Что можно отнести к цифровым образом

Что такое цифровые двойники и где их используют

Что такое цифровой двойник

Цифровой двойник — это цифровая (виртуальная) модель любых объектов, систем, процессов или людей. Она точно воспроизводит форму и действия оригинала и синхронизирована с ним.

Цифровой двойник нужен, чтобы смоделировать, что будет происходить с оригиналом в тех или иных условиях. Это помогает, во-первых, сэкономить время и средства (например, если речь идет о сложном и дорогостоящем оборудовании), а во-вторых — избежать вреда для людей и окружающей среды.

Впервые концепцию цифрового двойника описал в 2002 году Майкл Гривс, профессор Мичиганского университета. В своей книге «Происхождение цифровых двойников» он разложил их на три основные части:

По мнению Гривса, «в идеальных условиях вся информация, которую можно получить от изделия, может быть получена от его цифрового двойника».

Официально термин «Цифровой двойник» впервые упоминается в отчете NASA о моделировании и симуляции за 2010 год. В нем говорится о сверхреалистичной виртуальной копии космического корабля, которая воспроизводила бы этапы строительства, испытаний и полетов.

Мощный толчок в развитии цифровых двойников произошел благодаря развитию искусственного интеллекта и интернета вещей. Согласно исследованию Gartner Hype Cycle, описывающему циклы зрелости технологий, это произошло в 2015 году. В 2016-м цифровые двойники и сами вошли в Gartner Hype Cycle, а к 2018 году оказались на пике.

Какими бывают цифровые двойники

К примеру, на Ближнем Востоке технология цифрового двойника позволила «собрать» 20 нефтеперерабатывающих и нефтедобывающих предприятий компании ADNOC в единый диспетчерский пункт и унифицировать все процессы.

Оптимальной погрешностью между работой цифрового двойника и его физического прототипа считают 5%.

Какие задачи решают цифровые двойники

Анастасия Пердеро, менеджер проекта Internet of Energy Центра энергетики Московской школы управления Сколково:

«Цифровые двойники позволяют реалистично моделировать не только сами объекты, но и процессы их строительства, эксплуатации в различных условиях. Сейчас они активно применяются для критической инфраструктуры компаний — подключенных промышленных активов, активно генерирующих данные — и могут использоваться на разных этапах жизненного цикла объекта».

Где применяют цифровых двойников

Цифровые двойники помогают снизить риски при добыче и переработке нефти и газа. Это позволяет сохранить жизни сотрудников и избежать ущерба для окружающей среды, а также сэкономить огромные суммы.

На одном из европейских нефтеперерабатывающих предприятий система предикативной (прогнозной) аналитики Schneider Electric позволила предсказать сбой большого компрессора за 25 дней до того, как он случился. Это сэкономило компании несколько миллионов долларов.

Технология цифровых двойников позволяет создавать отдельные детали и воспроизводить целые производственные цепочки, проводя виртуальные испытания и предупреждая сбои в работе оборудования.

Цифровые двойники применяют, чтобы оптимизировать работу электростанций, избежать сбоев в подаче электричества и рационально подойти к энергопотреблению.

Можно смоделировать как отдельное устройство или сервис, так и целую сеть, рассчитав предельные нагрузки и продумав защиту от киберугроз.

С помощью цифровых двойников можно построить модель будущего здания или целого квартала и спрогнозировать, как оно впишется в среду, выдержит климатические условия и нагрузки на несущие конструкции.

Виртуальные 3D-модели предметов интерьера или декора помогают представить, как будет выглядеть объект, нужно ли что-то изменить в его форме, цвете и деталях.

Цифровые двойники позволяют спрогнозировать загрузку торговых залов, перемещение клиентов и сотрудников, оптимальный уровень освещенности и температуру.

С помощью цифровых двойников можно оптимизировать маршруты транспорта, работу технических служб и пассажиропотоки.

Виртуальная система обработки багажа для крупного аэропорта позволила заранее просчитать, что понадобится дополнительная линия транспортировки для перераспределения потоков при внештатных ситуациях.

Цифровые модели помогают изучить физические объекты и процессы в виртуальной среде, часто — с использованием виртуальной, дополненной и смешанной реальности.

С помощью цифровых двойников разрабатывают, тестируют и запускают космические корабли и целые программы.

Цифровой двойник «Аполлона-13» в 1970 году позволил инженерам и астронавтам на Земле спасти миссию во время аварии.

Цифровые двойники пациентов помогают сканировать жизненные показатели в режиме онлайн, подбирать наиболее эффективное лечение и проводить операции.

Можно отработать тактику командной игры или провести индивидуальную тренировку на цифровом двойнике.

Цифровые симуляции используют для усовершенствования болидов «Формулы-1», рассчитывая идеальные показатели и технические характеристики для гоночных трасс.

Существуют цифровые двойники целых городов — например, Сингапура или российского Кронштадта. На них отслеживают транспортные потоки, работу коммуникаций, застройку, экологическую обстановку и энергопотребление, чтобы вовремя вносить важные изменения.

Благодаря цифровым двойникам можно просчитать климатические условия и урожай, сделав земледелие более эффективным.

Как выглядит процесс создания цифрового двойника

Двойники можно создавать разными способами:

Этапы создания двойника выглядят следующим образом.

Исследование объекта

Этот этап предшествует разработке только в том случае, если у цифрового двойника есть реальный прототип — например, работающее предприятие или система коммуникаций. Тогда разработчики составляют детальную карту прототипа, воспроизводят все процессы и характеристики. При этом важно изучить объект в разных условиях.

Моделирование цифровой копии объекта

Этот этап может быть первым, если реального прототипа еще нет и создание цифрового двойника ему предшествует. Например, в строительстве или дизайне, когда вначале создается цифровая 3D-модель, а уже потом — оригинал здания или другого объекта.

Для построения комплексной модели используются математические методы вычисления и анализа:

Воплощение модели

Затем рассчитанную ранее архитектуру цифрового двойника переносят на специальные платформы — такие как Siemens или Dassault Systemes. Они объединяют математические модели, данные и интерфейс для управления цифровым двойником, превращая его в динамическую систему. Этот этап можно сравнить с трансформацией программного кода в программу или приложение с визуальным интерфейсом, который понятен любому пользователю.

Тестирование основных процессов работы на цифровом двойнике

Главная цель этого этапа — спрогнозировать, как будет вести себя объект или система в обычном режиме и при внештатных ситуациях, чтобы избежать поломок и перегрузки после запуска. Для этого к процессу подключают технических аналитиков, которые собирают большой массив данных в ходе испытаний, чтобы просчитать алгоритмы для любых возможных условий и ситуаций.

Запуск и наладка

Если предыдущий этап провели корректно, в процессе работы реального прототипа можно избежать до 90% сбоев и поломок. Однако часть ситуаций все же не удается спрогнозировать, и тогда их отслеживают уже на этапе запуска и наладки цифрового двойника.

Корректировка и развитие оригинального объекта или системы

Далее инженеры продолжают работать с цифровым двойником как с реальным физическим объектом до тех пор, пока не будут отлажены все системы и процессы. По результатам этой работы в оригинальный объект вносят изменения, чтобы добиться его максимальной эффективности.

Перспективы цифровых двойников

В промышленности технология уже сегодня помогает повысить эффективность минимум на 10%, а в нефтяной отрасли — сэкономить от 5% до 20% капитальных вложений. В ближайшие годы крупные компании перейдут к дистанционному мониторингу и управлению целыми производствами и всеми подразделениями через виртуальные системы.

То же самое произойдет и с городами: они обзаведутся цифровыми двойниками, объединяющими все важнейшие системы, районы и объекты городской инфраструктуры. Онлайн-мониторинг будет осуществляться при помощи IoT-датчиков, сканеров и дронов с машинным обучением, а сами виртуальные системы будут размещены в облаке. При этом доступ к двойникам будет и у федеральных властей. Это позволит, в частности, экстренно реагировать на чрезвычайные ситуации и предотвращать их даже в самых отдаленных регионах.

Цифровых двойников можно будет использовать и в повседневной жизни: например, чтобы следить за жизненными показателями или улучшить работу какого-либо устройства. С помощью интернета вещей мы сможем объединить все коммуникации и технику в доме в единую систему и управлять ими с помощью цифрового двойника дома.

Источник

Цифровой образ (Digital Image)

Алёна Кияниченко

Незадолго до начала XXI века цифровые медиа-технологии (компьютеры, интернет, видеоигры, мобильные устройства и другие) высвободили огромный поток цифровых образов, которые теперь существуют преимущественно на экранном носителе: все, что было материальным, растворилось на множество пикселей. Вместе с тем, изменилась техническая оснащенность экранного изображения в противовес аналоговому.

В первую очередь, цифровые носители являются посредниками, которые позволяют взаимодействовать с комбинациями цифр и символов, образующие различные нематериальные объекты. Они оперируют абстракциями, а не конкретными формами выражения, что предполагает иную роль медиа в культуре. В то же время, ни один другой вид носителя — аналоговая фотография, материальное полотно и др. — не оказал большего влияния на передачу, восприятие и генерацию изображения, чем цифровые носители в последние двадцать лет. В частности, переход от аналогового изображения к цифровому сделал возможным целый ряд манипуляций — качество каждого пикселя может быть изменено посредством определенного набора инструментов. Любое изображение может быть спроецировано на экранный медиум, который, в свою очередь, представляет собой обширное поле для изменения изображения. Большим преимуществом является возможность изменять цифровое изображение, а значит манипулировать образом. С помощью таких программ, как Photoshop, Photo-paint и др. пользователь может изменять цвета и яркость изображения, объединять объекты из нескольких изображений в одно, а также выполнять множество других операций.

Цифровые изображения на интерфейсах наших ноутбуков, телефонов, цифровых камер и других устройств оказывают влияние на наше восприятие и повседневные практики [1, p. 224]. Через различные интерфейсы наших ноутбуков, телефонов, цифровых камер и других устройств мы воспринимаем потоки изображений, видео, текстов. Однако в цифровой вселенной не существует ни кино, ни фотографии, ни звуков. Компьютер признает и распознает только двоичный машинный код. Мы привыкли воспринимать традиционные аналоговые изображения как раз и навсегда сформированные, локализованные в материальном пространстве объекты. Однако электронное изображение существует в иной «материальности»: программы постоянно переписываются и обновляются. Так, пространство цифрового образа создается из закодированной информации, которая постоянно обновляется. По мнению Ролана Барта, цифровая фотография не может рассматриваться как «сообщение без кода, потому как это только код и ничего больше» [2]. Другими словами, современная фотография имеет дело с производством и потреблением, а также потоком и обменом данными, а не созданием уникального образа. Все вышеперечисленные процессы участвуют в формировании новых условий функционирования образного [3].

Существует множество подходов к определению цифрового образа (digital image). Важно разграничить понятия image как изображение и image как образ. Первое представляет собой конкретное изображение в виде набора чисел, которые хранятся и обрабатываются компьютером. Изображение, преобразованное в числа, хранится в пикселях. Для каждого пикселя существует свое предзаданное число, которое описывает свойства этого пикселя: яркость (интенсивность света) или его цвет [4].

Образ является более сложной системой, которая вбирает в себя ряд категорий. Образ включает в себя материальную составляющую — будь то полотно или экран компьютера, его репрезентативные качества: интенсивность цвета, фактура, то, что стоит за образом — его история, а также восприятие отдельного человека. В случае с цифровым изображением, интерфейсы наших ноутбуков, телефонов, цифровых камер и других устройств также управляют нашим восприятием [5].

Теоретик медиа Уильям Джон Томас Митчелл, рассуждая о статусе цифровой фотографии, говорит о ее манипулятивности. Переход от аналоговой фотографии к цифровой ознаменовал собой глубокие перемены в технологической оснащенность фотографии, а также определении фотографического изображения как такового. Развитие технологий электронного изображения поставило под сомнение как концепцию семиотики, так и саму теорию фотографии. Если аналоговая фотография использует физический, неэлектронный носитель записи, цифровая фотография существует в нематериальной системе пикселей. Связь между означаемым и означающим перестает быть очевидной: если аналоговая фотография имеет дело с реальным объектом, цифровой изображение может быть полностью воссоздано программой. Конечно, аналоговая фотография обладает изменчивостью, однако в эпоху новых медиа фотография и любое другое пиксельное изображение полностью подчиняется технологиям. Таким образом, по мнению Митчелла, в отличие от аналогового изображения, цифровое изображение становится «сборной системой», которая может создаваться каждый раз заново [6].

Теоретик цифровой культуры и новых медиа Лев Манович говорит о том, что цифровой носитель, состоящий из таких материальных объектов, как клавиатура, мышь, программное обеспечение, гиперссылка, взаимодействует с человеком на физическом уровне. Техническая база компьютера, состоящая из материальных объектов, участвует в процессе «присвоения» образа телом. Конечно, в настоящее время материальные объекты постепенно уходят из обихода. Им на смену приходит экран. Однако с частичным переходом материальных объектов на экранный интерфейс произошли куда более серьезные изменения в процессе «присвоения» образа [7]. Цифровое изображение неотделимо от экрана, так называемое изображение-экран является связующей нитью, которая сшивает физическое пространство и пространство данных, тем самым рождая новую форму опыта.

Еще одной особенностью цифровых изображений является возможность практически мгновенно передавать их в электронном виде с одного носителя на другой и легко преобразовывать, например, с веб-страницы на экран компьютера. Томас Наиль в книге «Теория изображения» утверждает, что именно подвижность цифрового образа т.е. его циркуляция между разными носителями — ключевая особенность эпохи дигитализации. Наиль называет такой образ «мобильным». Более того, если исследования новых медиа в рамках так называемой «первой волны» определяют цифровой образ как нематериальное и виртуальное, подход Наиля отличается тем, что исследователь настаивает на самовоспроизводимости образа в условиях его циркуляции — электрический поток (electrical flow) обладает творческой силой, способной к генерации образа и созданию совершенно новых форм [8].

« По этой причине изображения на мониторах компьютеров не воспроизводят вообще никаких существующих объектов, поверхностей или пространств. Они появляются на поверхности монитора благодаря математических систем уравнений » [9].

Некоторые теоретики образного не считают цифровое изображение изображением как таковым. Даже если оно стремится быть перцептивно неотличимым от реального объекта, цифровой носитель имеет принципиальное значение[10]. Следовательно, цифровой образ не только является частью программы, в которой он существует, но и содержит свой собственный программный ресурс — а значит, он генеративен.

В противовес предыдущим подходам к определению образного в цифровую эпоху, немецкий теоретик и историк искусства Ханс Белтинг считает, что цифровая эпоха не произвела революцию в образах. Цифровые носители, а также широкое распространение средств массовой информации обеспечили передачу образов, их циркуляцию, а также их физическое присутствие в публичной сфере. Однако онтологическое свойство образа, согласно Белтингу, осталось прежним, поскольку экран (в широком смысле) — это только передатчик, но не генератор образов. Белтингу настаивает на том, что образы не могут существовать сами по себе, они всегда живут в «опосредованности» [11]. Образы нельзя создать, в то время как рисунок создать можно. Образ всегда есть, он доступен в акте передачи.

Важное место в рассуждениях Белтинга занимает телесность. Образ по Белтингу — это некоторое перформативное событие, а тело (как и экран или любой другой материальный медиум) является передатчиком образного. Не относится к образу то, что не закладывает наше воображение, а последствия восприятия образа не ограничиваются только актом восприятия. Образ всегда имеет продолжение в теле, потому как оно захватывает образ и изменяет его. В этом смысле цифровые образы как никогда прочно адресованы к нашему телу. Они граничат между визуальными и виртуальными образами (виртуальные — те, которые проецируются нашим воображением). Цифровые образы инициируют ментальные образы:

« Образы памяти и воображения рождаются в собственном теле; тело — это живая среда, через которую они переживаются ». [12]

Итак, одной из отличительных черт культуры XXI века является растущее преобладание цифровых медиа, которые обеспечивают основу глобальной взаимосвязанности. За последние 20 лет технологии компьютерной графики распространились в цифровой среде повсеместно — почти все изображения структурированы и опосредованы вычислительной техникой. Вместе с тем, академическая среда, вдохновленная цифровой революцией, ищет новые пути теоретизации цифрового изображения и подходов к определению образного в новой культурной и технической ситуации. Когда мы задумываемся о цифровом образе, в первую очередь анализируем медиум, опосредующий изображение. Однако важно анализировать и сам образ, который является суммой нашего личного опыта восприятия, технической опосредованности и глобальных процессов передачи изображения из одного электронного носителя в другой.

Источник

Почему цифровые технологии вытесняют аналоговые

Что такое цифровые технологии и как они появились?

Основы современной двоичной системы счисления заложил математик Карл Лейбниц в XVII веке. В ХХ веке ее начали применять для программных вычислений: в 1941 году появился первый компьютер, а в 1948-м — первая программа для ЭВМ.

Тогда, в середине XX века, под цифровыми технологиями понимались те, где информация преобразуется в прерывистый (дискретный) набор данных, состоящий из 0 (нет сигнала) и 1 (есть сигнал). Их противопоставляли аналоговым, где данные — это непрерывный поток электрических ритмов разной амплитуды с неограниченным числом значений.

Но позже на смену этому пришло другое определение: цифровые технологии — это те, где информация «оцифровывается», то есть представляется в универсальном цифровом виде. Другой вариант — это все технологии, которые позволяют создавать, хранить и распространять данные. В свою очередь, аналоговые теперь — это те, где информация не унифицирована, а хранится и передается в разных форматах, под каждый тип носителя. К примеру, стационарный телефон — это аналоговая технология, а смартфон с интернетом — уже цифровая.

Говоря самым простым языком, к цифровым технологиям относят все то, что связано с электронными вычислениями и преобразованием данных: гаджеты, электронные устройства, технологии, программы. По сравнению с аналоговыми, цифровые технологии лучше подходят для хранения и передачи больших массивов данных, обеспечивают высокую скорость вычислений. При этом информация передается максимально точно, без искажений. Среди главных недостатков — высокая энергоемкость и негативное воздействие на климат.

Сейчас на долю дата-центров приходится около 0,3% мировых выбросов углерода. Они потребляют около 200 ТВтч в год — это больше, чем годовое потребление энергии в развивающихся странах. Однако к 2030 году этот показатель может вырасти до 20% от всего мирового спроса, что приведет к существенному увеличению выбросов.

Цифровые технологии часто путают с информационными, но на самом деле одно является частью другого. К информационным относят все технологии, связанные с обменом информацией, даже с помощью аналоговых устройств. Например, светофор, сообщающий нам, когда можно идти — это информационное аналоговое устройство, а сервис, где мы отслеживаем пробки — тоже информационное, но уже цифровое.

В каких сферах применяют цифровые технологии?

Топ-15 цифровых технологий по итогам 2020 года

Институт статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ составил рейтинг самых перспективных цифровых технологий за 2020 год. В процессе подготовки эксперты использовали систему интеллектуального анализа больших данных iFORA, которая содержит более 500 млн документов: научные публикации, аналитика рынков, доклады международных организаций, правовые документы и др.

Топ-15 наиболее значимых технологий:

Как видно из рейтинга, подавляющее большинство технологий имеет отношение к искусственному интеллекту, нейросетям и машинному обучению. Но это далеко не единственная сфера, которая определяет развитие технологий сегодня.

Ключевые цифровые технологии ХХI века

№ 1: Гаджеты

Смартфоны объединили в себе персональный компьютер и телефон, став вместилищем для десятков цифровых технологий. С их помощью мы говорим, обмениваемся сообщениями, пишем письма, слушаем музыку, делаем фото и видео.

Первый КПК Nokia появился в 1996 году, первый смартфон Ericsson — в 2000-м. Но настоящую революцию совершил iPhone, впервые представленный в 2007-м: с тех пор все смартфоны постепенно перешли на сенсорные дисплеи без стилусов, а чуть позже появились и планшеты — своего рода промежуточное звено между смартфоном и ноутбуком. Лишь за 2020 год в мире было продано свыше 1,3 млрд смартфонов, а тройку лидеров на рынке составляют Samsung, Apple и Xiaomi.

Одной из самых продвинутых технологий, применяемых в смартфонах, является цифровая фотография: когда алгоритмы ИИ обрабатывают серию снимков и данные об освещении так, чтобы на выходе получилось одно, но лучшее по качеству фото.

№ 2: Интернет вещей (Internet of Things, IoT)

Интернет вещей — это технология, которая позволяет объединять сенсоры, гаджеты, бытовую технику и даже автомобили в единую сеть при помощи беспроводной связи. Всеми этими устройствами можно управлять при помощи приложений и объединять их в разнообразных автоматических сценариях — например, управлять заводским оборудованием. По данным на конец 2020 года, к интернету вещей в мире было подключено 11,7 млрд устройств, а через пять лет эта цифра вырастет до 30 млрд.

Большие перспективы для IoT открывает новый стандарт беспроводной связи — 5G. С его помощью данные можно передавать быстрее, без сбоев и с минимальными задержками, подключая еще больше устройств.

№ 3: Беспроводной интернет, Wi-Fi 6 и 5G

Мобильный интернет зародился еще в 1991 году, а беспроводной стандарт Wi-Fi был создан в 1998-м, в австралийской лаборатории радиоастрономии CSIRO. Спустя более 20 лет к интернету подключены практически все электронные устройства. Теперь появились новые технологии высокоскоростной связи: 5G и Wi-Fi 6.

5G предоставляет широкополосную мобильную связь на высокой скорости и с минимальной задержкой сигнала — всего 1–2 мс. По данным Accenture, в ближайшем будущем с помощью 5G можно будет подключить до 1 млн устройств на 1 кв. км. Сотрудники большинства компаний смогут окончательно перейти на удаленную работу и быстрее принимать решения, основываясь на аналитике потоковых данных.

«Обычный» Wi-Fi работает на частотах 2,4 и 5 ГГц, а Wi-Fi 6 добавит к ним новую — 6 ГГц. Это поможет ускорить передачу данных на мобильных устройствах до 2 Гб/сек, и сделать ее более стабильной. Первые 316 млн мобильных устройств с поддержкой Wi-Fi 6E появятся уже в 2021 году.

№ 4: Беспилотные автомобили

Беспилотные системы сегодня используют в такси, общественном транспорте, дронах и авиации. На них возлагают надежды как на самый рентабельный коммерческий транспорт и самый безопасный личный. Пока еще на наших дорогах нет полностью автономных машин, которые могут двигаться абсолютно независимо от человека (они бывают разного уровня автономности). Но в некоторых штатах США и азиатских странах уже можно вызвать беспилотное такси. Главное, что сейчас сдерживает распространение технологии, — это законы: не все государства готовы выпускать беспилотники на дороги общего пользования и пока не до конца понимают, как их регулировать.

Внедрение 5G позволит объединить системы управления беспилотными автомобилями с городской инфраструктурой: дорогами, светофорами, дорожными знаками и парковками.

№ 5: Искусственный интеллект и машинное обучение

Чаще всего под «искусственным интеллектом» подразумевают любые алгоритмы, которые решают какие-либо задачи независимо от человека: производят сложные вычисления, распознают изображения и речь, собирают и обрабатывают массивы данных. Но настоящий «искусственный интеллект» — тот, что не только сам решает задачи, но и ставит новые, сам принимает решения и выходит за рамки своих изначальных возможностей.

Чтобы ИИ мог действовать самостоятельно, применяют продвинутые алгоритмы машинного и глубокого обучения, а также конструируют нейросети — по аналогии с системами нейронов в человеческом мозгу. Сегодня ИИ находит для нас нужную информацию, рекомендует подходящие товары или видео, строит аналитические прогнозы, помогает лечить пациентов и управлять беспилотниками.

Но предел его возможностей все еще достаточно далеко, и главный вопрос, который волнует ученых и разработчиков — станет ли ИИ сильнее и важнее человеческого?

№ 6: Виртуальная и дополненная реальность (VR и AR)

Сегодня технологии AR/VR распространяются и на другие сферы. Например, в образовании виртуальная среда помогает наглядно изучить анатомию, архитектуру или древние цивилизации. В медицине, с применением дополненной и смешанной реальностей, проводят онлайн-консилиумы и операции. С помощью VR можно посещать другие страны и достопримечательности, музеи и даже затонувшие корабли. Во время пандемии стали востребованы разработки, позволяющие проводить встречи в AR и VR.

№ 7: 3D-печать

Первые 3D-принтеры появились в конце 1980-х годов. В ближайшем будущем именно 3D-печать может заменить большую часть производственных технологий и материалов.

В отличие от традиционного производства, эта технология не требует таких огромных инвестиций и ресурсов, а еще — производит намного меньше вредных отходов. На 3D-принтерах печатают детали и запчасти, кабели, мебель и фурнитуру, одежду и обувь и даже дома. В ближайшем будущем мы сможем покупать трехмерные модели онлайн и печатать нужные вещи у себя дома. В медицине набирает популярностью технология биопринтинга — когда на 3D-принтерах, из специального биогеля печатают человеческие ткани и органы.

№ 8: Робототехника

Первые прототипы роботизированных устройств появились еще в XIX веке, а во второй половине XX века роботизация вышла на промышленный уровень. Появился термин «Индустрия 4.0» — четвертая промышленная революция, которая связана с тотальной автоматизацией и сведению к минимуму человеческого труда. Роботов используют для сборки машин и электроники, логистики, курьерской доставки, приготовления блюд и даже хирургических операций.

№ 9: Облачные вычисления

Облачные технологии основаны на распределенном сетевом доступе к ИТ-инфраструктуре, чтобы хранить и обрабатывать данные любого объема. Как правило, это удаленные серверы или ИТ-сервисы, которые можно арендовать по мере необходимости. Такой подход позволяет компаниям быстро наращивать вычислительные мощности, запускать или масштабировать онлайн-проекты, которые требуют очень больших ресурсов.

Есть три вида облачных сервисов:

№ 10: Блокчейн и криптовалюта

Блокчейн — это технология, при которой данные обо всех совершаемых транзакциях хранятся в единой системе в виде отдельных блоков и удостоверяются цифровой подписью, защищающей от взлома. База данных в системе — распределенная между всеми участниками, то есть без какого-либо централизованного управления и контроля. Это делает ее, по мнению создателей, наиболее независимой, безопасной и устойчивой к коррупции.

В блокчейне используются токены — невзаимозаменяемые, уникальные сущности, — а также смарт-контракты — алгоритмы для формирования, контроля и предоставления информации о владении чем-либо (например, криптовалютой). Первый блок был сгенерирован в 2009 году, а сегодня в мире существует более 2 тыс. разных систем блокчейна.

Одна из последних модификаций — технология NFT, которую применяют для продажи произведений искусства, музыкальных треков и других видов интеллектуальной собственности. Каждому изображению, видео или аудио присваивается уникальный цифровой сертификат, который можно купить, чтобы стать владельцем произведения. NFT можно перепродавать, зарабатывая на этом, как на физических предметах искусства.

Криптовалюта — полностью цифровая валюта, созданная по технологии блокчейна, которая используется для виртуального обмена и платежей. Она не зависит от банков или других финансовых структур. Для ее защиты, обмена и контроля операций применяют специальные методы шифрования.

Технологии блокчейна в ближайшем будущем могут привести к появлению полностью автономной финансовой системы, которая не будет зависеть от государственных и международных финансовых институтов. Возможно, возникнет даже что-то вроде цифрового государства или виртуальной вселенной, со своими внутренними рынками и законами.

Развитие цифровых технологий

Ближайшие пять лет — переломный период цифровой трансформации, когда digital-технологии охватывают даже те сферы, где всегда господствовали аналоговые. Государственные, финансовые, медицинские услуги переходят в онлайн-формат, появляются первые прототипы электронных паспортов и цифровые платежные системы без привязки к физическим валютам и банкам.

Синергия цифровых технологий поможет объединить офлайн и онлайн, делая все устройства и сервисы взаимосвязанными между собой. Искусственный интеллект и большие данные помогают принимать более обоснованные решения, а VR и AR — проводить сложные операции, путешествовать и учиться в любой точке.

Такое будущее выглядит очень комфортным, но не для всех. Например, футуролог Герд Леонгард призывает обратить внимание на тотальную цифровизацию и ее возможные последствия. Например, полная замена реального общения цифровым или утрата человечности при принятии глобальных решений, которые мы все больше доверяем ИИ.

Источник