10 найвражаючих інновацій: які технологічні досягнення приніс 2024 рік людству

Екзоскелети для людського тіла, повітряні таксі на водній основі та поширення штучного інтелекту: які інновації вразили світ у 2024 році?

Рік, що минув, відзначився численними важливими технологічними досягненнями. Як і прогнозувалося, центральною темою обговорень став штучний інтелект (ШІ) та ті виклики, що виникають у процесі його еволюції. Незважаючи на величезну популярність цієї галузі, вчені, стартапи та технологічні компанії в цьому році презентували дійсно вражаючі інновації.

Їх можливості є надзвичайно різноманітними - вони можуть бути застосовані для вирішення проблем фізичного та психічного благополуччя, а також для комунікації в космічному просторі і охорони лісових екосистем.

Зазвичай наприкінці року ЕП представляє підбірку найбільш захоплюючих технологічних новинок, які варто відзначити.

У 2024 році важко вразити когось потенціалом генеративного штучного інтелекту, який може генерувати тексти в різноманітних стилях за будь-яким запитом. Лише рік тому фахівці в сфері штучного інтелекту дійшли висновку, що подальший розвиток великих мовних моделей буде орієнтовано на їхнє ефективне використання у специфічних професіях, таких як медицина або правознавство.

Ще одним обіцяючим напрямком розвитку вважався наступний етап у створенні контенту: генерація аудіо, зображень та відеоматеріалів. Хоча генерація аудіо та зображень вже була доступною (хоч і з деякими неточностями) в минулому році, створення відео залишалося більш складним завданням для розробників.

15 лютого компанія OpenAI анонсувала свою нову систему штучного інтелекту під назвою Sora, яка має можливість створювати реалістичні відео за текстовими запитами. 9 грудня Sora стала доступною для всіх бажаючих. Ця інноваційна модель дозволяє генерувати відео тривалістю до 20 секунд, грунтуючись на текстових описах. На початкових етапах її використання кількість відео, які можна створити, буде обмежена.

Під час своєї презентації OpenAI представила новий елемент на платформі Sora — розділ "Explore". Ця сторінка пропонує користувачам можливість переглядати відео, створені іншими учасниками за допомогою цієї технології. Розробники також презентували ряд функцій: "розкадрування", яке дозволяє генерувати відео на основі набору текстових запитів; "змішування", що дає змогу поєднувати елементи з двох різних сцен в одному відео; та "ремікс", що слугує для модифікації результатів генерації за допомогою додаткових текстових запитів.

Хоча Sora не єдина модель ШІ для створення відео, її функціональність, увага до деталей і якість роботи інженерів OpenAI роблять результати максимально реалістичними.

Французька фірма Withings вразила відвідувачів міжнародної виставки CES 2024, презентуючи свій новий винахід - компактний мультифункціональний гаджет BeamO.

Withings представила BeamO — інноваційний гаджет для моніторингу стану здоров’я у домашніх умовах або під час відеоконсультацій з лікарями. BeamO оснащений цифровим стетоскопом для прослуховування серця та легень, безконтактним термометром для вимірювання температури тіла, компактним оксиметром для оцінки рівня кисню в крові, а також функцією електрокардіограми (ЕКГ).

Компактний моноблок обладнано джойстиком, що забезпечує зручне перемикання між основними функціями пристрою. Розробники запевняють, що всі вимірювання можуть бути виконані всього за одну-дві хвилини. Отримані дані автоматично передаються у додаток Withings Health Mate на смартфон через Wi-Fi або Bluetooth, що дозволяє їх переглядати або передавати лікарю.

BeamO ілюструє, як інноваційні технології сприяють прогресу в галузі телемедицини, адже лікар має можливість моніторити основні показники здоров'я пацієнта в реальному часі.

Автономність роботи BeamO становить вісім місяців, а сам пристрій може заряджатися через кабель USB-C. Спочатку планувалося, що він з'явиться у продажу влітку 2024 року в США та Європі за ціною 250 доларів. Однак на сайті Withings поки немає інформації про офіційний початок продажів. Попередньо старт продажів має відбутись у 2025 році.

Wearable Mobility WIM – це інноваційний роботизований екзоскелет, розроблений південнокорейською компанією WIRobotics, який призначений для підтримки та тренування нижньої частини тіла. Цей пристрій працює як поясна сумка, закріплюючись на талії та фіксуючись за допомогою стегнових ременів.

Як зазначив генеральний директор WIRobotics Кім Йон Дже, компанія мала на меті перетворити свій екзоскелет з дослідницького прототипу на комерційно доступний продукт. Інженери розробили легкий пристрій вагою менше 2 кг, який зручно носити та просто транспортувати. Крім того, його можна експлуатувати навіть під час водіння автомобіля.

Основною метою нашої команди є переосмислення звичної концепції ходьби. На відміну від класичних екзоскелетів, призначених для літніх людей або осіб з обмеженою рухливістю, WIM створюється спеціально для молодих користувачів, які прагнуть покращити свою фізичну форму або зміцнити м'язи під час тренувального процесу.

Завдяки унікальному додатку WIM, користувачі мають можливість розробляти персоналізовані програми для ходьби, вивчаючи інформацію про силу, баланс тіла та власну поставу. Процес аналізу реалізується із застосуванням технологій штучного інтелекту.

Створений колишніми інженерами компанії Samsung, цей робот функціонує в двох режимах: режим підтримки, який знижує енергетичні витрати при ходьбі на 20%, та режим тренування, що імітує опір води, допомагаючи укріпити м'язи.

Екзоскелет має один двигун, розміщений на поясі, а також стегнові подовжувачі з окремими приводами. Крім того, він здатний в режимі реального часу аналізувати та коригувати рухи користувача.

У WIRobotics очікують, що стильний і яскравий дизайн зробить WIM популярним аксесуаром серед покоління Z та міленіалів. Пристрій легко розбирається, що спрощує транспортування й зберігання, ідеально підходить для активного способу життя. Ціна однієї моделі становить близько 2500 доларів.

Joby Aviation, підприємство, яке спеціалізується на створенні авіаційного транспорту нового типу, цього року здійснило успішний тестовий політ свого першого в історії воднево-електричного літака S4 eVTOL, пролетівши відстань у 842 км. Це в три рази більше, ніж максимальна відстань, яку може подолати його акумуляторна версія.

Авіаційні засоби, відомі як "повітряні таксі", розроблені для транспортування пасажирів на невеликі відстані в межах міських територій. Успішний випробувальний політ став значною подією, оскільки, ймовірно, це перший випадок в історії, коли літальний апарат з вертикальним злетом і посадкою використовує рідкий водень в якості джерела енергії.

Joby Aviation планує запустити авіатаксі у 2025 році для міського транспорту в Нью-Йорку та Лос-Анджелесі у співпраці з Delta Air Lines і Uber, а також у Дубаї та Абу-Дабі.

Новий концепт повітряного таксі являє собою вдосконалений електричний літак, оснащений шістьма роторами, призначений для експлуатації в міських умовах. Його попередня модель, що працює на акумуляторах, успішно пройшла більше 40 тисяч кілометрів тестових польотів, включаючи численні рейси в Марині, Каліфорнія, а також над Нью-Йорком.

Joby Aviation стала піонером у своїй сфері, отримавши сертифікацію від Федерального управління цивільної авіації США (FAA). Компанія має намір розвинути масштабну інфраструктуру для повітряних таксі, що включає майданчики для приземлення, команду операторів та програмне забезпечення для управління як пасажирськими, так і вантажними транспортними засобами.

У цьому році команда Google Research, спільно з Earth Fire Alliance та іншими партнерами, запустила інноваційний супутниковий проєкт FireSat. Основним завданням цього проєкту є спостереження за лісовими пожежами. Система надасть можливість збирати інформацію про масштаби, інтенсивність та розповсюдження вогню, що допоможе в ефективній боротьбі з цією світовою проблемою.

Лісові пожежі мають значний вплив на зміну клімату через масові викиди вуглецю. Наприклад, пожежі в Канаді у 2023 році спричинили викиди 3 мільярдів тонн CO2.

Сузір'я супутників FireSat забезпечуватиме інформацію про місцезнаходження пожеж у режимі реального часу, що сприятиме оперативному реагуванню служб на початкових етапах загоряння. Це має особливе значення для країн, які стикаються з обмеженими можливостями у боротьбі з лісовими пожежами.

FireSat здатний надавати високоякісні глобальні зображення з роздільною здатністю, які будуть оновлюватися кожні 20 хвилин. Система зможе виявляти пожежі навіть невеликого розміру — всього кілька квадратних метрів. Завдяки використанню штучного інтелекту, FireSat аналізуватиме зображення, порівнюючи їх з тисячами попередніх кадрів з того ж місця, а також враховуватиме погодні умови та інші місцеві чинники. Це забезпечить точну ідентифікацію займання.

У регіонах з високорозвинутою інфраструктурою, як-от Каліфорнія, FireSat доповнить існуючі технології, включно зі супутниками Міністерства оборони США та безпілотними системами спостереження. У країнах і регіонах, де такі технології ще не представлені, FireSat стане справжнім новаторським рішенням.

Перший супутник планується запустити у 2025 році, а для повного розгортання мережі знадобиться ще кілька років. Після завершення проєкту FireSat стане важливим інструментом для служб реагування і науковців, допомагаючи вдосконалити методи гасіння пожеж і краще розуміти їхню природу.

У квітні цього року Intel анонсувала Hala Point — найбільший нейроморфний комп'ютер у світі, розроблений для сприяння дослідженням в сфері штучного інтелекту, який черпає натхнення з функціонування людського мозку.

Нейроморфні системи представляють собою інноваційний підхід у сфері обчислювальної техніки, що відтворює архітектуру та функціонування людського мозку. На відміну від звичайних комп'ютерів, які використовують централізований процесор і відокремлену пам'ять, ці системи реалізують принципи паралельної обробки інформації, притаманні нейронним мережам мозку.

Hala Point заснована на більш ніж тисячі процесорів Loihi 2, що містять 140 тисяч нейроморфних обчислювальних ядер. Ця система вражає своєю продуктивністю, здатна виконувати до 30 квадрильйонів операцій на секунду (це число з 15 нулями), а також демонструє енергоефективність на рівні 15 трильйонів 8-бітових операцій за секунду на ват.

Пропускна здатність пам'яті досягає 16 петабайтів на секунду, що дає змогу обробляти величезні масиви даних в режимі реального часу і вирішувати задачі, пов'язані з глибоким навчанням. Hala Point має можливість виконувати складні завдання, включаючи управління інфраструктурою "розумних міст", моделювання мовних систем і оптимізацію логістичних процесів. Завдяки своїй архітектурі, він демонструє значно вищу енергоефективність та швидкість, порівняно з традиційними процесорами.

Hala Point здатний оновлювати свої знання в режимі реального часу, що мінімізує потребу у повторному навчанні моделей.

Протягом останніх кількох місяців жителі Києва звертали увагу на те, що під час повітряної тривоги їх мобільні телефони демонструють невірні дані про місцезнаходження. Це зумовлено використанням силами оборони методів блокування GPS-сигналів або їх спуфінгу, що робиться для протидії атакам дронів "шахедів".

Компанія SandboxAQ знайшла ефективне рішення для цієї проблеми, представивши геомагнітну навігаційну систему AQNav. Ця інноваційна система поєднує квантові датчики, штучний інтелект та магнітне поле планети, що дозволяє точно встановлювати місцезнаходження в ситуаціях, коли GPS-сигнали недоступні або підроблені. AQNav використовує високочутливі магнітометри для дослідження унікальних географічних візерунків магнітного поля, які можна порівняти з відбитками пальців, та звіряє їх із магнітними картами, забезпечуючи надійну навігацію.

AQNav - автономна система, яка не потребує зовнішніх сигналів і здатна функціонувати в режимі реального часу. Це надає їй великої цінності для військових та інших важливих операцій, де точність навігації є ключовою.

У січні 2023 року Військово-повітряні сили США підписали угоду з SandboxAQ для вивчення новаторських рішень у сфері геомагнітної навігації в рамках програми Direct-to-Phase-II. До травня 2023 року компанія успішно провела перші льотні випробування системи AQNav. Влітку цього року ВПС США вирішили продовжити співпрацю з SandboxAQ.

На сьогодні із супроводом AQNav здійснено понад 200 годин польотів і понад 40 бойових вильотів на чотирьох типах літаків, від одномоторних до великих військово-транспортних, у різних регіонах світу.

Мільйони людей сьогодні потребують підтримки та допомоги у покращенні свого психічного стану. У цьому виклику технології не залишаються осторонь. Одним із цікавих рішень у цій сфері стало розумне дзеркало BMind, створене французькою компанією Baracoda, яка спеціалізується на технологіях в галузі охорони здоров'я.

Смарт-дзеркало BMind використовує технології штучного інтелекту, що дозволяє йому виявляти зміни в настрої та підтримувати користувачів у подоланні стресу, згідно з інформацією від розробників. Ця система функціонує на базі платформи CareOS і вміє розпізнавати жести та голосові команди, щоб пропонувати індивідуальні рекомендації.

Інтелектуальне дзеркало від Baracoda, представлене минулого року, спочатку фокусувалося на оцінці догляду за шкірою. Воно допомагало користувачам підібрати підходящі косметичні продукти та забезпечити належний рівень самодогляду.

Виходячи з отриманих показників, дзеркало формулює поради, зокрема про проведення медитацій, сеансів світлотерапії або навіть пропонує афірмації. Крім підтримки в області психічного здоров'я, BMind також пропонує рекомендації щодо догляду за собою: воно оцінює стан шкіри та надає поради щодо ефективного чищення зубів.

На жаль, придбати розумне дзеркало безпосередньо у компанії Baracoda неможливо, оскільки вона працює у форматі B2B (business to business), співпрацюючи безпосередньо з виробниками дзеркал.

Національне управління з аеронавтики і дослідження космічного простору (NASA) встановило новий рекорд лазерного зв'язку, передавши дані на відстані 460 млн км - максимальній відстані між Землею та Марсом. Лазерна комунікаційна система Deep Space Optical Communications (DSOC), розміщена на борту космічного корабля Psyche, демонструє вражаючі результати.

У квітні 2024 року, перебуваючи на відстані 225 млн км від Землі, система досягла швидкості передачі даних у 25 Мбіт/с. У червні, на відстані 386 млн км, швидкість становила стабільні 6,25 Мбіт/с із піковими значеннями 8,3 Мбіт/с.

Наприкінці липня, коли Psyche знаходилася на відстані 460 мільйонів кілометрів, команда NASA змогла успішно відновити зв'язок із системою. Це стало підтвердженням її надійності навіть у таких екстремальних умовах.

Хоча швидкість з'єднання наразі не досягає рівня сучасного земного широкосмугового зв'язку, вона все ж таки значно перевищує можливості радіосистем, що споживають подібну кількість енергії. Технологія DSOC також підтверджує свою здатність передавати великі обсяги даних, включаючи високоякісне відео та цифрові зображення.

Ця революційна технологія створює нові горизонти для космічних місій майбутнього, пропонуючи швидшу й надійнішу передачу інформації. Вона також відіграватиме важливу роль у забезпеченні зв'язку під час пілотованих подорожей на Марс та інші планети, зокрема, дозволяючи здійснювати трансляцію відео в реальному часі.

Цього року китайський стартап Betavolt представив свою нову технологію – ядерну батарею, яка може працювати до 50 років. Хоча концепція атомних батарей з'явилася ще в 1950-х роках, сучасні виклики, пов'язані з електрифікацією та зменшенням викидів вуглецю, роблять ці нововведення вкрай важливими.

Компанія Betavolt повідомляє про успіх у створенні компактної батареї, що має розміри монети. Ця мініатюрна енергетична система використовує унікальний ізотоп нікелю-63, чий радіоактивний розпад генерує потужність в 100 мікроватів та напругу 3 В.

Завдяки тривалому строку служби та стабільності, батарея має значний потенціал для застосування в медичних імплантатах, космічних сенсорах та пристроях Інтернету речей. Її розробка також важлива з погляду екології, адже вона демонструє можливості зменшення залежності від традиційних джерел енергії.

Через невелику потужність поточна технологія не підходить для живлення енергоємних пристроїв, таких як смартфони чи ноутбуки. Це зумовлено принципом роботи бета-вольтаїчних батарей, де інтенсивність енергогенерації обмежена природою процесу радіоактивного розпаду.