важно, и о разработке более оптимизированных алгоритмов.

Понравилась статья?
Подпишись на новости и будь в курсе самых интересных и полезных новостей.