Текст книги "Цифровая революция. Преимущества и риски. Искусственный интеллект и интернет всего"

Роботы могут выполнять разные задания, чтобы повысить производительность людей, в том числе монотонные, требующие многократных повторов, долгого времени работы или опасные задания и тем самым обеспечивать безопасность экипажа, например, работать в суровых условиях открытого космоса. Они могут быть задействованы в подготовительной и разведывательной работе, чтобы помочь работе экипажа или помогать астронавтам, действуя параллельно с ними, или завершать задачи, предназначенные для людей или начатые ими.

Космический туризм может стать весьма распространенным уже в 2050 году, но, скорее всего, только для очень богатых. Ракетные компании расширят границы космических путешествий настолько, что туризм станет доступным и привлекательным. Например, кто-то, кто может позволить себе заплатить 100 миллионов фунтов стерлингов, может провести неделю на орбите. Несомненно, стоимость космического полета на данный момент просто космическая. Но немаловажным является тот факт, что этот вид деятельности привлекает все больше внимания, а как известно, одним из критериев развития успешного бизнеса является потенциал спроса.

То же самое относится и к рабочему месту. Роботы могут браться за более сложную, опасную и скучную работу, чтобы избавить человечество от хлопот и риска. Теоретически они также могут работать быстрее, эффективнее и с меньшим количеством ошибок.

Роботов действительно успешно используют в самых различных отраслях: от медицины до космической промышленности, но о том, чтобы полностью заменять людей, речь пока не идет. Одна из глобальных причин, почему людям не стоит беспокоиться, – парадокс Моравека.

Робототехник Ханс Моравек и другие компьютерщики сформулировали его в 1980-е годы: для высококогнитивных процессов нужны относительно небольшие вычисления, а вот низкоуровневые сенсомоторные операции требуют огромных вычислительных ресурсов. То, что просто для человека, может быть очень трудно для искусственного интеллекта. И наоборот: вычисления, которые кажутся человеку невообразимо сложными, компьютер может проделать за долю секунды.

Например, люди с раннего детства начинают ходить, производить сложные манипуляции с предметами, понимать язык и говорить на нем. Они учатся этому, копируя взрослых, запоминая и преобразовывая опыт в действие. Чтобы обучить этому машину, необходимо прописать всевозможные механизмы и алгоритмы, учесть миллионы факторов и условий. Алгоритмы хорошо работают, когда они анализируют большие наборы данных – чем больше, тем лучше. А вот в нестандартных ситуациях, то есть, когда данных недостаточно, робот не сможет принять правильное решение. Поэтому в будущем люди и роботы будут работать в команде, уверены специалисты.

Конечно, у людей есть опасения, что в результате автоматизации многие потеряют работу. Однако специалисты прогнозируют, что робототехника, цифровизация и автоматизация приведут к появлению новых рабочих мест, требующих более высокой квалификации и хорошо оплачиваемых. Появятся такие новые профессии, как психолог искусственного интеллекта, квантовый аналитик данных, личный медицинский консультант, менеджер дронов, специалист по развитию метанавыков и т. п.

Дополненная реальность, или AR, обладает невероятным потенциалом. Это среда, в реальном времени дополняющая физический мир, каким мы его видим, цифровыми данными с помощью различных устройств (планшетов, смартфонов и др.) и определенного программного обеспечения. Отличие дополненной реальности от виртуальной реальности (VR) в том, что дополненная реальность лишь добавляет отдельные элементы в существующий мир. Виртуальная реальность искусственно создает целый мир заново.

Компании экспериментируют с применением как устройств дополненной реальности, так и устройств виртуальной реальности на рабочем месте. Их можно использовать различными способами, включая визуальное представление чертежей, виртуальные масштабные модели разрабатываемых продуктов или для простых вещей, таких как виртуальные командные встречи.

Соучредитель компании Meta (Facebook) Марк Цукерберг в интервью изданию The Information поделился своим видением развития дополненной реальности. По его словам, AR-очки будущего должны будут работать как человеческий разум, то есть беспрепятственно делиться информацией и предпринимать действия, когда этого захочет владелец. Другими словами, очки должны будут читать мысли пользователя. Так, если человек зайдет в кафе, аксессуар сразу будет предлагать ему возможные варианты блюд, которые он может захотеть. Кроме того, гаджет будет поддерживать набор текста с помощью виртуальной клавиатуры. Для этого к комплекту очков будет прилагаться браслет, который будет считывать движения рук.

Нынешняя пандемия показала, насколько важны технологии для поддержания и облегчения общения между людьми – не только в рабочих целях, но и для создания настоящих эмоциональных связей. В ближайшие годы можно ожидать, что этот прогресс ускорится благодаря технологии искусственного интеллекта, созданной для того, чтобы объединять людей на человеческом уровне и сближать их друг с другом, даже если они физически находятся вдали друг от друга. Грань между физическим пространством и виртуальным навсегда будет стерта.

Примерно к 2050 году, наше сознание и компьютер, возможно, станут одним целым. Но что можно сказать наверняка, так это то, что мы будем сильно интегрированы с компьютером. Мы сможем внедрять в свой организм много различных сенсоров и напрямую взаимодействовать с компьютером. Нам не нужны будут мышки, клавиатуры – все будет происходить посредством силы мысли.

Нейроинтерфейс – система для обмена информацией между мозгом и компьютером. По типу взаимодействия нейроинтерфейсы бывают однонаправленные и двунаправленные. В первом случае – внешние устройства могут либо принимать сигналы от мозга, либо посылать ему сигналы. Во втором случае – интерфейсы позволяют мозгу и устройствам обмениваться информацией в обоих направлениях. Однонаправленные интерфейсы уже существуют и функционируют: например, нейропротез для глухих. Двунаправленные – находятся на очень ранней стадии разработки.

Сенсорные технологии так и называют – кроссреальность. Они помогают человеку воспринимать пространство через сигналы. Такая реальность создается техническими средствами и способна передать все ощущения: зрение, слух, осязание (включает в себя виртуальную, смешанную и дополненную реальность).

Чаще всего сенсорные технологии предлагают использовать в психологии: готовить людей к сложным операциям, лечить тревогу, повышенную бдительность, психические расстройства. Другие примеры: химические датчики, обнаруживающие самодельные взрывные устройства, могут предупредить солдата, используя звуковой или визуальный сигнал.

Метавселенная станет реальностью и люди будут ежедневно с ней взаимодействовать. Метавселенная – это концепция интерактивной трехмерной вселенной, которая объединяет несколько различных виртуальных пространств. Это своего рода будущая итерация интернета. Она позволит пользователям работать, встречаться, играть и общаться внутри этих трехмерных пространств. На сегодняшний день метавселенная в своем полном виде еще не разработана, хотя некоторые платформы уже содержат подобные ей элементы.

К счастью, метавселенная не будет контролироваться какой-нибудь корпорацией в будущем. Ни MetaFacebook, ни любой другой. Подход к этому будет в корне отличаться. Как и при любом развитии технологий, появятся лидеры, которые быстро сообразят, как привлечь больше людей. Но, как и в раннюю эпоху появления интернета, ни одна корпорация не сможет полностью владеть этим или контролировать весь процесс.

К 2025 году квантовые вычисления перерастут свой младенческий возраст, и первое поколение коммерческих устройств сможет решать важные задачи реального мира. Одним из основных применений этого нового типа компьютеров будет моделирование сложных химических реакций, мощный инструмент, открывающий новые возможности в разработке лекарств. Квантово-химические расчеты также помогут в разработке новых материалов с заданными свойствами, например, улучшенных катализаторов для автомобильной промышленности, которые сокращают выбросы и помогают бороться с изменением климата. В настоящее время разработка фармацевтических препаратов и материалов с высокими эксплуатационными характеристиками в значительной степени зависит от проб и ошибок, а это означает, что это итеративный, трудоемкий и ужасно дорогой процесс. Квантовые компьютеры смогут это изменить.

Квантовый компьютер в ближайшие годы поможет решать задачи по оптимизации нашей жизни. Это может быть логистика – от расписания электричек, движения автотранспорта без пробок до прокладки трубопроводов. Похожего рода задачи лежат в области поиска новых материалов с заданными физическими свойствами – к примеру, как создать формулу сверхпрочного и одновременно сверхлегкого композита. В будущем квантовые технологии помогут решить, наконец, проблему сверхпроводимости при комнатной температуре.

В течение следующих лет энергетический переход достигнет критической точки. Стоимость новой возобновляемой энергии будет ниже, чем предельная стоимость ископаемого топлива. Глобальная инновационная экосистема обеспечит среду, в которой проблемы могут решаться коллективно, и позволит быстро масштабировать внедрение инноваций. В результате можно будет увидеть поразительное увеличение мощности ветроэнергетики. Машинное обучение, сочетающее физические модели с большими данными, приведет к более экономичным проектам, снижению эксплуатационных расходов и, в конечном счете, чистой и доступной энергии для всех. Возможность отслеживать состояние конструкций в режиме реального времени и чинить вещи до того, как они сломаются, приведет к созданию более безопасной и отказоустойчивой инфраструктуры.

Тепловая энергия океана сегодня является в значительной степени неиспользованным ресурсом и одним из крупнейших в мире возобновляемых источников энергии. Прямо сейчас ученые и практики работают над созданием энергетического прорыва. Он заключается в выработке электроэнергии в коммерческих масштабах за счет преобразования тепловой энергии океана. Тепловая энергия океана будет играть решающую роль в будущем энергетическом балансе, будучи одним из очень немногих постоянных источников энергии, доступных днем и ночью, круглый год.

Солнечные панели – еще одна технология, которая существует уже некоторое время, но имеет огромный потенциал в будущем. Мало того, что теперь панели могут быть спрятаны в черепице на крыше вашего дома, но некоторые компании разрабатывают способы интеграции их в автомобильные крыши, где они смогут питать автомобили или производить электроэнергию для автомобильных батарей.

Среди многих фантазий, которые есть у человечества, беспроводное электричество, бесспорно, заслужило свое место. Однако вероятно это скоро станет реальностью (возможно лет через десять). Сейчас мы уже используем беспроводную зарядку для гаджетов, и этого достаточно, чтобы построить аналогичную конструкцию для более крупных предметов или объектов. Ряд компаний пытаются разработать электрические «концентраторы», способные питать целый дом. Идея состоит в том, чтобы использовать тот факт, что некоторые определенные электромагнитные волны облегчают передачу энергии, а электричество может передаваться между объектами, которые резонируют на одной частоте.

Знаете ли вы, что вы можете зарядить свой iPhone энергией растения? Леса могут стать энергетическими станциями будущего. Вскоре это станет возможным. Компании смогут вырабатывать электроэнергию из органических веществ в почве и создавать биологические батареи, которые могут питать, например, сельскохозяйственные датчики, осветительных установок. Технология устранит необходимость в одноразовых химических батареях, которые необходимо часто заменять. В конце концов, биология сможет помочь питать электроэнергией даже крупнейшие города.

К 2050 году последствия внедрения искусственного интеллекта будут широко ощущаться во всех аспектах нашей повседневной жизни. Поскольку мир сталкивается с рядом неотложных и сложных проблем, от климатического кризиса до жилищного строительства, ИИ способен провести границу между антиутопическим и пригодным для жизни будущим.

ИИ – это направление исследований, которые сегодня позволяют решать множество практических задач. Его прикладная цель – создать помощника, который смог бы участвовать в повседневной жизни человека, повышая эффективность работы. В будущем искусственный интеллект скорее всего сойдется с нейробиологией и философией: его мышление станет подобно человеческому. Это будет вести нас к пониманию самих себя и к ответам на более глубокие философские вопросы.

Существует два основных подхода к созданию искусственного интеллекта. Первый – это решение смоделировать мозг, как материальный носитель интеллекта. Мозг состоит из сети нейронов, нейроны передают электрические сигналы. Соответственно, мозг можно смоделировать как сеть нейронов. Этот подход получил название «искусственные нейронные сети».

Второй подход – символьный ИИ. Человеческий интеллект основан на манипуляции с символами. Его можно смоделировать при помощи модели рассуждений. В этом и заключается суть второго подхода. Данное направление науки зародилось на рубеже прошлого века. Когда появились первые компьютеры, математическое моделирование помогло решать сложные задачи, которые не решались аналитически, и строить самообучающиеся математические машины.

Оптимизм исследователей ИИ по поводу будущего с годами менялся, и даже современные эксперты ведут по этому поводу споры. Развивая ИИ как концепцию, исследователи и оптимисты, утверждают, что его осталось ждать недолго, всего несколько десятков лет.

Обучением уже существующего ИИ занимаются сейчас многие научные группы. У кого-то лучше получается, у кого-то хуже. Самые крутые сегодня уже больше похожи на художников, чем на математиков: они не могут объяснить, как они настраивают сеть, но они хорошо это делают. Это уже происходит на кончиках пальцев.

Самые яркие успехи достигнуты этими людьми в области распознавания образов. ИИ сейчас делает это лучше, чем человек. Вы не поверите, но одной из самых сложных проблем было научить компьютер отличать собак от кошек. Для нас это вроде бы легко, а вот создать алгоритм, поместив в него различные параметры отличия этих видов животных друг от друга, для искусственного разума оказалось непростой задачей. У обоих четыре лапы, усы, хвост. Размер – тоже не показатель, есть собаки мельче кошек. В итоге компьютеру просто предложили обучающую выборку – до миллиона фотографий с собаками и кошками. Как именно он сам «уяснил» себе после этого, кто есть кто, – никто точно сказать не может, но теперь ИИ безошибочно идентифицирует и кошек, и собак, и даже может распознать по фотографии конкретного Шарика или Мурку.

Есть гипотеза, что настоящий, сильный ИИ будет сделан на квантовом компьютере. Дело в том, что свойства квантового мира таковы, что его регистры, кубиты будут находиться в суперпозиции (то есть в состоянии 0 и 1 одновременно). Благодаря этому система будет не по очереди перебирать все возможные варианты, как это делает обычный компьютер, а позволит обрабатывать информацию параллельно, одномоментно. Это очень похоже на наше человеческое восприятие мира, на ассоциативное мышление и т. д. В общем, такой ИИ на базе квантовой машины сможет обрабатывать сразу очень большое количество вариантов. Кстати, квантовые технологии уже входят в нашу жизнь – пока не создан полноценный компьютер, люди работают над гибридными системами, когда с помощью квантовых алгоритмов можно ускорять обучение классических нейронных сетей на обычных машинах.

Умные города с подключенными автомобилями и автономно летающими дронами, новый опыт покупок, везде датчики и никаких смартфонов: так может выглядеть мир Интернета вещей (IoT) в ближайшем будущем. Мы уже писали выше, что в будущем аварий на дорогах почти не будет. Датчики вокруг автомобиля будут отслеживать все препятствия и реагировать на них автоматически. Почти все транспортные средства будут частью Интернета вещей. Это означает, что водительские права устареют, а автошколы исчезнут. Также перестанут быть нужными заправки и автомагазины. Например, если автомобиль нуждается в настройке, профилактическое обслуживание обнаружит это и автоматически обслужит автомобиль.

Исчезнут пробки. Если на какой-то дороге образовалась пробка, приближающиеся автомобили просто выбирают другой маршрут.

Все станет гораздо эффективнее. Уличные фонари с камерами и датчиками будут анализировать местоположение и количество участников дорожного движения. Самостоятельно они переключатся с красного на зеленый. Не придется ездить по кварталу в поисках бесплатной парковки. Ваш автомобиль направит вас к ближайшему свободному месту для парковки, так как парковки также соединены между собой. Даже перед пешеходными переходами и школами автомобили будут автоматически снижать скорость.

Улицы также станут намного безопаснее. Камеры на фонарных столбах будут наблюдать за дорогой и, таким образом, сразу идентифицируют, например, похитителя кошельков. С другой стороны, встроенная SIM-карта в сумке сама будет сигнализировать о своем местоположении.

Это пример подключения к интернету вещей только для автомобильного транспорта и дорог. А сколько еще областей нашей жизни, где Интернет вещей будет применяться! Возьмем пример из здравоохранения. Все, что описано нами выше, касающееся умных футболок или умных зеркал – это тоже примеры интернета вещей.

Датчики, передающие данные для умных городов, умных автомобилей и других предметов, – это технология 5G. Очень низкая задержка 5G в сочетании с его способностью одновременно передавать очень большие объемы данных между многими устройствами означает, что использование этой технологии весьма и весьма эффективно во многих отраслях и сферах жизни.

Влияние 5G на производство может быть огромным. Технология 5G может помочь производственным операциям в обрабатывающей промышленности стать более гибкими и эффективными при одновременном повышении безопасности. Это позволит создавать «умные фабрики», основанные на автоматизации, дополненной реальности и IoT. А благодаря 5G, питающему большое количество устройств и датчиков IoT на заводах, ИИ может быть более глубоко интегрирован в производственные операции. Эта беспроводная технология следующего поколения также приведет к более широкому внедрению дополненной реальности. В заводских условиях это означает, что AR может поддерживать обучение, техническое обслуживание, строительство и ремонт.

Датчики на базе 5G могут предоставлять информацию об отключениях электроэнергии и энергопотреблении в режиме реального времени. Благодаря интеллектуальным счетчикам, подключенным к 5G, домовладельцы будут иметь больше информации, чтобы лучше управлять своим энергопотреблением.

5G даст фермерам более полное представление о своих культурах, что приведет к увеличению урожайности и повышению качества продукции. Подключенные датчики, предоставляющие в режиме реального времени обновления оборудования, инфраструктуры и многого другого, могут обеспечить более эффективную работу и улучшенное техническое обслуживание сельхозмашин и агрегатов. Благодаря 5G время, необходимое для синхронизации процессов точного земледелия, может сократиться с минуты до менее чем одной секунды.

С 5G операции по хранению и доставке могут стать более эффективными, что значительно сократит затраты. 5G будет способствовать созданию новых потребительских впечатлений, таких как фотореалистичные виртуальные примерки. 5G будет поддерживать технологии, которые помогут клиентам совершать покупки более эффективно и быстрее расплачиваться, а также собирать больше данных о будущих покупках.

Более высокая скорость передачи данных 5G означает более эффективные финансовые услуги в режиме реального времени, от обработки платежей до проверки кредитоспособности и заключения сделок. 5G улучшит взаимодействие с пользователем мобильных устройств и расширит внедрение таких приложений, как бесконтактные платежи и мобильные кошельки. Все это вместе позволит улучшить конфиденциальность и безопасность за счет быстрой биометрической связи и более эффективного обнаружения мошенничества.

5G сделает технологии AR и VR более удобными, полезными и эффективными, обеспечивая их бесперебойную работу. В свою очередь, более широкое внедрение AR/VR ускорит изменения в отраслях от производства до здравоохранения и игр. Будущее AR и VR зависит от сетей 5G

Образование и развитие станут более захватывающими и интересными благодаря технологиям на базе 5G, таким как AR/VR. 5G может облегчить видеообучение в режиме реального времени, делая его более удобным и эффективным. Обучение можно будет проводить на ходу с помощью высокоскоростных подключенных мобильных устройств. 5G может изменить способ обучения детей и взрослых.

В будущем будет повсеместно использоваться Li-Fi. Li-Fi использует свет для передачи данных, а не радиоволны, как Wi-Fi. Эта технология теоретически способна передавать данные на гораздо более высоких скоростях, а также менее подвержена помехам. Поскольку спектр видимого света примерно в 10 000 раз больше, чем спектр радио, существует гораздо больший потенциал для его пропускной способности. Также считается, что Li-Fi будет значительно дешевле, чем Wi-Fi.

Фотоника может стать более важной, чем электроника. У нас есть фотоны солнечного света. Но есть и слабые потоки фотонов, несущие информацию (оптические волокна и дисплеи) – их энергию мы никак не ощущаем. Может сложиться так, что в будущем мы будем делать все вычисления с помощью фотонов. Вместо электронных чипов у нас будут фотонные чипы.

Климатические изменения будут не столь губительными, как нам сейчас кажется. Последствия изменения климата – по крайней мере, в 2050 году – не будут такими ужасными, как прогнозируют некоторые экологи. Мы не хотим сказать, что это вообще не проблема. Проблема есть, но наша цивилизация выживет. Наша планета не столкнется с метеоритом, астероидом или кометой. Конечно, будут исключения: часть территорий уйдет под воду, части населения прибрежных территорий придется переселиться в другие места, и так далее. Но в более широком смысле, с точки зрения фактического выживания на планете и нашей способности адаптироваться, мы будем двигаться дальше. Мы приспособимся и будем жить лучше.

Примеры прогнозов можно множить и множить. Но уже сегодня примерно понятно, какие прогнозы, сделанные экспертами на 2020–2050-е годы, начинают сбываться или уже частично реализованы, а какие так и останутся лишь предположениями футурологов.

Реальность, с который мы столкнемся в ближайшие 15 лет, скорее всего, будет представлять собой комбинацию отдельных элементов этих широко обсуждаемых сейчас прогнозов и форсайтов. Самое интересное, что «чудеса» научно-технологического прогресса могут возникнуть, казалось бы, из рядовых технологий, широкое распространение которых приводит к появлению нового качества продуктов и услуг.

С учетом того, насколько стремительно возрастает скорость реализации прогнозов, возможно, многие события из такого «далекого» будущего станут нашей реальностью уже в ближайшие 10-15 лет.

А кому достанутся блага чудо – технологий? Мы неоднократно писали, что все технологии четвертой промышленной революции имеют тройное назначение – общечеловеческое, военное и криминальное. Кто и в каком объеме ими воспользуется зависит от многих социальных, политических и экономических факторов.

Не стоит забывать и тот факт, что на конец 2021 года по данным ООН больше трети мирового населения никогда не пользовались интернетом. Таков же удельный вес тех, кто никогда не имел гаджетов. Поэтому треть всего населения мира выключена из процесса пользования технологическими достижениями.

При этом тенденции таковы, что технологическая революция не устраняет цифровое и традиционное неравенство, а, наоборот, усугубляет его. Поэтому конфликтность в обществе возрастает. А государства вынуждены использовать технологические изменения как для развития общества, так и для подавления в нем протестных и революционных импульсов.