Будущее. Технологии завтрашнего дня

Будущее ТЕХНОЛОГИИ ЗАВТРАШНЕГО ДНЯ ДЖОЭЛ ЛЕВИ

Содержание 4

Вступление

6

Роботы и компьютеры

18

В городе и дома

30

Энергия, транспорт и окружающая среда

58

Медицина и биотехнологии

66

Путешествия

Вступление Семена будущего прорастают в почве настоящего. Сегодня в лабораториях и институтах, на испытательных стендах и в компьютерных моделях обретают форму поразительные и многообразные технологии. В эту самую минуту кто‑то испытывает летающий мотоцикл или уникальную ткань, которая превратит нашу одежду в солнечные батареи. Одни лаборанты выращивают для пациентов целые органы на замену, другие подгоняют кому‑нибудь бионическую ногу. Исследователь рассчитывает, во сколько раз быстрее скорости звука будет двигаться поезд на магнитной поду­шке, а в соседней лаборатории ученый подключает компьютер к человеческому мозгу, чтобы тот мог управлять роботизированной рукой одной лишь силой мысли. Более того, некоторые футурологи (люди, которые пытаются прогнозировать будущее) считают, что новые технологии и изобретения будут возникать все чаще и чаще, что скорость прогресса в целом возрастет, и за следующие 50 – 60 лет мы технологически продвинемся дальше, чем за прошедшие 20 тысяч лет! Но «БУДУЩЕЕ» — не научно-фантастический роман. Все, что перечислено на страницах книги, уже разработано или, в рамках существующих технологий, может появиться в ближайшее время, за исключением, возможно, искусственного интеллекта (см. с. 10) и космического лифта (см. с. 69). Кроме того, «БУДУЩЕЕ» посвящено ближайшим к нам временам, буквально завтрашнему дню. В книге описываются и проекты, которые невозможно осуществить в скором времени, — например, добыча полезных ископаемых на астероидах, — однако большинство описанных новшеств, скорее всего, будут реализованы в следующие 15 – 20 лет.

Мы не случайно не пытаемся заглянуть так далеко. Знаменитый физик, нобелевский лауреат Нильс Бор как‑то сказал: «Предсказывать трудно, особенно будущее». Многие предыдущие попытки сделать это оканчивались провалом. В 60‑х годах ХХ века все с нетерпением ждали появления реактивных ранцев и бесплатной термоядерной энергии. Ни то ни другое не стало реальностью, зато появилась шутка насчет этих и многих других технологий: до их осуществления осталось двадцать лет — и всегда будет двадцать лет. И все же о новостях из мира ядерного синтеза вы сможете узнать на с. 36 – 37. А еще футурологи часто проходили мимо открытий, изменивших мир. Мало кто в 60‑х представлял себе, какое влияние на жизнь в начале XXI века окажет Интернет и что при помощи мобильных телефонов люди будут охотнее обмениваться текстовыми сообщениями, чем разговаривать. Так какие из технологий, упомянутых в этой книге, вероятнее всего изменят жизнь каждого из нас в следующие несколько десятков лет? Революцию, скорее всего, произведут изобретения, сочетающие дешевизну и применение уже существующих технологий.

4

То есть мы можем исключить, к примеру, личных роботовпомощников, которым для работы потребуется, в той или иной форме, искусственный интеллект — технология, которой пока не существует. Большинство из нас также вряд ли будет пользоваться летающими автомобилями: они существуют и сегодня (см. с. 50), но и в будущем останутся дорогим удовольствием. Настоящей «бомбой», вероятно, станет «дополненная реальность» (см. с. 22): устройство будет полагаться на доступную уже в наше время вычислительную мощность, стоить не дороже пары модных очков, но в прямом смысле изменит наш взгляд на мир. Прочитав эту книгу, каждый может решить для себя, какая из перечисленных технологий, от топливных элементов до котлет из пробирки, от электростанций на воздушном змее до летающих роботов, окажет наиболее сильное влияние на мир будущего.

5

Роботы и компью теры За послед ние сорок лет компь во все с ютеры пр феры на оникли шей жиз Станут ли н и. Что д они мень альше? ше и мощ когда роб нее? Что с оты и ко лучится, мпьютеры целым? Вд станут ед руг будущ иным ее принад а разумны лежит не л м машина юдям, м?

Виртуально там Дистанционное присутствие Дистанционное (удаленное) присутствие — возможность взаимодействовать с находящимися в другом месте людьми и объектами, словно они рядом с тобой. Сегодня для этого используются мобильные видеоэкраны, но не исключено, что скоро мы сможем дистанционно контролировать робота, который умеет ходить, говорить, прикасаться и ощущать прикосновения. Удаленное управление роботом называется телеробототехникой.

Справа МАРСОХОД «КЬЮРИОСИТИ», ИССЛЕДУЮЩИЙ КРАСНУЮ ПЛАНЕТУ, УДАЛЕННО УПРАВЛЯЕТСЯ С ЗЕМЛИ.

8

Вверху УДАЛЕННАЯ МЕДИЦИНА ПОЗВОЛИТ ВРАЧАМ ДИАГНОСТИРОВАТЬ ПАЦИЕНТОВ, НАХОДЯЩИХСЯ ЗА ТЫСЯЧИ КИЛОМЕТРОВ.

На связи Главная движущая сила дистанционной революции — рост пропускной способности, то есть объема информации, который можно передать по каналу связи, например оптоволокну или радиосигналу. До недавнего времени пропускной способности каналов, доступных обычным людям, хватало лишь для передачи голоса, но скоро через Интернет или мобильную связь можно будет отправлять и получать высококачественные трехмерные изображения. Дешевле становятся и роботизированные приспособления. Уже существуют подставки для мобильников, которые отображают на экране ваше лицо и могут поворачиваться к собеседнику или даже ездить из комнаты в комнату. Скоро телеробототехника позволит вашему дистанционному представителю ходить, брать и переносить объекты. Вверху ИССЛЕДОВАТЕЛЬ ТЕСТИРУЕТ РОБОТИЗИРОВАННУЮ РУКУ, КОТОРАЯ УПРАВЛЯЕТСЯ СИГНАЛАМИ МОЗГА.

Внизу ЯПОНСКИЙ РОБОТСПАСАТЕЛЬ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ РАБОТЫ В ЗАВАЛАХ.

9

Умные машины Искусственный интеллект Искусственный интеллект (ИИ) — способность машины думать самостоятельно, а не просто следовать программе. Сегодня компьютеры можно запрограммировать на выполнение очень сложных задач, но в очень узких рамках. Элементарные для нас задачи — пройти через комнату, полную людей, отличить сорняк от рассады — для роботов слишком трудны. Пока.

ИИ наших дней В таких фильмах, как «Терминатор», «Матрица» и «Космическая одиссея: 2001», мы видим бунт разумных машин. Правда, в реальной жизни ИИ не сможет управлять космическим кораблем или восстать против человечества. Самый, пожалуй, известный пример ИИ — «Дип Блу», шахматный суперкомпьютер, который обыграл чемпиона мира в 1997 году. Но «Дип Блу», кроме шахмат, больше ничего не умеет. Существуют и более полезные примеры компьютерных программ с признаками ИИ — они пишут простые газетные статьи или управляют триллионами долларов на бирже без помощи человека. Марсоход «Кьюриосити», который сейчас раскатывает по Марсу, снабжен простой формой ИИ, чтобы передвигаться, не врезаясь в препятствия и не переворачиваясь. «Робонавт-2» (справа) уже прошел испытания на Международной космической станции.

10

Всевидящее око Если программы станут достаточно разумными, чтобы видеть, как мы, компьютеры возьмут на себя нужную, но скучную рутину. Лет через десять они, скорее всего, будут выслеживать преступников по камерам наружного наблюдения, предупреждать о лесных пожарах или опасных погодных явлениях.

Вверху «РОБОНАВТ-2» БУДЕТ РАБОТАТЬ В КОСМОСЕ, ИСПОЛЬЗУЯ ТЕ ЖЕ ИНСТРУМЕНТЫ, ЧТО И ЛЮДИ. Справа ПРОЕКТ «МАКГАЙВЕР» ПОСВЯЩЕН СОЗДАНИЮ РОБОТА-СПАСАТЕЛЯ, УСТРАНЯЮЩЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ КАТАСТРОФ.

Роботы-фермеры ИИ может работать даже на полях! Если тракторы оснастить системой ИИ, они превратятся в роботов, способных отличить культурные растения от сорняков. Сорняки будут выводиться крошечной каплей пестицида или даже миниатюрными огнеметами, а полезные растения — поливаться водой. Вверху РОБОТЫ ФИРМЫ HARVEST AUTOMATION МОГУТ УХАЖИВАТЬ ЗА РАСТЕНИЯМИ НЕ ХУЖЕ ЛЮДЕЙ.

11

Экзоскелеты

Силовая броня и роботыпомощники

Экзоскелет значит «внешний скелет». В природе им могут похвастаться крабы и насекомые, но благодаря новым технологиям люди также могут воспользоваться преимуществами экзоскелетов из металла, углеродного волокна и других легких, но прочных материалов, которые придают человеку силу и выносливость.

Ранние прототипы Чтобы выполнять свои функции, экзоскелет должен быть прочным, но легким, следовать движениям «хозяина» и нести свой собственный источник питания. Первые экзоскелеты были слишком тяжелыми и работали от розетки.

Экзоскелеты сегодня Композитные материалы и новые типы аккумуляторов открыли дорогу более практичным экзоскелетам. К примеру, «робокостюм» «HAL» компании Cyberdyne (слева) предназначен для спасателей: он увеличивает их силу, позволяя разбирать завалы и переносить пострадавших. В НАСА разработали экзоскелет «X1» для космонавтов, потому что перемещать массивные предметы тяжело даже в невесомости.

Вверху слева «HAL» УМНОЖАЕТ СИЛУ СПАСАТЕЛЕЙ.

12

Суперсила для всех В недалеком будущем новые модели экзоскелетов могут появиться в армии — помогать солдатам нести тяжелый груз на большие расстояния; в здравоохранении — с их помощью санитары смогут поднимать пациентов; они очень пригодятся инвалидам — люди, перенесшие паралич, снова смогут ходить.

Слева и внизу КОСТЮМ EKSO ПОЗВОЛЯЕТ ХОДИТЬ ЛЮДЯМ С ПАРАЛИЗОВАННЫМИ НОГАМИ.

Со временем такие устройства будут встречаться на каждом шагу, рабочие на заводах и складах будут обходиться без механических погрузчиков, космонавтам на Юпитере они помогут работать в условиях высокой гравитации, и даже обычные люди смогут бегать быстрее, прыгать выше, — в общем, получат суперсилу, подобно «Железному человеку».

Вверху РАЗРАБОТАННЫЙ ВО ФРАНЦИИ РОБОТ «ЭРКЮЛЬ» (ГЕРКУЛЕС) ПОМОГАЕТ ЧЕЛОВЕКУ В ПЕРЕНОСКЕ ТЯЖЕЛЫХ ГРУЗОВ.

Слева ЭКЗОСКЕЛЕТ «X1» ПОМОЖЕТ АСТРОНАВТАМ ПЕРЕМЕЩАТЬ ПРЕДМЕТЫ В КОСМОСЕ.

Роботы-помощники Роботы-помощники — электронные медсестры и сиделки, которые помогают престарелым или больным людям подниматься, ходить, развлекают и даже ходят с ними по магазинам, готовят, занимаются домашними делами. Такие роботы уже существуют: «Робохелпер» помогает людям вставать с постели, «Робови» носит им покупки, а модель «HSR» фирмы Toyota умеет опознавать и приносить небольшие предметы и устанавливать видеосвязь. Скоро одинокие старики смогут заводить себе роботов — домашних животных, которые будут их развлекать и одновременно следить за их здоровьем, оказывать помощь в быту.

13

Мягкая электроника Компьютеры завтрашнего дня Первые компьютеры были гигантскими, занимали целые залы и требовали нескольких дней для решения простой задачи. Сегодня же небольшая игровая консоль мощнее суперкомпьютера 1997 года.

Закон Мура С конца 1970‑х развитие компьютеров подчинялось правилу, предложенному инженером, основателем компании Intel Гордоном Муром. Он предсказал, что число транзисторов в одной микросхеме каждые два года будет удваиваться. Больше транзисторов — больше вычислительная мощь. Удивительно, но он оказался прав. Компьютер, управлявший в 1969 году посадкой на Луну корабля «Аполлло», использовал около 17 тысяч транзисторов; сегодня процессор обычного настольного компьютера насчитывает их до 14 миллиардов! Значит ли это, что компьютеры в 2025 году будут в 64 раза мощнее компьютеров 2013 года? Возможно. Мы знаем, что рано или поздно закон Мура упрется в физические ограничения — к примеру, слишком маленькие транзисторы электроны просто перестанут замечать. Но исследования углеродных нанотрубок (это форма нанотехнологии) показывают, что закон Мура рано сбрасывать со счетов.

Квантовые компьютеры

14

Законы квантовой физики гласят, что некоторые элементарные частицы могут находиться более чем в одном состоянии одновременно, и это позволяет производить сразу несколько вычислений. Если мы сможем создать квантовые процессорные кристаллы, компьютеры станут в тысячи раз быстрее. Но пока что простейшие квантовые компьютеры требуют высокомощных лазеров, охлаждаемых жидким азотом сверхпроводников и другого сложного и дорогого оборудования.

Вверху ОСНОВОЙ БУДУЩИХ КВАНТОВЫХ КОМПЬЮТЕРОВ МОГУТ СТАТЬ КРИСТАЛЛЫ. Справа ВНУТРЕННОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА ФИРМЫ D-WAVE.

Справа СЕЙЧАС РАЗРАБАТЫВАЮТСЯ ПЛАНШЕТЫ, УПРАВЛЯТЬ КОТОРЫМИ МОЖНО ВЗГЛЯДОМ. Внизу НОСИМЫЙ КОМПЬЮТЕР HC-1 С ГОЛОСОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ.

Компьютеры, которые можно лепить Сенсорные экраны уже постепенно заменяют клавиатуры, разрабатываются системы управления компьютером при помощи голоса и жестов. Появляются и другие способы общения с компьютером. К примеру, можно будет взять в руки комок пластилина, подключенного к компьютеру, вылепить из него желаемую деталь или игрушку, затем «распечатать» ее в нужном масштабе. Появятся также гибкие экраны, и компьютеры можно будет изготавливать практически из любого материала.

15

Справа НОВЫЙ СПОСОБ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧЕЛОВЕКА И КОМПЬЮТЕРА — ПРОЕКТ «СЭНДСКЕЙП» — ПОЗВОЛЯЕТ МОДЕЛИРОВАТЬ РЕЛЬЕФ НАПРЯМУЮ, РУКАМИ.

Робо-звери Биомиметические роботы Научная фантастика обещает нам роботов вот уже 100 лет, но в реальной жизни пока можно встретить лишь промышленные манипуляторы на заводах и дорогие диски-пылесосы, которые медленно ползают по дому. Построить робота, который мог бы позаботиться о себе и делать что‑то полезное, оказалось нелегкой задачей. Ученые решили обратиться за вдохновением к природе и предложили биомиметических роботов: машины, копирующие живых существ.

Талант от природы Хорошая ли идея — подражать природе? У эволюции есть проверенный инструмент конструирования: естественный отбор. Рыба плавает лучше любой подлодки, насекомые летают дальше и с меньшими затратами, чем наши беспилотники, животные забираются на утесы, куда не проехать никакой машине. Изучая особенности строения живых существ, робототехники могут наделять свои творения сходными способностями. Вверху АКВАПИНГВИНЫ МОГУТ ПЛАВАТЬ БЕЗ ВНЕШНЕГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ И ОБЩАТЬСЯ ДРУГ С ДРУГОМ ПРИ ПОМОЩИ СОНАРА.

16

Почти настоящие Одной из сложнейших проблем современной робототехники является энергетическая эффективность. Батареи — штуки тяжелые, и роботам важно уметь экономно распоряжаться их зарядом. Один из способов это сделать — перенять некоторые трюки у живых существ. Аквапингвин копирует стиль плавания настоящих пингвинов для экономии энергии. Такие роботы могут обследовать гавани и работать в открытом океане.

Стальной мул «Большой пес» от Boston Dynamics смахивает на собаку или быка. Он может быстро передвигаться по склонам и каменистой местности, его трудно сбить с ног, но и в этом случае он может встать самостоятельно. Ученые надеются, что таких роботов можно будет использовать как вьючных животных, а горные спасатели смогут вывозить на них раненых из труднодоступных районов.

Вверху МАНИПУЛЯТОР ФИРМЫ FESTO УПОДОБЛЯЕТСЯ СЛОНОВЬЕМУ ХОБОТУ. Справа АГЕНТСТВО DARPA НАДЕЕТСЯ ПОЛУЧИТЬ ВЬЮЧНЫХ РОБОТОВ, ПЕРЕВОЗЯЩИХ ГРУЗЫ ДЛЯ СОЛДАТ. Внизу «СМАРТБЕРД» ЛЕТАЕТ, ПОДРАЖАЯ СЕРЕБРИСТОЙ ЧАЙКЕ.

Полет и скорость Роботическим пчелам и стрекозам не требуется много энергии, ведь они очень легкие. Летают они так же, как и их природные прототипы, — могут зависать, приземляться, вертикально взлетать и быстро маневрировать. Их можно использовать для слежки, а также для обследования зданий, разрушенных пожаром или землетрясением. Справа ДРУГОЙ РОБОТ АГЕНТСТВА DARPA, «ГЕПАРД», РАЗГОНЯЕТСЯ ДО 50 КМ / Ч.

17

В городе и дома Сильнее всего мы ощущаем логий, к влияние огда нов техношества п быт. Про р о никают исходит э в наш то постеп метно. Зн енно, поч аете ли в ти незаы, к прим из ваших еру, что покупок — многие даже оде еды — сн жда и упа абжены м ковки икрочипа гут обща ми, котор ться с ком ые мопьютерн ыми датч В этом р иками? азделе м ы попро как изме б уем пред нится об ставить, ыденная людей в жизнь о ближайш бычных ем будущ смартфон ем. Узна проникн йте, как ет во вс жизни и е сферы одноврем вашей енно исч дильник езнет, ка отправит к холося за пок друзья см упками и огут оста как ваши влять циф видимые ровые гр только ва аффити, м.

«Умные» деньги В будущее за покупками Через десять лет процесс похода за покупками будет сильно отличаться от привычного нам. Магазин еще на входе предложит список товаров специально для вас. Вы войдете внутрь, возьмете покупки и выйдете наружу. Никакой кассы, никаких денег.

«Умный» шопинг Интернет уже сильно изменил наш подход к покупкам — к примеру, вымирают магазины, торгующие музыкой, поскольку ее все больше качают в Сети. Не менее сильно на привычки людей влияют смартфоны — нередко можно увидеть, как человек находит подходящую вещь в реальном магазине, а потом с помощью смартфона находит и заказывает ее в Интернете дешевле.

Близко и без контакта

20

Сейчас в магазинах можно встретить особые чипы, так называемые маркеры радиочастотной идентификации (RFID). Они могут передавать простую информацию о товаре, например серийный номер и цену. Принимать ее могут специальные сканеры и некоторые смартфоны. RFID-бирки помогают магазинам ловить воров и вовремя пополнять запас товаров — учет ведется автоматически. Маркеры, вклеенные в печатные издания, передают на смартфон рекламные предложения.

позволит предметам, рекламным вывескам и даже стенам, кассам, мешкам и коробкам «говорить» с вашим смартфоном. Если поднести телефон к маркеру ближе чем на 10 см, они смогут обмениваться информацией. К примеру: вы увидели афишу интересного фильма, поднесли к ней телефон — и можете посмотреть расписание сеансов и купить билет. Чтобы оплатить покупки, будет достаточно коснуться телефоном кассового аппарата или даже самих товаров.

Лет через пять-десять RFID заменит более развитая технология — связь малого радиуса действия (NFC). RFID — односторонняя связь, от маркера к приемнику, NFC работает в обе стороны. Совершенствование RFID-маркеров

В конце концов, когда смартфон постоянно подключен к Интернету, можно будет просто прийти в магазин, взять все, что нужно, и уйти домой — ваш электронный кошелек отследит все покупки и автоматически их оплатит.

Виртуальные отражения Еще одним интересным новшеством станет появление виртуальных зеркал, которые могут показывать не только отражение человека, но и как он будет выглядеть в той или иной одежде. А пока вы вертитесь перед зеркалом, ваши сумки терпеливо держит робот-помощник, далекий потомок магазинной тележки.

Вверху ЭЛЕКТРОННАЯ ПРИМЕРКА — ПОКУПАТЬ ОДЕЖДУ СТАНЕТ НАМНОГО ПРОЩЕ. Внизу ПРИ ПОМОЩИ СМАРТФОНА СКОРО МОЖНО БУДЕТ РАСПЛАЧИВАТЬСЯ ЗА УЖИН В РЕСТОРАНЕ.

3D-печать Возможно, самым значительным прорывом в торговле будущего станет трехмерная печать. На сегодняшний день 3D-принтер — это устройство, которое печатает жидким пластиком двухмерную картинку. Пластик быстро затвердевает, и принтер наносит следующий слой, и так до тех пор, пока не получается объемное изделие. Уже существуют принтеры, использующие и другие материалы, например дерево и металл. Мало того, 3D-прин­теры научились печатать целые механизмы и электронные устройства. К 2025 году необходимость ходить в магазин может отпасть совсем: просто выбираем нужное изделие в интернетмагазине, нажимаем «Печать» и распечатываем его прямо у себя дома. Вверху «РЕПЛИКАТОР» ОТ MAKERBOT СОЗДАЕТ ПЛАСТИКОВЫЕ МОДЕЛИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО УРОВНЯ.

21

Новый взгляд на мир Дополненная Реальность Внизу «УМНЫЕ» ОЧКИ ОТ GOOGLE НА САМОМ ДЕЛЕ — КОМПЬЮТЕР, КОТОРЫЙ ПРОЕЦИРУЕТ ИНФОРМАЦИЮ В ЛИНЗУ.

Разглядывая в Интернете фотографии римского Колизея, вы одновременно видите подписи, примечания, ссылки на дополнительную информацию и даже реконструкции — картины Колизея, каким он был когда‑то. А теперь представьте, что все это вы можете увидеть, стоя в настоящем Колизее: на руины арены наложено реконструированное изображение античных времен — на песке сражаются гладиаторы, и толпа на трибунах ревет от восторга. Сегодня дополненная реальность (ДР) уже сделала это возможным.

«Умные» очки и дисплеи Технология дополненной реальности заключается в том, что информация и / или изображения с помощью электроники добавляются к нашему восприятию мира, и вы воспринимаете ее параллельно с реальностью. Пока что увидеть ДР можно лишь с помощью смартфона или планшета, но устройства вроде Google Glass скоро наберут популярность. «Умные» очки проецируют информацию и видеоизображение на свои линзы, которые при этом достаточно прозрачны, чтобы сквозь них можно было видеть окружающий мир. Более простые варианты этой технологии давно используют военные: на прозрачные забрала их шлемов проецируются данные радара и другая оперативная информация.

22

Появляются более совершенные версии «умных» очков. Военные работают над специальной оптикой для солдат, которая будет дополнять то, что человек уже видит, изображением с камеры ночного видения и тепловизора, что позволит отлично ориентироваться в темноте. Лыжники, сноубордисты и парашютисты уже могут купить проекционные очки, отображающие данные GPS.

Справа ПРЕДСТАВЬТЕ СЕБЯ В ПАРКЕ ДИНОЗАВРОВ! НАДЕВ ДРОЧКИ, ВЫ СМОЖЕТЕ ГУЛЯТЬ ПО ПАРКУ И РАЗГЛЯДЫВАТЬ ДАВНО ВЫМЕРШИХ ЯЩЕРОВ, ОЖИВЛЕННЫХ КОМПЬЮТЕРОМ, И ЧИТАТЬ ИНФОРМАЦИЮ О НИХ.

Цифровые граффити и виртуальные фамилиары ДР затронет практически все сферы нашей жизни. Взглянув на какую‑нибудь вещь в витрине, благодаря ДР вы сразу увидите, в каких расцветках и размерах предлагается этот товар. Попалась на глаза реклама? ДР тут же покажет, как пройти к подходящему магазину. Друг может предостеречь вас от похода в плохой ресторан, «нанеся» на него цифровые граффити: виртуальное сообщение в киберпространстве, которое вы увидите, едва в поле вашего зрения окажется ресторан. Вы сможете создавать виртуальных персонажей, существ или объекты, которые будут появляться в вашей ДР. Или даже придумать себе виртуального «фамилиара» — представьте, что вас везде сопровождает дракончик, которого видите только вы! Он развлекает вас и одновременно является цифровым помощником.

Дополненная информация ДР уже используется в туризме. Представьте, насколько интереснее станут исторические достопримечательности, если на сохранившиеся руины можно будет наложить реконструкцию их изначального облика. А в музее, заинтересовавшись скелетом доисторического животного, вы можете тут же облечь его в плоть. В школах и институтах ДР будет добавлять информацию к изображениям, предложенным преподавателем, и позволит мгновенно находить ответы в Интернете.

Тираннозавр Рекс Грозный хищник, бродивший по Земле 66 миллионов лет назад.

Вверху ДР НА IPAD ПОЗВОЛЯЕТ ТУРИСТУ УВИДЕТЬ УЛИЦУ В ЕЕ БЫЛОМ ВЕЛИКОЛЕПИИ.

23

Суперкомпьютер в кармане Будущее смартфонов Не исключено, что смартфон в вашем кармане уже сейчас мощнее «нормального» компьютера, выпущенного два-три года назад, но для работы или учебы мы все равно садимся за настольный компьютер или ноутбук. Вычислительную мощь удалось уместить в карманный формат, однако замены обычной клавиатуре и экрану большого размера пока не найдено. Именно они привязывают нас к настольным компьютерам. Но все это может скоро измениться, и смартфон станет главным в вашей цифровой жизни.

Слияние устройств Вычислительной мощности смартфонов сегодня хватает на работу с документами, проигрывание видео и, конечно, игры. Они яркий пример того, что называют слиянием (конвергенцией) устройств, когда функции нескольких аппаратов соединяются в одном.

24

Раньше снимки делал фотоаппарат, музыку играл CD-плеер, и так далее. Теперь смартфон является одновременно телефоном, камерой, компьютером, плеером, веб-браузером и навигатором. Компания Nissan разработала программу, позволяющую смартфону водить машину. Другие приложения для смартфонов контролируют системы отопления в домах, следят за сигнализацией, заботятся о нашем здоровье и присматривают за малышами-непоседами. Завтра они возьмут на себя функции кредитных карточек и бумажников (см. с. 20), ключей от дома и машины, паспорта и билетов.

Намного правильнее называть смартфон личным цифровым помощником. Мало того, взяв на вооружение искусственный интеллект, он сможет предугадывать ваши запросы и возьмет на себя рутинные вопросы, вроде заказа авиабилетов или «переговоров» с холодильником на предмет покупки молока. Сервисы Google Now! и Siri — ранние, примитивные версии таких служб.

Внизу В БУДУЩЕМ У КАЖДОГО МОЖЕТ ПОЯВИТЬСЯ ЛИЧНЫЙ ЛЕТОПИСЕЦ — КАМЕРА «МЕМОТО» ДВАЖДЫ В МИНУТУ АВТОМАТИЧЕСКИ ДЕЛАЕТ СНИМКИ, ПОСТОЯННО ЗАПИСЫВАЯ ЖИЗНЬ СВОЕГО НОСИТЕЛЯ.

Дальнейшее развитие А как же с экранами и клавиатурами? При помощи технологии NFC (см. с. 20) и новых стандартов беспроводной связи мобильные устройства смогут подключаться к любому устройству по соседству и использовать облачные сервисы. Недалек день, когда практически любая поверхность в доме, школе или машине сможет выступать в роли экрана, так что потребность в мониторе отпадет. Клавиатура и мышь тоже не понадобятся, управлять компьютером можно будет голосом и жестами.

Вверху NOKIA РАЗРАБАТЫВАЕТ «МОРФ», ГИБКИЙ ТЕЛЕФОН, КОТОРЫЙ МОЖНО НОСИТЬ, КАК БРАСЛЕТ.

Какими станут цифровые помощники? Благодаря миниатюризации, облачным сервисам и новым материалам смартфоны смогут принимать любые формы и даже «переселяться» в любое подходящее устройство. Возможен даже мягкий телефон, похожий на кусок пластилина, или скрученный в спираль — он распрямится, когда нужно будет позвонить.

25

Жить по‑новому Технологии в школе и дома В ближайшие десять лет умные технологии возьмут на себя практически все «скучные» заботы, чтобы у людей было больше сил на образование и творчество. Цифровые технологии станут частью наших домов, превратив компьютеры в домохозяек. Мы начнем печатать еду: в лабораториях уже выращивают искусственное мясо, а в будущем пищевой принтер сможет распечатать вам все, что угодно, от пирожков и шашлыка до странных и неожиданных на вкус блюд.

Электричество повсюду В зданиях будущего не будет розеток. Заряжать телефоны, роботов, питать другую технику можно будет, передавая энергию по воздуху, без проводов. Для сбережения энергии управляющие компьютеры бытовой техники будут автоматически отключать неиспользуемые агрегаты. Умный дом сможет отличать гостей от воров при помощи биометрической идентификации: он будет узнавать вас в лицо, повиноваться вашему голосу и жестам, запоминать ваши привычки. Заметив, что у хозяина плохое настроение, он подбодрит его любимой песней.

26

Дом будущего будет кишеть роботами, но маленькими и незаметными. Они будут усердно хлопотать по дому, некоторые из них смогут передвигаться по стенам или даже летать, чтобы убирать паутину на потолке. Почувствовав приближение человека, они спрячутся, чтобы не мешать.

Вверху слева «СТИКИБОТ», РОБОТ, ПОЛЗАЮЩИЙ ПО СТЕНАМ, КАК ГЕККОН. ПЫЛЕСОС БУДУЩЕГО?

Внизу РОБОТ-ШОКОЛАТЬЕ ДЕЛАЕТ ШОКОЛАД НА ЛЮБОЙ ВКУС.

Внизу ЭТОТ ПОТРЯСАЮЩИЙ ХОЛОДИЛЬНИК ХРАНИТ ЕДУ В БИОПОЛИМЕРНОМ ЖЕЛЕ.

Виртуальное образование В будущем не обязательно будет физически ходить в школу. Сетевое обучение быстро набирает популярность, миллионы студентов учатся в Интернете, смотрят лекции на видеопорталах, отсылают домашнее задание по электронной почте, устраивают семинары в чатах и выбирают программу обучения по своему вкусу. Доля онлайн-обучения будет только расти, и студенты будут оканчивать лучшие университеты мира, ни разу не увидев своих лекторов «вживую». Обычные школы тоже станут другими. Классные доски заменят интерактивные экраны, связанные с планшетами учащихся или дисплеями, встроенными в их столы. К доске вызывать никого не будут — решение задачи с личного планшета весь класс увидит на большом экране. Учебники станут электронными, домашнее задание можно будет выполнить и отправить с помощью планшета. Даже учителей могут заменить роботы — недавние эксперименты в Японии показали, что детям нравится учить английский, общаясь с «глупым» роботом, который никак не может запомнить слова. Пытаясь объяснить урок ему, дети учатся сами. Вверху СЕНСОРНЫЕ ЭКРАНЫ ПРИДУТ НА ЗАМЕНУ ШКОЛЬНЫМ ДОСКАМ.

Слева В КУХНЯХ БУДУЩЕГО РАБОЧИЕ ПОВЕРХНОСТИ СТАНУТ ИНТЕРАКТИВНЫМИ.

27

Носимая технология Умная одежда Куртка, которая реагирует на погоду и может переключиться с обогрева на вентиляцию? Брюки, использующие механическую энергию ходьбы для зарядки смартфона? Купальник или лыжный комбинезон, оснащенный системами безопасности и радиомаяком на случай проблем? Все это станет возможным в ближайшие десять-пятнадцать лет — благодаря появлению тканей с новыми свойствами.

Слева БРАСЛЕТ «ФЬЮЭЛБАНД» ФИРМЫ NIKE ЗАМЕРЯЕТ ВАШУ АКТИВНОСТЬ.

Носимая электроника Умную одежду будут шить из материалов, которые еще предстоит изобрести, — но они полностью изменят наши представления об одежде. Нанотехнологии позволят изготавливать прочные, тонкие материалы, которые будут передавать электрические сигналы, превращать тепло и свет в электричество (и наоборот), питая различные устройства. Компьютеры, клавиатуры, даже дисплеи будут вплетены в ткань. Одежда, сшитая из такого текстиля, может светиться, генерировать электричество и создавать изображения. Сейчас разрабатываются новые материалы, устойчивые к высоким и низким температурам, радиации и ударам.

28

Заботливое белье Умная одежда затронет и моду — появятся наряды, изменяющие облик соответственно настроению, они научатся показывать разные изображения и узоры. Носимая электроника сделает компьютеры действительно мобильными, соединив их с вашей одеждой. Сейчас уже продаются пояса и бюстгальтеры, измеряющие сердечный ритм, давление и следящие за здоровьем груди. К 2020 году эти функции станут стандартными.

Справа БЮСТГАЛЬТЕР С СИСТЕМОЙ РАННЕГО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ МОЖЕТ ОБНАРУЖИТЬ РАК ГРУДИ РАНЬШЕ ВРАЧЕЙ.

Самовосстанавливающаяся ткань и плащ-невидимка Один недавно созданный материал не только проводит ток, но и может сам себя чинить, «заживляя» порезы и надрывы. Сшитая из такой ткани одежда не даст вашей электронике потерять контакт между собой. Ученые также разрабатывают так называемый плащ-невидимку. Он использует оптоволокно, чтобы заставить свет обогнуть тело, то есть человек, смотрящий на плащ спереди, увидит то, что находится за плащом, хозяин которого «исчезнет».

Слева ЯПОНСКИЙ «ПЛАЩ-НЕВИДИМКА» ПРИДУМАН В ЛАБОРАТОРИИ TACHI. ИЗОБРАЖЕНИЕ ФОРМИРУЕТСЯ БЛАГОДАРЯ ОПТОВОЛОКНУ.

В огне не горит…

Слева ПРОФЕССОР ДАВА НЬЮМАН ДЕМОНСТРИРУЕТ СОБСТВЕННОЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ — «БИОСЬЮТ».

Возможно, самый серьезный прорыв ждет нас в одежде для экстремальных условий — комбинезонах полярников, спасателей, полицейских, даже скафандрах для космонавтов. К примеру, исследователи МТИ разработали «Биосьют»: тонкий скафандр, намного изящнее сегодняшних аналогов. В будущем они планируют оснастить его искусственными мускулами, превратив в подобие экзоскелета (см. с. 12). Если тонкая и легкая ткань способна изолировать от холода и вакуума космоса, то со временем альпинисты, ныряльщики и даже сноубордисты смогут обзавестись такими же облегающими костюмами, которые защитят от любой непогоды. В них можно будет встроить радиомаяк на случай опасности. Лыжникам пригодится автоматическая подушка безопасности, способная выручить человека, попавшего в лавину. Возможно, легкая и гибкая, но суперпрочная ткань станет обязательным элементом одежды спортсменов и спасателей.

29

Энергия, транспо рт и окружа ющая ср еда Крупнейш ие пробл емы, кото предстоит рые чело решить в вечеству следующ связаны с ем столет энергией ии, будут : где полу ном коли чить ее в д честве, ка остаточк ее сбер нанести м ечь и как инимальн п ри этом ый урон п рироде. Решить э ти вопро сы помог новшеств ут технол а, которые огические должны вс делы лабо коре выйт раторий: и за преот «зелен торые буд ых» техно ут черпат логий, коь дешеву из возобн ю электро овляемых э­ нергию источнико ростных, в, до выс экологичн окоскоых средст в транспо В этой гла рта. ве вы уви дите свеж логии из и й взгляд н прошлого а техно — парус и дирижа а , воздушн бли, — а ые змеи также раз жащие да работки, лекому бу принадле дущему, — и светоле ядерный ты. реактор

Будущее железных дорог Скоростные поезда В эпоху промышленной революции железные дороги преобразили мир. Этот транспорт популярен и сегодня. Многие полагают, что ему есть куда развиваться, учитывая, что вояж на поезде наносит меньше вреда окружающей среде, чем путешествие на самолете или автомобиле, не создает пробок и пассажир при этом прибывает в центр города. К сожалению, в наше время поездам трудно соревноваться с автомобилями по удобству и уровню комфорта, а с самолетами — по скорости передвижения. Но существует несколько проектов, способных изменить картину.

32

Маглев Если бы поезда двигались быстрее, они могли бы соперничать с самолетами. Этому мешают две вещи — сопротивление воздуха и трение о рельсы. Самые быстрые поезда в мире справляются с ними при помощи магнитной левитации — маглев. Сильные электромагниты заставляют поезд парить над путями (то есть левитировать). При этом отсутствует трение, и поезда могут разгоняться до 581 км / ч.

Внизу ПОЕЗДА МАГЛЕВ ДОРОГИ, НО ЭФФЕКТИВНЫ.

Справа МИСТЕР — ГИБРИД РЕЛЬСОВОЙ СИСТЕМЫ И ТАКСИ.

Вактрейн — поезд в вакууме Современные маглевы просто улитки по сравнению с новым проектом, существующим пока в теории. Вактрейн избавляется не только от трения, но и от сопротивления воздуха, заключив поезда в вакуумные тоннели. Внутри предполагается проложить рельсы из специального материала, который при сильном охлаждении становится сверхпроводником — может проводить электричество без потерь и создавать при этом мощное магнитное поле. Это поле будет не только создавать подушку для поезда, но и разгонять его до невероятных скоростей.

ET3 Проект ET3 — один из вариантов вактрейна — должен связать вакуумными трубами целые континенты. Инженеры утверждают, что их детище сможет разгоняться до 6500 км / ч! Это значит, что от Москвы до Буэнос-Айреса он будет идти каких‑то два часа. Существуют и менее масштабные проекты.

Внизу НОВЫЕ ТИПЫ ПОЕЗДОВ БУДУТ ОБХОДИТЬСЯ БЕЗ ПРИВЫЧНЫХ РЕЛЬСОВ.

Личное метро и уличные поезда Вактрейны могут состязаться в скорости с самолетами, но как насчет городского транспорта? Проект «Тьюбулар Рейл» предусматривает строительство линии опор с проемами, в которых движется поезд. Парадоксально, но двигатели с колесами будут установлены на опорах, а в качестве рельса выступит сам поезд. Система «МИСТЕР» является чем‑то вроде личного трамвая по вызову — индивидуальные кабинки, подвешенные на рельсе, движутся независимо друг от друга по общей рельсовой системе. Поезда могут появиться и на существующих улицах — их рельсы будут проложены по обочинам дороги, а дно вагона поднято над полотном, чтобы автомобили могли проезжать под поездом. И конечно, в скором будущем мы увидим машины, управляемые компьютером, которые будут собираться в свое­образные поезда и двигаться, экономя энергию. В любой момент конкретная машина сможет отделиться от поезда или присоединиться к нему. Внизу РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ С ПРОБКАМИ — ПОДНЯТЬ АВТОБУСЫ НАД ДОРОГОЙ.

33

34

Слева СТАНУТ ЛИ ПОЕЗДА НА МАГНИТНОЙ ПОДУШКЕ ТРАНСПОРТОМ БУДУЩЕГО?

35

Вдохновляясь Солнцем Термоядерная энергия

Слева СОЛНЦЕ И ДРУГИЕ ЗВЕЗДЫ — ЕСТЕСТВЕННЫЕ ЯДЕРНЫЕ РЕАКТОРЫ.

В недрах Солнца протекает реакция под названием «ядерный синтез»: раскаленная плазма превращается в колоссальные объемы энергии. Если нам удастся повторить этот процесс здесь, на Земле, мы могли бы получать сколько угодно дешевой энергии практически без вредных выбросов.

E=mc2 Во время ядерного синтеза ядра атомов сдавливаются друг с другом с такой силой и жаром, что начинают сливаться. Масса новых, тяжелых ядер чуть меньше, чем сумма масс ядер, что их образовали, и, как следует из знаменитого уравнения Эйнштейна E = mc 2, недостающая масса превращается в огромное количество энергии. Важно не путать синтез с радиоактивным распадом, когда радиоактивные атомы наподобие урана делятся на части. Распад тоже сопровождается выделением энергии, хотя и не таким мощным, но его отходы крайне опасны и радиоактивны.

Порог эффективности

36

«Топливом» для термоядерной реакции может быть один из изотопов водорода, в небольших количествах присутствующий повсеместно, в том числе в морской воде. В результате получается энергия, нужный в промышленности газ гелий — и никаких радиоактивных отходов. Если ученые добьются успеха, небольшие количества доступного топлива станут изобильным источником энергии. К сожалению, добиться контро­лируемого синтеза очень и очень трудно. Топливо нужно разогреть и чрезвычайно сильно сжать, на что уходит много энергии. Ученые ведут исследования 60 с лишним лет, и нужно еще минимум 20 лет для создания работающего ядерного реактора, который выдавал бы больше энергии, чем потреблял. Это называется порогом эффективности.

Вверху ВНУТРЕННОСТИ ГЕРМАНСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА ASDEX-UPGRADE.

3 Вверху КОСМОПОРТ «АМЕРИКА» В НЬЮ-МЕКСИКО — ПРОЕКТ ЦЕНТРА КОММЕРЧЕСКИХ ПОЛЕТОВ В КОСМОС, ПРЕДЛОЖЕННЫЙ КОМПАНИЕЙ VIRGIN GALACTIC.

Вверху КОСМОПОРТ ИСПОЛЬЗУЕТ ГЕОТЕРМАЛЬНУЮ ЭНЕРГИЮ (СМ. С. 39) И НЕ ВРЕДИТ ПРИРОДЕ.

Самолеты в космосе 4

Сравнение кораблей «Спейсшип Уан» (слева), революционной конструкции, которая победила в конкурсе X Prize в 2004 году, и «Спейсшип Ту» (внизу), ракетной системы воздушного старта, которая готовится возить космических туристов.

73

Космические сокровища

Разработка астероидов На Земле не хватает ресурсов. При этом нашу планету окружает целое море ценных минералов — ­огромные месторождения просто ждут начала новой золотой лихорадки… в космосе! Содержатся эти минералы в астероидах, оставшихся от формирования Солнечной системы. Один астероид диаметром 500 м может дать платины на 3 триллиона долларов или воды, достаточной для обеспечения ракетных миссий, пуск которых с Земли стоил бы 5 триллионов. Эти заманчивые цифры вдохновили группу предприимчивых миллионеров финансировать смелый проект под названием «Планетарные ресурсы», посвященный разработке астероидов. И пусть их план звучит фантастически, за ним стоят научные факты.

Околоземные объекты Большинство астероидов Солнечной системы со­ средоточено в Поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Но экономический смысл имеет искать астероиды ближе к дому, так называемые околоземные объекты (ОЗО).

74

Хорошая новость — полученные в 2011 году данные НАСА с орбитального телескопа WISE показали, что относительно близко к Земле насчитывается в два раза больше ОЗО, чем считалось ранее. «Планетные ресурсы» считают, что доступных с Луны ОЗО как минимум 1500. Слева «ГОРНОДОБЫВАЮЩИЙ КОМБИНАТ» НА АСТЕРОИДЕ.

Внизу УСТАНОВКА ПО ДОБЫЧЕ ТОПЛИВНОГО СЫРЬЯ.

Справа ТЕЛЕСКОП ARKYD 100 «ЛЕО» ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ОЗО.

Охотники на астероиды Компания собирается запустить несколько спутников типа Arkyd 100 «Лео» для поиска подходящих астероидов. Телескопы «Лео» отличаются небывалой дешевизной. Учитывая стремительно падающую стоимость вывода на орбиту (см. с. 68), спутники этого типа могут сделать вывод целого флота телескопов в космос экономически выгодным. Оснастив их ионными двигателями (недорогими реактивными установками, которые выбрасывают разогнанный ионизированный газ, двигая корабль вперед) и дополнительными камерами, «Планетные ресурсы» превратят их в спутники «Перехвата и разведывательного сближения». Они будут сами подлетать к обнаруженным астероидам и выяснять, есть ли там ценные ресурсы.

Космические фабрики Внизу ТОПЛИВНЫЙ КОМБИНАТ НА ОРБИТЕ.

Технологию разработки астероидов еще только предстоит изобрести, но исследования уже ведутся. Орды маленьких роботов примутся рыть траншеи на поверхности астероида, перемалывая породу в порошок. Потом руду нужно будет переплавить и очистить — этим займутся гигантские орбитальные фабрики. В ледяные астероиды сборщик может просто «вморозиться», превратив всю глыбу в корабль. Перерабатывать сырье проще всего ближе к дому, поэтому богатые ресурсами астероиды будут вылавливать и буксировать поближе к Земле при помощи ионных двигателей и солнечных парусов.

75

Затонувшее золото Месторождения на дне океана

В 2012 году кинорежиссер и путешественник Джеймс Кэмерон стал третьим за всю историю и первым с 1960 года человеком, опустившимся в самую глубокую точку океана — «бездну Челленджера» в Марианской впадине. Кэмерон финансировал разработку «Дипси Челленджер», вертикальной, похожей на кальмара, подлодки с массивами сверхъярких светодиодов над крошечной стальной сферой — кабиной пилота. Это первый вестник нового поколения подводных аппаратов, обещающего приоткрыть завесу над крупнейшей, но неизведанной частью планеты. Он опередил других претендентов, «Дипфлайт Челленджер» Virgin Oceanic и «Дипсерч», аппарат, профинансированный одним из основателей Google.

Горячие точки Цель этих проектов — кроме установления мировых рекордов — исследовать новые горизонты. О поверхности Луны мы знаем гораздо больше, чем о глубинах океана, который покрывает 71 % площади нашей планеты.

76

Ценными участками для разработки могут стать места, где отложился вулканический ил, и точки, где перегретая вода вырывается из трещин в земной коре. Такие ключи называют «черными курильщиками» — вокруг них температура выше 100 °С, страшное давление и ядовитая среда, но там бурлит жизнь. Слева «ЧЕРНЫЙ КУРИЛЬЩИК» НА ДНЕ ТИХОГО ОКЕАНА.

Вверху ИЛЛЮМИНАТОР «ДИПСИ ЧЕЛЛЕНДЖЕР» РАСПОЛОЖЕН У САМОГО ОСНОВАНИЯ.

Донные комбайны Разработка океанских месторождений потребует создания подводного горного оборудования — роботов, оснащенных ковшами и дробилками, — которые будут «разгрызать» трубки и измельчать их в порошок. Потом раздробленную породу затянут потоком воды на баржи для переработки. Китайцы работают над атомным глубоководным горнодобывающим комплексом, который в связке с кораблем-маткой может находиться в море месяцами. Внизу РОБОТ СОБИРАЕТ МИНЕРАЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ НА МОРСКОМ ДНЕ.

Исследуя океанское дно Большой интерес изыскателей вызывают трубки из богатых минералами пород, формируемых гидротермальными ключами. Они содержат редкие минералы на триллионы долларов, в том числе золото. Работать на морском дне собираются несколько компаний. Nautilus Minerals, к примеру, планирует отправлять на поиск самых богатых россыпей стаи автоматических подлодок. Технологии дистанционного управления уже достаточно развиты, мини-подлодки могут управляться с судна-матки или действовать самостоятельно. При помощи мощных прожекторов, стереокамер и других датчиков они будут намечать места для приисков, куда направятся тяжелые роботы-шахтеры.

Ядовитый урожай Глубоководная добыча полезных ископаемых поможет нам справиться с дефицитом минеральных ресурсов, но гарантированно нанесет серьезный ущерб окружающей среде. Гидротермальные ключи — хрупкие и важные экосистемы, поэтому большой вопрос, можно ли стирать их в порошок. Тяжелая техника поднимет клубы токсичных химикатов, а с барж на поверхности в океан будут литься потоки загрязненной воды.

77

Творим будущее Изобретатели XXI века Изобретатели — вовсе не обязательно одинокие гении, которые возятся в тесной лаборатории и кричат «Эврика!», когда над головой у них загорается лампочка. Чаще они работают в больших фирмах, вроде Apple или Google. Но и для одиночек и для сотрудников организаций методы работы ближайшие 15 лет изменятся, и не просто кардинально — невероятно!

Виртуальный дизайн Компьютеры уже основательно изменили подход к проектированию. Сейчас изобретатели могут творить и проверять свои идеи в киберпространстве, и эта тенденция сохранится. Используя, к примеру, очки и перчатки виртуальной реальности, изобретатели могут увеличивать отдельные узлы своих устройств, двигать и вертеть детали «руками» и наблюдать их работу, например, в разрезе.

Быстрое прототипирование Следующий после проектирования этап — изготовление прототипа, физического образца вашего изобретения. Раньше это было долгим и дорогим процессом, но появление 3D-принтеров вызвало настоящую революцию, предложив так называемое «быстрое прототипирование».

78

Вверху 3D-ПРИНТЕРЫ ВРОДЕ «РЕПЛИКАТОРА» ФИРМЫ MAKERBOT — БОЛЬШОЕ ПОДСПОРЬЕ ДЛЯ НЕЗАВИСИМЫХ ИЗОБРЕТАТЕЛЕЙ.

Теперь возможно печатать различные версии устройства, и если они не работают — не беда, можно их размолоть, изменить проект и распечатать снова. Быстрое прототипирование ускоряет воплощение идеи в реальность.

Слева ИССЛЕДОВАТЕЛИ РАССМАТРИВАЮТ МОДЕЛЬ, РАСПЕЧАТАННУЮ НА 3D-ПРИНТЕРЕ ПО ДАННЫМ РЕНТГЕНОВСКИХ СНИМКОВ ОКАМЕНЕЛОСТИ.

Компьютер-соавтор А как быть с главным моментом любого изобретения — рождением идеи? Здесь мы увидим самые большие изменения. Ученые, занимающиеся проблемой искусственного интеллекта (ИИ), пытаются создать компьютер, способный самостоятельно мыслить (см. с. 10), в том числе предлагать идеи. Один из возможных методов — эволюционный алгоритм. Он подражает эволюции живых существ в природе: компьютерная программа случайным образом формулирует множество идей и потом решает, какие из них стоит оставить, а какие — выкинуть. На основании годных формируется новая серия идей, и все повторяется. Ценная идея может попасться после нескольких миллионов циклов, но компьютер справляется быстрее природы. Генетические алгоритмы уже находят применение в проектировании. Если ИИ когда‑либо станет по‑настоящему разумным, он сможет производить новые идеи гораздо быстрее людей. Этот момент станет переломным в человеческой истории, футурологи называют его сингулярностью. После ее наступления — некоторые предрекают, что произойдет это не позже 2025 года — навеки изменится многое, и не только процесс изобретения.

С миру по нитке Изобретение не сможет изменить мир, если останется в лаборатории, поэтому за успешным прототипом следует запуск в производство. В прошлом этот шаг был самым трудным для независимых изобретателей, поскольку нужное оборудование и деньги есть лишь у больших компаний. Но благодаря Интернету у изобретателей появился новый способ обзавестись деньгами и заказчиками: краудфандинг (совместное финансирование). Люди дают обещание приобрести новый продукт, когда он будет готов. Покупатель платит лишь в том случае, если изобретение поступает в продажу, но благодаря его виртуальному авансу изобретатель получает финансирование.

Внизу «КАМПУС 2» — ПРОЕКТ НОВОЙ ШТАБ-КВАРТИРЫ КОМПАНИИ APPLE, СТРОИТЕЛЬСТВО КОТОРОГО НАЧНЕТСЯ В КУПЕРТИНО, ШТАТ КАЛИФОРНИЯ, В 2015 ГОДУ.

79

Словарь 3D-ПРИНТЕР Устройство, позволяющее создавать объемные объекты путем послойной печати различными материалами. АСТЕРОИДОВ РАЗРАБОТКА Процесс добычи ценных минералов на астероидах (небольших каменных объектах, обращающихся вокруг Солнца). БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ (БПЛА) Небольшой радиоуправляемый аппарат, используемый для наблюдения и других задач. БИОМЕТРИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ Использование биологических характеристик: отпечатков пальцев, особенностей голоса или жестикуляции, для установления личности. БИОМИМЕТИЧЕСКИЙ Имитирующий некоторые особенности живого существа. БИОНИЧЕСКИЕ ПРОТЕЗЫ Искусственные конечности, управляемые нервной системой носителя, которые могут подчиняться мысленным приказам. БИОПОЛИМЕР Полимер — вещество, молекулярная структура которого состоит из цепочек одинаковых молекул. Биополимер — полимер, встречающийся в живых организмах, например целлюлоза или ДНК. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ Модификация ДНК организма, направленная на изменение его характеристик. ГЕОИНЖИНИРИНГ Целенаправленное изменение природных систем Земли. ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ Продолжающееся повышение средней температуры земной атмосферы и океанов, отчасти связанное с ростом содержания в воздухе углекислого газа и других парниковых газов. ДИСТАНЦИОННОЕ ПРИСУТСТВИЕ Применение технологии виртуальной реальности для создания иллюзии присутствия в другом месте. Может применяться для удаленного управления техникой.

ЛИЧНЫЙ ЦИФРОВОЙ ПОМОЩНИК Устройство, берущее на себя рутинные задачи — от напоминания о встречах до слежения за домашней сигнализацией. МАГЛЕВ (МАГНИТНАЯ ЛЕВИТАЦИЯ), ПОЕЗД Поезд, использующий электромагнитную подушку для уменьшения трения. МАЗЕР Микроволновой лазер. Микроволны — электромагнитные волны с диапазоном частот между радио- и инфракрасным излучением. МЕЖДУНАРОДНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ (МКС) Девятая орбитальная станция с начала полетов в космос. Построена с участием пяти космических агентств разных стран, в эксплуатации как минимум до 2016 года. НАНОБОТ Микроскопическая машина, построенная из нескольких молекул или атомов. НАНОТЕХНОЛОГИЯ Технология, оперирующая отдельными атомами и молекулами. ОКЕАНА УДОБРЕНИЕ Вид геоинжиниринга, при котором в океан в качестве удобрения для водорослей вносят железные опилки. Водоросли поглощают из воздуха много CO2 и опускаются на дно, унося углекислоту с собой. ОПТОВОЛОКНО Тонкие, прозрачные нити из стекла или пластика, способные передавать свет. ПАРНИКОВЫЙ ГАЗ Газ, задерживающий тепло в нижних слоях атмосферы Земли. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ Объем информации, который может быть передан через канал связи. РАДИОЧАСТОТНАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ (RFID) Технология, дающая возможность прикреплять к предметам RFID-маркеры, которые содержат определенную информацию, считываемую при помощи соответствующего оборудования. СВЕТОЛЕТ Корабль, движимый сторонними лазерами.

ДНК Генетический материал, определяющий строение и функционирование организма.

СВЯЗЬ МАЛОГО РАДИУСА ДЕЙСТВИЯ Технология, обеспечивающая связь между электронными устройствами на малом расстоянии.

ДОПОЛНЕННАЯ РЕАЛЬНОСТЬ (ДР) Информация различного рода, электронным образом добавленная к взгляду на реальный мир.

СИЛОВОЙ КОСТЮМ Костюм из металла, углеродного волокна или иных прочных и легких материалов. Он действует, как внешний скелет, и может добавлять носителю силы и выносливости.

ДОРОЖНЫЙ САМОЛЕТ Небольшой автомобиль, который может быть превращен в самолет прикреплением крыльев и хвоста. ДРОН Аппарат или робот с дистанционным управлением.

80

КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ Проект протяжки между Землей и орбитальной станцией очень прочного троса, по которому может перемещаться капсула с грузами и пассажирами.

ИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Реактивный привод, работающий на принципе разгона ионизированного газа в электрическом поле. ИСКОПАЕМОЕ ТОПЛИВО Остатки растений и животных, за миллионы лет превратившиеся в уголь, нефть и газ. ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ (ИИ) Способность машины думать самостоятельно, а не просто следовать программе, заложенной человеком. КВАНТОВЫЙ КОМПЬЮТЕР Компьютер, использующий элементарные частицы для одновременного проведения нескольких вычислений. КЛОНИРОВАНИЕ Методика получения идентичной копии живого организма с помощью имплантирования его ДНК в яйцеклетку и подсадки ее суррогатной матери.

СЛИЯНИЕ УСТРОЙСТВ Тенденция совмещать функции нескольких устройств (фотоаппарата, музыкального плеера) в одном, многофункциональном. СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ Батарея, составленная из фотоэлементов, превращающих солнечный свет в электричество. ТЕЛЕРОБОТОТЕХНИКА Удаленное управление роботами. ТОКАМАК Ядерный реактор, разогревающий плазму при помощи микроволн и пучков частиц, разогнанных до субсветовых скоростей, а потом сжимающий ее магнитным полем, пока не начнется слияние ядер. ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Агрегат, напрямую производящий электричество посредством химической реакции. ТРАНЗИСТОР Электронный вентиль, регулирующий ток в электрических схемах. ФАМИЛИАР В фольклоре так назывался демон, обычно в форме животного или птицы, сопровождавший ведьму. Дополненная реальность позволит

создавать собственных виртуальных фамилиаров, выступающих в роли цифровых помощников. ФОТОСИНТЕЗ Биохимическая реакция в растениях, превращающая солнечную энергию в питательные вещества. ФУТУРОЛОГ Человек, пытающийся предсказать будущее. ЦИФРОВЫЕ ГРАФФИТИ Виртуальное послание, привязанное к некоему объекту или месту, видимое при помощи дополненной реальности. ЧИП Сокращение от «микрочип» — микросхема, применяемая в электронных устройствах. ЧИСТАЯ ЭНЕРГИЯ Возобновляемые источники энергии — солнечный свет, ветер, волны и тепло недр Земли (геотермальная энергия). ЭЛЕКТРОНИКА Наука и техника, использующие для выполнения задач слаботочное электричество. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ Частицы размером меньше атома (например, протоны и электроны). ЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ Реакция слияния ядер двух или более атомов.

Для чтения взрослыми детям Будущее. Технологии завтрашнего дня (Энциклопедии) Перевод с английского Артема Аракелова ISBN 978-5-91982-520-3 Тираж 4000 экз. Оригинальное название «Future world» © Carlton Books Limited 2014 © ООО «Клевер-Медиа-Групп», 2015 ООО «Клевер-Медиа-Групп» 115054, г. Москва, ул. Пятницкая, д. 71/5, стр. 2 www.clever-media.ru clever-media-ru.livejournal.com facebook.com/cleverbook.org vk.com/clever_media_group @cleverbook Книги – наш хлѣбъ Наша миссия: «Мы создаём мир идей для счастья взрослых и детей». В соответствии с ФЗ № 436 от 29.12.10 маркируется знаком 0+ Иллюстрации: (Вверху = в; внизу = н; в центре = ц; слева = л; справа = п) Avinc.com: 57н. Airbus: 46ц, 46н, 46 – 47. Alamy: / EPA European Pressphoto Agency B. V: 76-77в. Aurora Spacelines: 55н. B9 Shipping: 52н. Benoit Patterlini: noart1999.blogspot.fr: 2 – 3, 53 в. Bigelow Aerospace: 69. Boston Dynamics: 17нп. Carlton Books: 22 – 23. Cisco Systems: 20 – 12. Corbis: / Адриен Брэдшоу / EPA: 31нп, / Аристид Экономопулос / Star Ledger: 65вп, / Питер Гинтер / Science Faction: 36-37ц, 37нп, / Паскаль Готелюк: 78 – 79, / Стефен Ян / dpa: 44 – 45, / Джеймс Лейнс: 15нп, / Томас Родригез: 21н, / Science Picture Co: 58 – 59, Инго Вагнер / dpa: 9вп. D Wave: 14н. Deep Space Industries: 74-75ц, 75н. Eksobionics.com: 13в, 13п. Electrolux: 27 в. Festo.com: 16 (all images), 17вл, 17л. First Warning Systems: 28нп. Foster and Partners: 79нп. Georgia Tech: 11н. Getty: 62нц, / AFP: 5, 9н, 15в, 23нп, / Colin Anderson: 34 – 35, / Boston Globe: 11 в. Google: 22. Horizon Fuel Cell Technologies: 44 л. Джефф Ален Кейс: 50вп, 51вл. Makerbot.com: 21п, 78нл. Memoto: 25п. Mist-er.com: 33 в.

MIT: / Марчелло Коэльо: 26п. Motorola: 15 л. НАСА: 6, 8, 10 – 11, 12п, 36в, 5454ц, 68нл. Nike: 21 л. Nokia: 24 – 25. Northropgrumman.com: 56в, 56п. Паоло Вентурелла + MenoMenopiu Architects: 40 – 4 л. Photoshot: 12 л. Planetary Resources: 75 в. Press Association Images: Шизуо Камбаяши / AP: 29 в. Проф. Марк Каткоски & Сангбе Ким: 26 л. Rensselaer Polytechnic Institute: 54нл, 54нп. Rex Features: 73в, 73п, / Isopix: 26-27ц. Reuters: Франсуа Ленуар: 65вл.

RSLSteeper: 63п. Seaorbiter.com: 53н. Science Photo Library: 13 л, 17п, / BSIP, Бенуа Буассоне: 9вл, Кристиан Даркин: 64, / Eye of Science: 61, / Крис Хелльер: 39в, / Matteis / Look at Sciences: 43в, / B Murton / Southampton Oceanbography Centre: 76н, / Ocean Power Deliveries / Look at Sciences: 38н, / Ричард Кейл: 4-5в, 14п, / Ria Novosti: 62в, / Phillipe Psaila: 57ц, 63в, / Эрбер Рагье / Loot at Sciences: 57в, / US Department of Energy: 37в, / Виктор Хаббик Visions: 42-43ц, 60-61ц, 66 – 67, 74нп, / Фолькер Стегер: 29 л. SpaceX.com: 68п. Terrafugia.com: 4н, 50нл, 50нп. Thinkstockphotos.co.uk: 1, 30, 38в, 39н, 45н, 47в, 48 – 49, 51н, 65нп. Topfoto.co.uk: 45 в. Tubularrail.com: 33нл. Virgin Galactic: 70 – 71, 72-73ц, 73н. WireImage: 32