2023 год был богат на новые веяния и разработки в мировой и отечественной науке. В 2024 году эти прорывные и новаторские идеи обещают получить соответствующее развитие. Какие открытия науки уходящего года самые перспективные? И за какими идеями стоит пристально следить в 2024 году? Читайте в материале ТАСС
Искусственный интеллект
В 2023 году именно эта разработка захватила весь мир. Развитие таких программ, как ChatGPT и YandexGPT 2, оказало глубочайшее влияние на все сферы человеческой жизни. С помощью AI-разработок у простых людей появилась возможность визуализировать самые необычные фантазии, создать двойников звезд и даже выигрывать денежные призы в области искусства.
ИИ удачно интегрируется и в другие сферы человеческой жизни, например медицину. Врачи уже применяют разработку, чтобы предсказывать генетические заболевания и находить наилучшие способы лечения, а люди, увлеченные садоводством, — чтобы определять типы болезней растений. Иногда ИИ и вовсе помогает ставить сложные диагнозы. Например, программе ChatGPT удалось найти у мальчика скрытое расщепление позвоночника. До этого ребенок побывал у 17 терапевтов, которые так и не смогли определить, от чего страдал ребенок. И все это всего за пару лет существования разработки.
Несмотря на споры об этичности использования искусственного интеллекта в различных сферах, технология уже стала частью нашей повседневности, а ее разработчики не собираются останавливаться на достигнутом. Ожидается, что в конце 2024 года создатели ChatGPT, OpenAI выпустят следующее поколение программы, которая лежит в основе чат-бота, — GPT 5. Новая версия обещает быть более совершенной и затмить предшественницу во всех отношениях. Ученые также наблюдают за развитием Gemini, разработкой Google, которая бросает вызов GPT 4. Эта модель ИИ способна обрабатывать различные типы информации (текст, компьютерный код, изображения, аудио- и видеофайлы) и, согласно отчету производителя, уже превзошла GPT 4 в 30 из 32 тестов.
Кроме того, в 2024 году появится новая версия AI Google DeepMind AlphaFold. Эту программу уже использовали для того, чтобы прогнозировать трехмерные формы белков с высокой точностью. Новая версия будет способна моделировать взаимодействие между белками, нуклеиновыми кислотами и другими молекулами с анатомической точностью. Все это поможет быстрее и эффективнее создавать новые лекарства.
В стороне не остались и отечественные программисты. В 2024 году на развитие искусственного интеллекта из бюджета направят 5,2 млрд рублей. Сегодня в России уже запустили восемь экспериментально-правовых режимов: два — в сфере медицины и шесть — в области высокоавтоматизированных транспортных средств и беспилотных летательных аппаратов. Все это позволит проверить эффективность новых технологий на практике и сформировать актуальную для новых реалий законодательную базу, которая поможет регулировать применение технологий искусственного интеллекта.
Кроме того, в середине 2024 года Организация Объединенных Наций (ООН) обещает выступить с докладом, в котором будут изложены руководящие принципы по международному урегулированию ИИ. Этот документ должен упростить использование разработки с законодательной точки зрения, а также помочь наконец-то урегулировать деятельность недобросовестных пользователей ИИ.
Насекомые на службе человека
Идея о том, чтобы использовать насекомых для улучшения жизни людей, не нова. Так, японские ученые давно работают над насекомыми-киборгами для спасения людей. После разрушительного землетрясения в Токио в 2011 году инженер Наньянского технологического университета в Сингапуре Хиротака Сато придумал создать живых существ, с помощью которых можно было бы находить выживших под завалами. Выбор изобретателя пал на мадагаскарских тараканов: эти насекомые всего 5 см в длину и могут нести на себе до 15 г вмонтированной техники, например инфракрасную камеру и процессоры, которые способны фиксировать людей под завалами. Согласно замыслу ученых, тараканы-киборги будут самостоятельно исследовать зоны бедствия, а чтобы насекомые не разбегались, на их тело прикрепят специальные электроды, с помощью которых оператор или компьютер смогут управлять передвижениями тараканов-разведчиков. Главное преимущество разработки перед классическими роботами — долгое время работы. Насекомым не нужна подзарядка, а их батарея не сядет в самый ответственный момент (последние прототипы команды Сато работали около восьми часов). Команда исследователей надеется, что разработка будет полностью готова в ближайшие три-пять лет и спасет множество жизней.
Кроме того, в 2024 году эксперты из Бразилии планируют начать производство комаров для борьбы с болезнями. По плану исследователей, насекомые, зараженные определенным штаммом бактерий, помогут предотвратить распространение опасных для жизни и здоровья патогенов, например лихорадки денге и вируса Зика. Благодаря этому около 70 млн человек окажутся в безопасности. По планам ученых, в течение следующих 10 лет в год будут производить до 5 млрд инфицированных насекомых.
Возвращение на Луну
В 2023 году в мире наблюдался повышенный интерес к освоению естественного спутника Земли. Причем тенденция сохраняется во всем мире. К этой теме проявляют внимание не только государства, но и частные компании, например iSpace и SpaceX.
Стоит начать с того, что впервые с конца 70-х годов XX века NASA запустило лунную миссию под кодовым названием "Артемида", цель которой — доставить людей на Луну. Второй этап миссии ("Артемида II") может начаться уже в ноябре 2024 года. Его задача — доставить четырех астронавтов, трех мужчин и одну женщину, на космическом корабле "Орион" на лунную орбиту. За 10 дней они должны облететь вокруг спутника, после чего вернуться на Землю. Эта операция станет основой для "Артемиды III" — миссии, в ходе которой люди, одна женщина и один мужчина, должны вновь высадиться на Луну.
Кроме того, в 2024 году свою лунную миссию планирует еще и Китай. Цель "Чанъэ-6" — собрать образцы лунных пород с ранее недоступной, дальней стороны спутника.
Россия не отстает от зарубежных коллег: к концу 2024 года планируется завершение технического проектирования комплекса "Амур-СПГ". Главная особенность этой ракеты-носителя — возвращаемая первая ступень, которая позволит использовать "Амур-СПГ" несколько раз. В перспективе они должны заменить действующее семейство ракет-носителей "Союз-2" (именно их сейчас используют в российской лунной программе). Благодаря этому доставка полезного груза на орбиту и Луну станет дешевле и эффективнее: пуск "Амура" стоит всего $22 млн, в то время как "Союза" — $48,5 млн.
Также на 2024 год запланировано несколько космических проектов по изучению лун других планет Солнечной системы. Например, в октябре 2024 начнется миссия NASA "Европа Клиппер" (Europa Clipper), в ходе которой исследователи хотят понять, есть ли жизнь в подледном океане спутника Юпитера Европы. С другой стороны, японская миссия Martian Moons eXploration (MMX), также запланированная на будущий год, направлена на то, чтобы посетить спутники Марса: Фобос и Деймос. Полученные в ходе экспедиции образцы доставят на Землю для дальнейшего изучения в 2029 году.
Новые экологические инициативы
Проблема экологии занимает внимание многих ведущих ученых и политиков последние десятилетия. Можно смело прогнозировать, что этот "тренд" никуда не уйдет и в ближайшие годы.
Во второй половине 2024 года Международный суд в Гааге планирует вынести заключение о юридических обязательствах стран по борьбе с изменениями климата, а также определить наказание для тех, кто не считает нужным заботиться об экологии. Несмотря на то что решение не будет иметь юридической силы, это может мотивировать страны обращать больше внимания на "зеленые" инициативы и строже следить за соблюдением предписанных экологических норм. Кроме того, решение суда в Гааге может быть упомянуто во внутренних судебных актах для вынесения обвинительного приговора.
В России в 2024 году полноценно заработает платформа экологически чистых технологий стран БРИКС (Бразилия, Россия, Индия, Китай, ЮАР). Страны-союзницы договорились создать платформы государственно-частного партнерства (ГЧП) в области природоохранной деятельности. В рамках наполнения платформы экологически чистых технологий РФ инициировала программу "Чистые реки БРИКС", направленную на улучшение состояния водных бассейнов, с особым вниманием на решение проблемы высокого содержания пластикового мусора в водной среде.
Помимо этого, в ООН должны завершиться переговоры, направленные на заключение международного соглашения для сокращения загрязнения пластиком. Это логичное продолжение тенденций 2023 года. Так, в октябре Евросоюз ограничил использование полимерных частиц менее 5 мм в различных продуктах, например косметике. Все это должно положительно сказаться на разработке экологически чистых замен пластика и вывести уже существующие разработки на коммерческий и массовый уровень. Например, кембриджские исследователи уже создали устойчивые биоразлагаемые блестки из целлюлозы, которые в теории можно производить на фабрике. Скорее всего, текущие изменения подтолкнут проект к завершению и выведут биоглиттер на международный рынок.
Сверхбыстрые компьютеры
С каждым годом компьютеры становятся все совершеннее, однако в 2024 году в этой сфере ожидается настоящий прорыв: в Юлихском исследовательском центре (Forschungszentrum Jülich) планируют установить Jupiter ("Юпитер"), первый в Европе экзафлопсный суперкомпьютер. Устройство будет обладать невероятной мощностью и может выполнять один квинтиллион (миллиард миллиардов) вычислений в секунду. Благодаря этому у исследователей появится возможность создавать так называемых цифровых двойников моделей человеческого мозга и сердца в медицинских целях, а также моделировать климат Земли в высоком разрешении. Все это должно оказать существенное влияние на научный прогресс по всей Европе.
Кроме того, в 2024 году в эксплуатацию войдут еще два экзафлопсных суперкомпьютера: Aurora ("Аврора") в Аргоннской национальной лаборатории и El Capitan ("Эль Капитан") в Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса в Калифорнии.
"Аврора" сейчас функционирует только частично, однако даже в таком состоянии машина заняла второе место в рейтинге суперкомпьютеров Tор500. В будущем "Аврору" планируют использовать для создания карт нейронных цепей мозга (эта задача настолько сложная, что может занять у компьютера целый день).
С другой стороны, "Эль Капитан" на данный момент только строится. Ожидается, что суперкомпьютер стоимостью $600 млн будет полностью развернут в 2024 году и в итоге превысит вычислительную мощность "Авроры". Благодаря этому с его помощью можно будет, например, моделировать последствия использования атомного оружия.
В России развитие вычислительных гигантов также не стоит на месте. Так, в 2023 году в Институте математики СО РАН в Новосибирске запустили новый суперкомпьютер, способный проводить более 54 трлн операций в секунду. Машина поможет исследователям моделировать объемные процессы и предсказывать поведение сложных математических систем. Кроме того, компьютер можно будет использовать для разработки новых технологий и анализа большого объема данных для решения сложных задач в области физики, биологии и других наук.
По информации https://nauka.tass.ru/nauka/19632657
Обозрение "Terra & Comp".
