De belangrijkste trends volgens het Massachusetts Institute of Technology.
Het Massachusetts Institute of Technology (MIT) publiceert elk jaar een lijst met tien technologieën die ons leven ten goede kunnen veranderen. Deze keer trof het met name het onbreekbare internet, anti-verouderingsmedicijnen en miniatuur kunstmatige intelligentie.
Onbreekbaar internet (na vijf jaar)
Dit jaar zou er al een technologie moeten verschijnen die het probleem van de veiligheid van persoonsgegevens voor altijd zal oplossen. Dat is in ieder geval waar Nederlandse wetenschappers van de TU Delft op hopen.
Foto: Evgeny Pavlenko, Kommersant.
Een team van onderzoekers werkt nu aan een internetnetwerk dat de vier steden van Nederland met elkaar verbindt en volledig gebouwd zal worden op basis van quantum computing-technologie. Tot nu toe zijn ze erin geslaagd om informatie over een dergelijk netwerk te verzenden over een afstand van iets meer dan 1,5 km. Ze hopen tegen het einde van het jaar een stabiele verbinding tussen Delft en Den Haag te hebben en de komende vijf jaar een grootschalig netwerk.
Wetenschappers gebruiken technologie die berust op het gedrag van atomaire deeltjes die bekend staan als kwantumverstrengeling. Berichten die in deze vorm via kwantumnetwerken worden verzonden, kunnen niet in het geheim door iemand worden ontsleuteld en gelezen. Elke overtreding van de toestand van ten minste een van de fotonen zal onmiddellijk leiden tot de vernietiging van het volledige uitgezonden signaal.
Promotie video:
Wetenschappers in China hadden eerder een internetverbinding tot stand gebracht met behulp van deze kwantumtechnologie, maar hun netwerk maakte gebruik van traditionele componenten, waardoor het kwetsbaar werd voor aanvallen van hackers.
Hyper-gepersonaliseerde geneeskunde (nu)
Genetische manipulatie heeft het ontwikkelingsstadium bereikt waarin wetenschappers een schending in het DNA van een persoon kunnen identificeren en een medicijn kunnen ontwikkelen dat kan helpen de ziekte binnen slechts een jaar te corrigeren. Bovendien kunnen we praten over ziekten die "stuk" zijn en waarvan tot nu toe niemand is behandeld vanwege het gebrek aan kant-en-klare medicijnen. Nu beschikken artsen over alle noodzakelijke technologieën om voor één specifieke persoon een medicijn te maken.
Foto: Anatoly Zhdanov, Kommersant.
Tot dusver zijn er maar weinig gevallen waarin dergelijke medicijnen zijn gemaakt. Maar na verloop van tijd is MIT ervan overtuigd dat deze praktijk vaker zal voorkomen. Het enige obstakel voor de verspreiding van hypergepersonaliseerde geneeskunde zijn de hoge kosten, aangezien het medicijn voor één persoon zal worden ontwikkeld en hele laboratoria nog steeds aan de creatie ervan zullen werken.
Digitaal geld (dit jaar)
De eerste digitale munteenheid ter wereld zou dit jaar moeten worden gelanceerd. Verschillende landen vechten voor het recht om de eerste te zijn, en Mark Zuckerberg droomt er over het algemeen van om één digitale valuta voor iedereen te creëren. Maar zijn project loopt nog steeds openlijk vast vanwege de vele claims van toezichthouders uit verschillende landen. Maar de Centrale Bank van China heeft alles klaar om de digitale versie van de yuan te lanceren. Tot dusverre vertraagt alleen de verspreiding van het coronavirus het proces, waardoor volgens de Centrale Bank het werk van veel overheidsinstanties werd verstoord.
Foto: Evgeny Pavlenko, Kommersant.
Deze week kondigde de Zweedse Centrale Bank de start aan van het testen van de nationale e-valuta. Ooit werd hij de eerste ter wereld die papieren bankbiljetten uitgaf, en nu wil hij een pionier worden in het digitale tijdperk van geld.
Antiverouderingsmedicijnen (in minder dan vijf jaar)
Een medicijn waarmee je voor altijd kunt leven, totdat het werd uitgevonden. Aan de andere kant worden geneesmiddelen die ziekten bestrijden die door het verouderingsproces worden veroorzaakt, al op mensen getest en kunnen ze de komende jaren op de markt verschijnen. Dit zijn senolytica - medicijnen die dode oude cellen kunnen identificeren en deze uit het lichaam kunnen verwijderen. Gewoonlijk is het menselijke immuunsysteem bij dit proces betrokken, maar naarmate het ouder wordt, kan het deze taak steeds erger aan, en de ophoping van dode cellen veroorzaakt ontstekingsprocessen, wat leidt tot het ontstaan van kanker.
Foto: Alexander Petrosyan, Kommersant.
Zo is het Amerikaanse farmaceutische bedrijf Unity Biotechnology momenteel betrokken bij menselijke proeven met senolytica. En het bedrijf Alkahest probeert op een andere manier met veroudering om te gaan - door de componenten van de bloedcellen van jongeren bij ouderen te introduceren. De specialisten van het bedrijf verwachten dus de ontwikkeling van Alzheimer, Parkinson en dementie te verslaan of op zijn minst te vertragen.
AI die moleculen detecteert (na 3-5 jaar)
Wetenschappers hebben geleerd hoe ze kunstmatige intelligentie kunnen gebruiken om moleculen te vinden die vervolgens onderdeel kunnen worden van nieuwe medicijnen. Getrainde neurale netwerken kunnen nu enorme databases met moleculen in de wereld onderzoeken om die te vinden die mogelijk nuttige eigenschappen hebben voor de behandeling van bepaalde ziekten.
Foto: Dmitry Lebedev, Kommersant.
Dus ontdekte een team van onderzoekers van het in Hongkong gevestigde Insilico Medicine en de Universiteit van Toronto in september met behulp van kunstmatige intelligentie ongeveer 30 duizend nieuwe moleculen met de nodige eigenschappen. Meer recentelijk ontdekten wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology zelf als eerste ter wereld een nieuw antibioticum met behulp van kunstmatige intelligentie.
Satelliet megaconstellaties (nu)
Tienduizenden communicatiesatellieten die in een baan om de aarde en breedbandinternet overal ter wereld cirkelen, zijn, zo niet ons heden, dan al de nabije toekomst. En Elon Musk en zijn bedrijf SpaceX zullen dit idee waarmaken, dat van plan is 4,5 keer meer satellieten te lanceren dan in de hele geschiedenis van ruimteverkenning vóór de lancering van het Starlink-project.
Foto: Kristina Kormilitsyna, Kommersant.
De eerste 60 Starlink-satellieten zijn afgelopen mei gelanceerd. Nu zijn ongeveer 300 van deze satellieten in een baan om de aarde - volgens deze indicator heeft SpaceX de wereldtop bereikt. Al met al heeft het bedrijf van Elon Musk toestemming gekregen om 12.000 van dergelijke satellieten in een baan om de aarde te brengen en probeert het toestemming te krijgen om nog eens 30.000 te lanceren. President en Chief Operating Officer van SpaceX Gwynne Shotwell beloofde dat het satellietnetwerk halverwege dit jaar zou worden gelanceerd.
Quantum superioriteit (5-10 jaar en meer)
In september 2019 kondigde Google een kwantumcomputer aan die de mogelijkheden van de krachtigste op silicium gebaseerde computer van vandaag overtreft. Het bedrijf zei dat zijn processor in staat is om een berekening uit te voeren in 3 minuten en 20 seconden, wat de krachtigste computer ter wereld - Summit van het Amerikaanse bedrijf IBM - ongeveer 10 duizend jaar zou kosten. Zo slaagde het bedrijf erin om "kwantumoverwicht" te bereiken.
Foto: Dmitry Lebedev, Kommersant.
IBM trok de authenticiteit van de cijfers van de concurrent in twijfel en zei dat Google er misschien in geslaagd is de snelheid van berekeningen met een factor duizenden te verhogen, maar niet met de genoemde 1,5 miljard keer. De prestatie van Google was in ieder geval een historisch moment. Nu moeten fabrikanten van kwantumcomputers machines maken die geen conventioneel wiskundig probleem oplossen, maar echt nuttige taken uitvoeren. En dit is problematisch: hoe meer qubits er in de computer zitten, hoe moeilijker het is om ze in de gewenste staat te houden. Google-experts zijn ervan overtuigd dat de technologie die ze hebben gebruikt, hen in staat zal stellen een computer te maken voor zowel 100 als 1000 qubits. In theorie zal zo'n computer al enkele taken kunnen uitvoeren die handig zijn voor een gewone gebruiker. Toegegeven, niemand weet het nogwat en hoeveel qubits zijn er in principe nodig om een kwantumcomputer dezelfde taken uit te laten voeren die gewone pc's tegenwoordig kunnen uitvoeren.
Miniatuur kunstmatige intelligentie (nu)
Traditioneel wordt het creëren en trainen van kunstmatige intelligentie geassocieerd met enorme hoeveelheden gegevens en de behoefte aan een constante verbinding met een cloudserver. Maar technologiebedrijven en wetenschappers hebben geleerd hoe ze gespecialiseerde AI-microchips kunnen maken die grote rekenkracht kunnen combineren met een compact formaat.
Foto: Anatoly Zhdanov, Kommersant.
Bovendien heeft de AI zelf niet langer constant contact met de externe server nodig. Virtuele assistenten van Google en Apple hebben geen netwerkverbinding meer nodig. En dit betekent dat hun reactie op spraakopdrachten sneller is geworden (aangezien de tussenfase van het verbinden met een externe server en het ontvangen van een reactie ervan is verdwenen) en dat gebruikersgegevens zijn apparaat niet verlaten, wat het beveiligingsniveau bij het omgaan met persoonlijke gegevens verhoogt.
Differentiële privacy (nu)
De term "differentiële privacy" werd in 2006 bedacht door Cynthia Dwork, een Amerikaanse privacy-expert. Het betekent een reeks wiskundige methoden waarmee u de mate van verlies van vertrouwelijkheid van gegevens kunt bepalen wanneer ze gedeeltelijk openbaar worden gemaakt om een informatieproduct te creëren.
Foto: Alexander Koryakov, Kommersant.
Het US Census Bureau verzamelt bijvoorbeeld informatie over 330 miljoen mensen in het land en geeft deze gegevens vervolgens voor analyse door aan vertegenwoordigers van de wetenschappelijke gemeenschap en autoriteiten. Het is echter onmogelijk om ze in zuivere vorm over te dragen, aangezien dit zal leiden tot de openbaarmaking van alle persoonsgegevens van burgers. Daarom wordt "witte ruis" toegevoegd aan de databases - een deel van de informatie wordt gemengd tussen burgers, zodat ze niet kunnen worden geanonimiseerd. Tegelijkertijd mag de nauwkeurigheid van statistische steekproeven per groep niet afnemen als gevolg van dergelijke manipulaties. Differentiële privacy is precies het wiskundige model waarmee u kunt achterhalen in hoeverre gegevens door elkaar kunnen worden gehaald om monsters bruikbaar en waarheidsgetrouw te houden. Dergelijke modellen worden al gebruikt door Facebook, Apple en zullen in 2020 worden gebruikt door het US Census Bureau. Nu kijken ook andere landen naar deze technologie.
Toeschrijving aan klimaatverandering (nu)
Zelfs aan het begin van dit decennium konden wetenschappers de vraag of bepaalde natuurrampen de gevolgen zijn van de wereldwijde klimaatverandering, niet nauwkeurig beantwoorden. Maar in de afgelopen jaren, met de ontwikkeling van computerkracht en het vermogen van satellieten om natuurlijke fenomenen tot in detail te volgen, hebben wetenschappers meer mogelijkheden voor een duidelijker antwoord op deze vraag. Zo lanceerde het World Weather Attribution-project twee computersimulaties van de wereld: in het ene geval was er opwarming van de aarde, in het andere - niet. Als gevolg hiervan hebben wetenschappers ontdekt dat de tropische storm Imelda, die vorig jaar Houston trof, een direct gevolg was van de wereldwijde klimaatverandering.
Het bepalen van de rol van klimaatveranderingen door andere factoren die het weer beïnvloeden, zal helpen voorspellen welke natuurrampen, waar en welke kracht de mensheid kan verwachten. Dit betekent dat mensen zich kunnen voorbereiden op de komende schokken en veel slachtoffers kunnen vermijden.
Kirill Sarkhanyants
