Прикладные задачи ближайшего времени

В 2006 году Национальная инженерная академия США при поддержке Национального научного фонда учредила комиссию экспертов, которой было поручено назвать и ранжировать главные прикладные (практические, технические, инженерные) задачи, которые стоят перед человечеством. Комиссия выделила 14 основных задач, а вот ранжировать их по степени значимости не смогла.

18 экспертов, среди которых знаменитый генетик Крейг Вентер, один из основателей компании Google Ларри Пейдж, известный изобретатель Рэймонд Курцвэйл и бывший министр обороны США Уильям Перри (председатель комиссии) выделили четыре области, в которых лежат главные прикладные задачи. Этими областями стали забота об окружающей среде, жизнеобеспечение, защита от угроз всех видов, повышение уровня жизни (радости жизни, по словам климатолога Роберта Соколоу).

Далее эксперты назвали 14 более конкретных задач, обосновав важность каждой из них и предоставив доказательства возможности ее решения (то есть подтвердив, что задача является истинно прикладной). Комиссия также постаралась указать пути, которыми, возможно, стоит двигаться к решению задач.

Использование

солнечной энергии

На Землю попадает лишь малая часть вырабатываемой Солнцем энергии, но даже это примерно в десять тысяч раз больше всей энергии, производимой человечеством. Этот источник энергии не исчерпается, пока в ядре Солнца не кончится водород, а это произойдет не раньше, чем через семь миллиардов лет. Это экологически чистая энергия.

Тем не менее, доля солнечной энергии на энергетическом рынке сейчас составляет менее 1 %. Несмотря на то, что на Землю энергия доставляется бесплатно, ее преобразование пока стоит слишком много. КПД современных коммерческих солнечных батарей обычно составляет 10 — 20 % процентов (у экспериментальных моделей — больше). Активное их использование в электросетях привело бы к тому, что стоимость электричества возросла бы в 3 — 6 раз. К этому мировая экономика не готова.

Предоставить всем доступ к чистой воде

Каждый шестой человек из ныне живущих не имеет нормального доступа к чистой воде. Воды не хватает для питья и санитарных нужд, не говоря уже о потребностях сельского хозяйства и промышленности. При этом пресной воды на планете достаточно, но распределена она крайне неравномерно.

Эксперты возлагают надежды на совершенствование опреснения воды, хотя уверены, что одного его будет недостаточно. Также придется очищать и повторно использовать загрязненную воду, а также уменьшить потребление воды, сделав его более эффективным.

Информационные технологии в медицине

ИТ в медицине — это возможность быстро искать данные о болезнях и лекарствах, возможность получить подробную историю болезни пациента, возможность создавать новые приборы для отслеживания (пусть даже дистанционного) состояния пациента и многое другое. С другой стороны, это возможность нанести человеку вред, похитив его личные данные из медицинских сетей, мелкие проблемы перехода со старых, бумажных систем (например, выписывания рецептов) на новые, электронные, проблемы несовместимости программ и многое другое.

Одним словом, как и везде: новые возможности, новые проблемы. Но в медицине каждая ошибка, каждая потеря данных, каждая задержка, и, наоборот, каждая полезная информация, каждая выигранная минута времени врача, как известно, могут стоить чрезвычайно много.

Более эффективные лекарства

Люди, хоть и принадлежат к одному биологическому виду, заметно отличаются друг от друга: по-разному болеют, по-разному выздоравливают. Современные лекарства изготавливаются для «среднего больного», а ведь это значит, что для кого-то они будут работать не самым эффективным образом.

По мнению экспертов, достижения науки — в первую очередь, генетики — позволят в будущем создавать «личные лекарства», оптимальные для конкретного человека: эффективные, но безопасные. Для этого надо решить множество теоретических и практических проблем: научиться быстро собирать генетические данные человека, обрабатывать их, создавать лекарство, тестировать его.

Создание

мыслящих машин

Прогресс в этой области впечатляет, но в общем случае задача очевидным образом не решена: искусственный интеллект не создан. По мнению экспертов, один из возможных путей к его созданию — более тщательное изучение и моделирование интеллекта естественного — человеческого мозга. Польза от искусственного интеллекта очевидна. Эксперты особенно подчеркивают, что если физически ИИ создан по образу и подобию человеческого мозга, то, возможно, сможет использоваться для лечения заболеваний и повреждений мозга.

Отдельного внимания СМИ удостоилось пророчество одного из экспертов — Рэймонда Курцвэйла: к 2029 году интеллект машин сравняется с человеческим. «Железо» и «софт» разовьются настолько, что машинам будут доступны даже эмоции.

Предотвратить

ядерный террор

Что может сделать террорист, в руки которому попадет достаточное количество урана или плутония, понятно. Шестьдесят с небольшим лет назад задача создания атомной бомбы была технически настолько сложна, что ее долго не могли решить лучшие умы планеты, но теперь-то она решена, и значительная часть необходимой информации опубликована. В домашних условиях атомную бомбу сделать вряд ли можно, но в лаборатории — вполне. Еще проще сделать «грязную» бомбу, главной опасностью которой будет не энергия взрыва, а долгосрочное радиоактивное загрязнение.

А значит, считают эксперты, надо очень хорошо хранить все потенциально опасные вещества, в частности, охранять ядерные реакторы. Если хранили плохо и бомба все же была изготовлена, то надо уметь ее обнаруживать и обезвредить. Если же не смогли и бомба взорвалась, то надо уметь срочно принять меры по уменьшению количества жертв, очистки территории и поиску преступников.

Индивидуальное обучение

Все учатся по-разному: кто-то быстрее, кто-то медленнее. Кому-то нужны постоянные указания и пояснения учителя, кто-то может усваивать новый материал только сам. Это не говоря уже об очевидных различиях в уровне подготовке и просто в способностях. В системе образования, как правило, подобные ученики сортируются к подобным, но любая группа все равно будет неоднородна.

По мнению экспертов, значительную часть этих проблем может решить индивидуальный подход. При современных возможностях представления информации, ее поиска, дистанционного образования (или просто удаленной связи учитель-ученик), считают эксперты, он вполне возможен.

Эксперты приводят пример, как можно выбрать наилучший способ подачи материала конкретному ученику. Используется генетический алгоритм (заимствован у программистов, которые, в свою очередь, заимствовали его у природы): качество усвоения материала регулярно проверяется тестами, при плохих результатах метод подачи полностью или частично меняется. Рано или поздно неэффективные компоненты должны «вымереть», а эффективные — развиться.

Оцените пост

Одна звездаДве звездыТри звездыЧетыре звездыПять звёзд (ещё не оценено)
Загрузка...

Поделиться

Автор Редакция сайта

Все публикации этого автора