Освоение космоса: гостиницы на Луне, ядерные реакторы в космосе и все те же скафандры
Человечеству нужно убегать с Земли, уверен знаменитый популяризатор науки Митио Каку. И причин тому несколько: угроза глобального катаклизма, перенаселение планеты и развитие технологий и науки. Меньше века назад ученые и писатели-фантасты мечтали о внеземных городах, космических станциях и колонизации Луны, Марса и Венеры. Однако на пути этим мечтам встают не только технологические тупики, но и огромная стоимость любых разработок, связанных с космосом. И несмотря на то, что сегодня проект Mars One планирует отправить человека на Марс уже к 2023 году, скептики относятся к этим заявлениям иронично — даже на Луне человека уже не было несколько десятилетий.
При этом разработка концепции орбитального города EFIR и поиск технологических решений, позволяющих обеспечить постоянное проживание в космосе нескольких десятков тысяч человек, ведутся уже несколько лет. Все наиболее заметные проекты космических городов, разработанные за последние десятилетия — сфера Бернала, Стэнфордский тор, цилиндры О’Нила — основываются именно на вращении вокруг реальной или воображаемой оси, за счет которого создается постоянная центробежная сила, аналогичная земной гравитации.
За последнее время мир стал все больше сходить с ума по колонизации планет — от Марса до Луны. По словам Алии Прокофьевой, президента ГК «Галактика», Луна — потенциальный источник редких или практически отсутствующих на Земле полезных ископаемых и основа лунного реголита — кислорода и кремния. На начальных стадиях освоения Луны добывать ископаемые, чтобы транспортировать их на Землю, вряд ли будет рентабельно. Однако использовать их для переработки на месте для создания элементов инфраструктуры лунных баз и космических кораблей для дальних миссий очень даже можно. К тому же Луна — ближайшая к нам база для исследования других космических объектов и полетов к ним. Кроме того, она не отделена от них атмосферной преградой.
Мы полетим на Марс ради Земли. Я уверен: высадка людей на этой планете в корне изменит весь XXI век, как это произошло с миссией на Луну в XX веке (американская программа «Аполлон», 1961–1975 годы — «Хайтек»).
Через 500 лет дети на Земле будут учить имена первых людей, ступивших на поверхность Марса. Люди поймут, что нет никакого запасного плана, что заботиться о нашей планете нужно уже сейчас. И причин полететь на Марс будет столько же, сколько людей на Земле.
Бас Лансдорп, основатель Mars One — проекта пилотируемого полета на Марс
При этом мечта человечества о запасной планете для жизни подверглась серьезному испытанию — запасов углекислого газа на Марсе, по данным исследований зонда MAVEN, не хватит на создание атмосферного давления, необходимого для колонизации планеты. Но основатели программ по покорению Красной планеты об этом мало задумываются и представляют себе все совсем иначе. По словам Баса Лансдорпа, основателя Mars One, переезд на Марс — не проблема. Иметь возможность добраться туда, ходить по поверхности планеты, поднять камень и знать, что ты первый человек во Вселенной, который поднял этот камень, — взрывает мозг.
Но это не все, что заботит о космосе сегодня. Астрофизики из университетов Цюриха и Кембриджа в этом году открыли новый тип суперземель, на которых в изобилии присутствуют редкие для нашей планеты драгоценные камни — рубины и сапфиры. Камней настолько много, что космические тела могут даже сверкать. В своем исследовании ученые отнесли к новому классу как минимум планеты — однако не исключают, что их может быть намного больше. Это HD 219134 b, расположенная в 21 световом году от Земли; 55 Acncri e на расстоянии 41 светового года от Земли и WASP-47 e, удаленная от нашей планеты на 870 световых лет. Все эти суперземли вращаются намного ближе к своим звездам, чем Земля, поэтому на них происходят иные химические процессы. Из-за близости к звездам температура на поверхности этих планет должна быть невероятно высока, а атмосфера на них отсутствует. Это значит, что людям вряд ли удастся добыть драгоценные камни из этой раскаленной сокровищницы.
Возвращаясь к Митио Каку, — человечеству все же необходим запасной выход с планеты. 99,9% живых организмов, живших когда-либо на Земле, умерли. И человеку природа вряд ли сделает исключение. А потому колонизация Марса или Венеры, создание базы на Луне, развитие космонавтики — это не просто мечты, а способ выживания.
Виталий Егоров, популяризатор космонавтики, энтузиаст космических исследований, блогер, журналист
Если говорить о будущем космоса в целом, то на околоземной орбите будут курсировать огромные многоспутниковые группировки, в режиме онлайн передающие наблюдения за Землей. Технологии спутникового интернета обеспечат более быстрый доступ к информации.
Мы с вами еще застанем полеты на низкую околоземную орбиту, туристические и государственные рейсы, несколько баз на Луне. Рядом с научными базами будут соседствовать гостиницы для всех желающих, которые станут наблюдать за работой ученых и отдыхать на Луне. Марс будет освоен позже. Через 50 лет туристический поток на Красную планету будет значительно меньше, но возможно, что и там уже к этому времени будет построена научная база.
Бояться за здоровье людей во время краткосрочных космических путешествий не стоит. Радиация страшна только тогда, когда человек находится в космосе длительное время — более, чем шесть месяцев. Современные технологии позволяют нам курсировать между планетами, но не постоянно. Так что через 50 лет космическим туристам надо будет опасаться не радиации, а пониженной гравитации или невесомости.
Сможем ли мы через 50 лет жить в космосе? Предварительные эксперименты говорят о том, что зачатие в космосе возможно, а вот вынашивание ребенка нежелательно, потому что риск возникновения самых разных проблем слишком велик. Поэтому, скорее всего, люди в космосе через 50 лет будут лишь туристами или исследователями, которые работают вахтовым методом и поставят массу экспериментов, в том числе и на себе. При этом и туристы, и ученые смогут развлечься, причем так, как они не могли бы сделать это на Земле. Невесомость открывает массу возможностей для развлекательных мероприятий. Например, в «Футураме» прекрасно показаны бои девушек, которые взлетают с помощью крыльев обычных бабочек. В невесомости им для этого хватает мощности крыльев насекомых.
Мысли о том, что через 50 лет мы будем получать полезные ресурсы из космоса, довольно утопичны. Добыча на нашей планете пока на порядок дешевле и проще, чем добыча полезных ископаемых за ее пределами, и вряд ли что-то изменится за такой небольшой промежуток времени. Кроме того, в космосе практически нет таких элементов, которых не было бы на Земле. Если полезные ископаемые из космоса и смогут для чего-то пригодиться, так это для нужд космической промышленности на местах. Например, вода понадобится для строительства оранжерей, источники ядерной энергии — для строительства атомных станций малых габаритов, металлы — для создания конструкций, камень — для построек на Марсе и Луне, и так далее. К слову, в наши дни уже ведутся разработки по 3D-печати проектов лунных баз. Предполагаю, что через 50 лет мы сможем строить ядерные реакторы в космосе — это намного безопаснее, чем поднимать их с земли.
Что касается скафандров, то и здесь, скорее всего, многое останется без изменений: они все еще будут очень тяжелыми и неуклюжими. Это связано с человеческой физиологией — нам необходимо атмосферное давление, которое воздействует на тело в космосе. Единственная возможная альтернатива — скафандр облегающего типа — может состоять из умного материала, который подстроится под любое движение человека или будет мягким и обволакивающим, создающим земное атмосферное давление. Направление по разработке новых материалов очень активно разрабатывается, но даже в своих самых смелых роликах НАСА осторожна — она изображает скафандры будущего примерно такими же, какие они есть и сейчас.
Цифровая жизнь после смерти: двойник, лайфлоггинг и бессмертие в онлайне
В период по 2050 год ожидается, что общее население Земли вырастет до 9,3 млрд. Согласно прогнозам Pew Research Center, несмотря на то, что религиозно неаффилированных людей в абсолютном количестве станет больше, в процентном соотношении представители религий все же будут составлять большинство на планете — число мусульман (2,8 млрд или 30% населения) будет почти равно числу христиан (2,9 млрд или 31%), возможно, впервые за всю историю.
Подобным же образом доля религиозно неаффилированных людей уменьшится в общем населении земли, хотя их абсолютное количество возрастет. Переписи и опросы свидетельствуют, что в 2010 году было около 1,1 млрд атеистов, агностиков и людей, которые не идентифицируют себя ни с какой конкретной религией. К 2050 году количество неаффилированных должно достичь 1,2 млрд. Но что касается процента, то к середине нынешнего века он, по прогнозам, уменьшится с 16 до 13%.
Люди сегодня уже генерируют о себе больше информации, чем когда-либо. Социальные сети, покупки в интернет-магазинах, поисковые запросы — все это формирует портрет каждого из 7,5 млрд жителей нашей планеты. Но что, если после смерти эта информация будет продолжать жить и, возможно, даже развиваться, как это было в научном триллере с Джонни Деппом «Превосходство», где его сознание обрело вторую жизнь с помощью ИИ и нейронных сетей. Звучит немного жутковато, но об этом рассказал нам Игорь Волжанин, занимающийся психологическим профилированием для бизнеса. Человек — всего лишь набор из пяти чисел, а значит создать его цифровой двойник при наличии инструментов не составит труда.
Сам цифровой двойник человека — это онлайн-копия индивидуума, основанная на информации о его жизни: рождение, болезни, обучение, родители, работа, доход, семья, увлечения и хобби. Также имеет другой смысл, с физиологической точки зрения — точная модель человеческого организма, позволяющая изучать течение заболеваний, проводить тренировочные операции и лечение. В будущем, по словам гендиректора Philips Research Хенка ван Хаутена, двойник будет представлять собой комбинацию физиологических, анатомических, биомолекулярных знаний, основанных на научных исследованиях, и добавим к этому аналитику данных и машинное обучение. С помощью такой копии можно визуализировать данные в понятном врачу виде.
Социальная сторона цифрового двойника — более антиутопична. Реальные люди скоро перестанут интересовать мир. В этом уверен глава Сбербанка Герман Греф. Зато значение онлайн-копии — цифрового аватара, страничек в соцсетях, — наоборот, станет неуклонно повышаться, поскольку сможет сказать о своем физическом человеке очень много. Особенно в ближайшие десятилетия станет понятна та прозрачность людей для цифрового мира. Скрыть не удастся ничего.
Как тут не вспомнить книгу португальского писателя, нобелевского лауреата по литературе Жозе Сарамаго «Перебои со смертью», где старуха-смерть объявила забастовку и перестала забирать людей. В XXI веке смерть оцифруют и сделают человека таким образом бессмертным. Голограммы с умершими артистами уже выступают на концертах, дальше — только полноценный двойник, который продолжит жить со своими живыми родными. Переводя себя в код, человек и не задумывается о том, во что превратится мир, в котором люди будут делиться не на живых и мертвых, а на аналоговых, телесных и цифровых, в виде кода.
Оксана Мороз, кандидат культурологии, доцент кафедры культурологии и социальной коммуникации РАНХиГС
Смерть, пожалуй, самое стабильное явление в жизни людей. Но ее стабильность иллюзорна: мы знаем разные историко-культурные традиции отношения к смерти и покойным, значит, никакого единого представления о «нормальном» умирании, «нормальных» мертвецах не существует. Через 50 лет в мире будут соседствовать совсем разные представления о смерти. Останутся носители религиозных традиций, твердо отстаивающие право на соблюдение старых ритуалов. И мир будущего, скорее всего, стремящийся к продиктованному экономикой культурному универсализму, может быть к ним не слишком милостив — скажем, в sci-fi сериале «Видоизмененный углерод» неокатоликов не очень-то жаловали.
Но все большее число людей будет использовать светские танатосенситивные инструменты для программирования и регламентации ухода из жизни, а также, при желании, настройки посмертного существования цифрового двойника. Пользователи будут предпринимать попытки приручить смерть: заблаговременно создавать завещания для передачи цифровых активов, определять их хранителей, а также обязанность активировать цифровые эманации, если покойный заранее озаботился их наличием.
Собственно, эти эманации (например, в формате чат-бота, виртуального персонажа или голограммы) и будут хранилищем воспоминаний о человеке, слепком той идентичности, которую носитель посчитает достойной припоминания. Они, продуманные в соответствии с дизайнерскими решениями своих владельцев, смогут присутствовать в социальном мире других людей и после смерти «оригинала». Похоже, они будут альтернативной версией жизни, демонстрирующей удивительную способность побеждать смерть, никоим образом не повлияв на бренность человека.
Кстати, эти двойники будут не только выглядеть, но и производиться совсем не так, как их современные прототипы. Через 50 лет материалы для конструирования посмертной копии можно будет собирать с помощью носимой электроники (технофобы могут добавить: и имплантированных чипов), а собранные данные, являющиеся результатом тотального лайфлоггинга, редактировать. Они будут полезны — например, для анализа качества жизни, состояния здоровья и предсказания возможных в будущем патологических состояний.
В конечном итоге можно предположить, что люди, все больше погруженные в смешанную реальность, будут обладать значительными возможностями для управления своей жизнью. По крайней мере, иллюзии контролируемости и настраиваемости всего и вся с развитием цифровых экосистем и ментальных монополий цифровых гигантов получат все большее распространение. Но и в этой ситуации есть плюсы. Само желание отлаживать любые повседневные, телесные и культурные практики может сопровождаться стремлением выбирать наиболее подходящие тому или иному человеку нормы поведения.
Биотехнологии: генные модификации, биопринтинг и лечение рака
В будущем человечеству не понадобятся лекарства. Наши дети будут рождаться здоровыми, а рак окажется не такой страшной болезнью. Возможно, что потеря органов и частей тела из-за травм станет менее катастрофической. Благодаря технологиями резервации, нацеленным на сохранение тканей, можно будет сохранить жизни людей, которые стали жертвами несчастного случая. Появятся препараты, замедляющие разрушение тканей и охлаждающие мозг. Самой главной задачей при несчастных случаях окажется сохранение головного мозга. Все остальное можно будет починить.
Сейчас ученые постоянно говорят, что с помощью CRISPR удалось справиться со сложными заболеваниями. Например, со слепотой и миодистрофией — правда, пока лечение помогло только мышам. Скептики часто с сомнением реагируют на результаты, продемонстрированные на грызунах, но и для них есть потрясающие новости — например, о том, как мальчику, страдающему редким заболеванием, пересадили квадратный метр генетически отредактированной кожи. Новая кожа, заменившая 80% старой, пораженной болезнью, была выращена из 3 кв. см, которые подвергли воздействию модифицированного вируса.
Теоретически, в будущем мы сможем создавать мясо, и ни одно животное при этом не пострадает. Это третье направление биопринтинга — 3D-печать в пищевой промышленности. Например, уже был напечатан бифштекс. Дорогой и не очень вкусный, но важен сам факт.
Есть совершенно замечательный кейс, когда при создании ткани использовали живые клетки, которые меняют свою конформацию в зависимости от температуры. Для спортсменов так делают костюмы, в которых при достижении определенной температуры открываются разрезы и дают телу дышать, а когда температура опускается, — закрываются. Это еще одно перспективное направление биопринтинга — текстильная промышленность.
Директор по развитию 3D Bioprinting Solutions Дмитрий Фадин
Биопринтинг уже сегодня успешно применяется. Например, для создания искусственной кожи делается подложка, на которую наносится криобласт, и получается кожный покров. Можно так довольно просто закрыть большой ожог. Но пока опыт применения биопринтинга в трансплантологии довольно маленький — эксперименты, связанные с печатью более сложных тканей — сосудовидных образований, трубчатых структур, пока не столь успешны. Это намного труднее, и пока технология биопринтинга настолько не развита. С железистыми органами или почкой еще сложнее, потому что их структура очень специфичная. Но при этом, например, по технологии швейцарской компании Codon проведено более 12 тыс. операций, в которых дефекты хрящей восполняли с помощью специальных напечатанных хрящевых шариков. При этом биопечать уже возможна и в космосе: на днях российский 3D-биопринтер напечатал на МКС 12 органов и тканей.
По словам Дмитрия Фадина, директора по развитию 3D Bioprinting Solutions, есть некоторая вероятность того, что биопринтинг упрется в какую-то неразрешимую проблему и печатать сложные человеческие органы мы не сможем. Но, как ему видится развитие технологии сегодня, напечатать почку они точно смогут, вопрос только — когда. Изначально 3D Bioprinting Solutions рассчитывали сделать это за 30 лет, соответственно, осталось чуть больше 20. То есть к середине 30-х годов на рынке должна появиться напечатанная почка.
Помимо аспектов, связанных со здоровьем, биотехнологии смогут осуществить некоторые предсказания фантастов. У Лема был рассказ про существ, которые могли свободно менять свою форму. Через 50 лет человек, возможно, сможет выбирать цвет глаз, волос, заставлять свой организм метаболизировать самые разные вещества: от этилового спирта до кофеина. При этом существует риск, что с удешевлением клеточных и биотехнологий могут найтись какие-нибудь энтузиасты, которые начнут ставить на себе в гараже странные эксперименты. Впрочем, трансгуманисты существуют и в наши дни.
Александр Панчин, российский биолог, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН, популяризатор науки, научный журналист, писатель и блогер
В современной науке есть примеры, когда технология меньше чем за 50 лет становилась общедоступной. В 1977 году врачам удалось сделать ЭКО (экстракорпоральное оплодотворение — «Хайтек»), в результате которого родился здоровый ребенок. Сегодня эта процедура доступна в самых разных медицинских учреждениях.
В наши дни существуют все технологии для того, чтобы создать человека с генетическими изменениями. Могу себе легко представить, что через 30–40 лет генетическая модификация людей станет обыкновенной процедурой, и любая семья, которая тревожится по поводу наследственности будущего ребенка, сможет обеспечить ему крепкое здоровье. Думаю, что к 2069 году большая часть распространенных генетических заболеваний человечества может быть побеждена благодаря сочетанию различных технологий.
Главная особенность генномодифицированных детей будущего — это устойчивость к многочисленным инфекционным заболеваниям, которые сегодня убивают множество людей. В конечном итоге тот факт, что инфекции и генетические заболевания будут все меньше влиять на продолжительность и качество жизни, приведет к большей гуманизации общества. А случаи смерти постепенно станут причиной общественного резонанса из-за того, что станут редкостью.
Интересные результаты могут быть получены и в отношении лечения онкологических заболеваний. Биотехнологии через 50 лет смогут уменьшить количество заболевших раком. Появление и развитие некоторых видов рака связаны с генетической компонентой. Не так давно Анджелина Джоли сделала мастэктомию или операцию по удалению молочных желез, потому что и ее мама, и бабушка погибли от рака груди. Этому заболеванию предшествуют генетические предпосылки, которые увеличивают вероятность возникновения и развития болезни. Такой генетический дефект устраним. Получается, если бы Джоли жила через 50 лет, то удалять молочные железы ей наверняка бы не пришлось.
Кроме того, существует так называемая генная терапия — ее совсем недавно одобрили официально. Суть ее заключается в том, что генетически модифицированные клетки иммунной системы человека побеждают раковые. Этот вид лечения в наши дни стоит миллионы долларов, но уже через 50 лет станет стандартной процедурой. Рак, скорее всего, в будущем так и начнут лечить.
Еще одна интересная история — то, что будет происходить с искусственными органами. В наши дни нехватка органов — огромная проблема, потому что сегодня единственные доноры — это умершие люди. И существует множество факторов, которые препятствуют трансплантации, в том числе — испорченное здоровье донора или тканевая и другие виды совместимости. Поэтому многие умирают прежде, чем дождутся пересадки. Через 50 лет эта проблема будет решена: сегодня по всему миру ученые разрабатывают способы создания искусственных органов. Например, исследователи выращивают их в генномодифицированных животных. Такие органы могут быть пригодны для пересадки человеку. Или создают орган с помощью 3D-биопринтинга. Этот метод подразумевает, что стволовые клетки человека помещают в специальный каркас, со временем они начинают образовывать ткани, а затем формируют весь орган.
Медицина 2069: экзоскелеты, наночастицы и цифровая диагностика
То, что 15–20 лет назад казалось невозможным, уже часть нашей жизни. Хирурги оперируют с помощью роботов, мы носим с собой карманные измерители давления или пульсометры, нейросеть помогает отбирать рентгеновские снимки на предмет онкологии или туберкулеза, чтобы исключить врачебную ошибку. К настоящему времени для нас даже стало нормальным обращаться за помощью к телемедицине, где «теле» — совсем не о телевизоре. Яндекс вкладывает деньги в Яндекс.Здоровье, российский стартап DOC+ все ближе к построению доказательной медицины будущего, а «Педиатр 24/7» доказал, что можно удаленно помогать даже детям.
Геронтологи и ученые, которых пока все еще называют мечтателями, и вовсе хотят победить смерть. Обри ди Грей подчеркнул: еще пару десятилетий — и лекарство от старения будет найдено, а значит человек сможет жить на порядок дольше. И через 50 лет перед нами будет совсем другой человек — еще не робот, но уже не раб собственной природы. Такого же мнения придерживается и другой ученый, который ищет пилюлю от старости, — Алекс Жаворонков. Уже сейчас ИИ его компании выделил, какие молекулы определяют старение, и научился выделять молекулярные мишени старости.
Повсюду говорят об экзоскелетах, к примеру, экзоскелет HAL (Hybrid Assistive Limb, гибридная вспомогательная конечность) — первое в мире медицинское роботизированное устройство. Оно было представлено широкой публике в начале 2018 года. HAL — экзоскелет для нижней половины тела, который увеличивает силу носителя. Датчики устройства прикрепляются к ногам пользователя и считывают биоэлектрические сигналы, посылаемые мозгом в мышцы. Пациенты, использующие HAL, постепенно восстанавливают способность ходить самостоятельно. Применение экзоскелетов в терапии после перенесенных травм позвоночника позволит ускорить реабилитацию пациентов.
Ученые вовсю экспериментируют с геномом, но пока они пытаются действовать этично, китайский ученый пошел по другой стезе. Цзянькуй Хэ заявил, что создал первых в мире детей из отредактированных эмбрионов. Несмотря на то, что у этого заявления до сих пор не было научного подтверждения, все мировое научное сообщество и власти многих стран резко раскритиковали этот эксперимент как раз-таки из-за его этичности.
Медицину можно смело назвать зеркалом технологического развития человечества — времена, когда доктор Хаус мог по внешнему виду определить диагноз «волчанка», уходят в прошлое. Сегодня у врачей есть инструменты углубляться в устройство человека до уровня генома, а в будущем создавать индивидуальные для каждого лекарства — ИИ снизит стоимость такого производства, а тестирование на животных или людях больше не понадобится, машина спрогнозирует все возможные побочные действия еще до первого употребления. Иммобильность тоже останется в прошлом, через 50 лет понятие «доступная среда» станет анахронизмом — последствия любой травмы, влекущей за собой обездвиженность, ликвидируют экзоскелеты, управляемые сигналами мозга.
Несмотря на то, что все это звучит прекрасно и ново, хоть и стало нашей повседневной обыденностью, все равно остаются проблемы — люди не верят в силу лекарств, отрицают существование вирусов и заболеваний, не верят в прививки, что приводит к появлению эпидемий на территориях соседних стран.
Алексей Водовозов, российский научный журналист и медицинский блогер. Врач-терапевт высшей квалификационной категории, токсиколог
В медицине через 50 лет появится масса интересного и нового. Например, экзоскелеты. Они известны нам как примета космической фантастики — механическое усиление человеческих способностей при помощи различного навесного оборудования. Во вселенной StarCraft в тело бывшего морпеха Тайкуса Финдли в прямом смысле слова вкручивали крепежи его боевого скафандра, а лейтенант Рипли билась с королевой чужих в экзоскелете-погрузчике. Сегодня экзоскелеты интересуют в первую очередь военных, но и гражданские медики не отстают, потому что эти устройства могут способствовать полной ресоциализации людей с ограниченными возможностями, сделав эти возможности безграничными, тем более, если использовать нейроинтерфейсы. Прототипы экзоскелетов есть и в нашей стране. Один из проектов называется очень красноречиво: «Илья Муромец».
Еще одно перспективное направление — наномедицина или возможность следить, исправлять, конструировать и контролировать биологические системы человека практически на молекулярном уровне. При образовании опасного тромба в недоступной для эндоскопов области — в каком-то узком сосуде — современные врачи могут использовать наночастицы, несущие в себе тромболитики, способствующие устранению заболевания. На область нахождения тромба медики воздействуют электромагнитным излучением, одновременно вводя в кровоток ферромагнитный нанопродукт.
Активное внедрение технологий сделает цифровую диагностику важным трендом в медицине. Через 50 лет вполне возможно, что ИИ в этой области сыграет существенную роль. В 2013 году цифровые системы, такие как IBM Watson, начали обучать ремеслу врача-диагноста, «скармливая» им миллионы страниц медицинских руководств и историй болезней пациентов. Всего три года спустя машина превзошла человека в диагностике рака легких, показав точность, превышающую 99,9%.
Искусственный интеллект: последняя профессия человека, синтез фильмов и управление роботами
ИИ сегодня — это помощник человека и одновременно предмет самой оживленной дискуссии в научном мире — произойдет ли порабощение ИИ и машинами всего человечества, способен ли ИИ устроить катастрофу на Земле, как хакеры смогут использовать его для организации киберпреступлений и даже войны — и еще много вопросов, которые пока не имеют однозначного ответа. Одно понятно: ИИ, пусть пока и слабый, в виде узкоспециализированных алгоритмов уже существует, а значит человечество уже сделало шаг навстречу к последнему пункту таблицы прорывных технологий — пункту, о котором нельзя говорить.
Инженеры из Йельского университета создали ИИ, способный усвоить социальные нормы и принять право на собственность. Чтобы эффективно взаимодействовать с человеком, алгоритмам необходимо иметь представление о социальных нормах и не нарушать их, а также соблюдать право человека на собственность. Исследователи научили ИИ различать принадлежащие и не принадлежащие человеку вещи, лишь несколько минут подержав их в руках. Робота обучали на основе двух моделей — четких инструкций («не бери мои вещи», «можешь взять мои вещи») и на основе его собственного опыта и попыток завладеть вещью.
Канадский стартап Greenlight Essentials в 2016 году запустил на Kickstarter сбор средств на фильм ужасов Impossible Things — «Невозможное». В написании его сценария принимал участие ИИ. Алгоритм проанализировал ужастики с лучшими сборами в прокате и собрал самые эффектные сюжетные ходы.
Нейросеть использовала технологию обработки естественной речи для анализа базы данных. В эту базу вошли описания фильмов и сведения о кассовых сборах. Алгоритм определил, какие именно сюжетные повороты обеспечивают фильму успех. Затем ИИ выбрал одну идею для фильма и подобрал для нее несколько сюжетных ходов. На основе этой выборки Greenlight Essential написали сценарий «Невозможного» — фильма о семье, которая переезжает в новый дом в глуши и начинает сталкиваться с проявлениями мистического.
У человечества существуют опасения, что ИИ способен нас поработить. Но есть хорошая новость: несмотря на то, что мы до конца не знаем, как будет устроен сильный ИИ, уже сейчас предпринимаются попытки разработать протоколы безопасности, чтобы не допустить выхода искусственного интеллекта из-под контроля. Как минимум, на этапе проектирования всегда можно ограничить сферу влияния ИИ, не давая много рычагов управления в одни руки. В будущем это может вырасти в серьезную науку.
Дмитрий Коробченко, инженер в области машинного обучения в NVIDIA
ИИ в будущем станет универсальным массовым инструментом для решения самых разнообразных задач по работе с любыми типами данных.
Например, компьютерное зрение выйдет на уровень качества, сравнимый с человеческим или превосходящий его. Компьютер сможет распознать на изображении любые объекты и взаимосвязи между ними или понять, какие действия совершаются на видео. Это серьезно поможет в области автономных роботов и других машин, которые с помощью камер и других сенсоров, получают визуальную информацию, необходимую для анализа окружающего мира.
Одна из причин успеха ИИ сегодня — большие объемы данных, доступные для обучения. Количество накапливаемых данных, в том числе статистики и опыта, растет экспоненциально, поэтому к некоторому моменту в дальнейшем будет собрано достаточно данных для того, чтобы обучить некий специализированный ИИ решать какую-то конкретную прикладную задачу лучше, чем самый опытный специалист в этой области. И, возможно, последней человеческой профессией будет архитектор искусственного интеллекта.
Похожая судьба может ждать людей творческих профессий, так как ИИ научится создавать все более богатый контент — стихи, романы, музыку, фильмы, игры). ИИ возьмет лучшее из творческого опыта талантливых людей и с помощью алгоритма, синтезирующего контент с высоким качеством, создаст произведение искусства. Сегодня это реализуется с помощью генеративных состязательных нейронных сетей (GAN).
С синтезом фильмов ситуация не менее интересная. Представим, что у нас есть сценарий нового крутого блокбастера. Но вместо того, чтобы отдавать его в производство и потратить $100 млн на съемки, просто отдадим наш сценарий ИИ, и он синтезирует фильм, соответствующий сценарию. Здесь можно организовать разный уровень контроля того, что мы хотим получить на выходе. Например, если нам не очень важны детали, можно отдать просто сам сценарий или даже его каркас. А можно и наоборот — подробно прописать все детали, задать некие визуальные образы и даже внешний вид актеров. Актерам-людям здесь тоже придется конкурировать с виртуальными актерами, которых будет синтезировать и анимировать ИИ. Если пойти немного дальше, сам сценарий тоже может написать ИИ.
Ядро сильного ИИ, скорее всего, будет основано на принципах машинного обучения с подкреплением. Сегодня эта технология показывает успехи в различных виртуальных играх: ИИ играет в различные игры, такие как шахматы, го или компьютерные стратегии.
Сильный ИИ во время анализа данных будет способен проводить более сложные рассуждения, делать нетривиальные выводы, находить закономерности и связывать разные области знания. Примером такого ИИ может быть чат-бот, с которым можно просто поговорить ну любую тему.
Одна из характеристик сильного ИИ — самообучение. Не нужно будет натаскивать ИИ, как маленького ребенка, долго показывая ему, как надо. Достаточно будет просто сформулировать цель и дать доступ в интернет или возможность исследовать окружающий мир самостоятельно, и он сам научится, как достигать эту цель и решать нужную задачу. Например, такой сильный ИИ мог бы управлять неким роботом, целью которого может являться содержать комнату в чистоте или тушить пожары. Очень важным в таких системах будет формулирование правильных целей и ограничений для ИИ.
Транспорт 2069: каршеринг, элитные машины для любителей адреналина и беспилотники
По оценкам Global Market Insights, объем глобального рынка каршеринга к 2024 году превысит $6,5 млрд. По данным на прошлый год (2017-й, если что) в каршеринге задействовано порядка 120 тыс. автомобилей, а к 2020 году эта цифра вырастет в десять раз.
К 2040 году в крупных городах будет создана полностью беспилотная транспортная инфраструктура, то есть все транспортные средства будут передвигаться без водителей, необходимость в которых исчезнет, говорится в исследовании PWC. При этом беспилотники становятся настолько доступными, что на них уже можно покататься на российских дорогах — по Иннополису и Сколково, а с 2019 года это можно будет сделать и в других городах.
При этом беспилотный транспорт затрагивает не только возможно летающие такси и наземные автомобили без водителя. Так, РЖД в феврале 2019 года проведет тестирование беспилотных электропоездов на Московском центральном кольце. При этом те же РЖД на днях провели испытания дронов-разведчиков, которые смогут прибыть на место аварии раньше человека, оценить ее масштаб и передать данные в ремонтное депо. А российская компания Cognitive Technologies провела первое тестирование собственной системы управления беспилотной сельскохозяйственной техники.
Автономное вождение — это то, что в очень ближайшем будущем позволит кардинально поменять всю концепцию транспорта. Человек перейдет от покупки автомобиля себе к использованию автомобилей как сервиса. Пикап, внедорожник, кабриолет — по нажатию кнопки и только для этого человека. Это будет такое же персональное комфортное пространство для перемещения, по подписке, без головной боли о парковке, страховке, обслуживании.
Это то будущее, которое сейчас называется Mobility as a Service. В какой-то момент мы поняли: если посмотреть на технологический стек, который нужен для того, чтобы реализовать такой сервис, — у нас было все (cервис заказа автомобиля, навигация, информация о дорожной ситуации в реальном времени), кроме непосредственно технологии автономного вождения. Поэтому мы ее сделали в виде беспилотников Яндекса.
Директор по развитию бизнеса беспилотных автомобилей Яндекса Артем Фокин
Пока автономность беспилотников будет неполной, водителю придется контролировать процесс езды в отдельных случаях. Спустя еще десятилетие, в 2030-х годах, возможно, и раньше, транспортные средства перестанут нуждаться в человеке. А к 2040 году транспортная система городов будет уже полностью беспилотной и автономной.
Основными игроками на рынке беспилотных автомобилей на данный момент являются ведущие автоконцерны: Tesla, Mercedes-Benz, Audi. Ford и BMW планируют выпустить первые беспилотники уже к 2021 году. Планы по созданию беспилотных машин также анонсировали компании Toyota, Uber (совместно с Volvo) и Gett (с Volkswagen Group). По словам директора по развитию бизнеса беспилотных автомобилей Яндекса Артема Фокина, беспилотники станут нормой для Москвы менее чем через пять лет.
Взаимная интеграция общественного и личного транспорта — ожидаемый конец тотальной эпохи потребления, которая привела к многокилометровым пробкам, негативным последствиям от выбросов двигателей внутреннего сгорания и экономическим кризисам из-за зависимости цен на нефть. Но несмотря на то, что Uber, Tesla и Яндекс уже вовсю тестируют беспилотники, обещая их скорый выход на все улицы городов, человечество еще каких-то полвека назад мечтало о более масштабных переменах — о космическом личном транспорте как у Хана Соло или о телепортации.
Беспилотниками же уже никого не удивишь, а аэротакси находятся в стадии испытаний и доработки. То, что человек перестанет в ближайшее время передвигаться только в двух плоскостях — уже ни у кого не вызывает сомнений. Впрочем, тут в историю вмешиваются урбанисты и сторонники умных городов. Человек в ближайшие несколько десятилетий и вовсе откажется от личного автотранспорта — в нем просто не будет надобности. На улице будут ждать беспилотные такси, каршеринг и, может быть, Hyperloop. Однозначно одно — двигатели внутреннего сгорания уходят в прошлое, а за электромобилями будущее.
Ольга Ускова, российский предприниматель, президент группы компаний Cognitive Technologies
Через 50 лет пассажирский транспорт разделится на два класса. Транспорт первого, самого массового типа — удобные пространства на колесах, которые будут непрерывно курсировать по дорогам и доставлять людей из точки А в точку Б. При этом человек не будет владеть таким транспортом, а лишь оплачивать свою транспортировку определенного уровня комфорта и развлечения во время поездки. Таким образом, ответственность за автомобиль будет минимальной — снимаются вопросы владения личным транспортным средством, его хранения, ремонта, парковки.
Второй тип транспортных средств будет малочисленным — автомобили «для спортсменов и коллекционеров». Такие машины будут нужны, как и породистые лошади в конюшнях, — исключительно для поддержания престижа и статуса. Ездить за рулем элитных транспортных средств владельцы, скорее всего, будут на специальных полигонах — там, где есть возможность как следует разогнаться и проявить себя как водитель-экстремал. Дизайн таких машин будет максимально олдскульным, с механической коробкой переключения передач и другими особенностями, которые позволят водителям проявить свое мастерство и выдержку. Очевидно, что владельцы этих машин будут представлять опасность для окружающих из-за их «адреналиновой» езды.