Каждый год корпорация IBM представляет «5 in 5» — технологии, вышедшие из лабораторий самой компании, которые она считает самыми перспективными на ближайшие пять лет. Этот год — не исключение, компания представила новую пятерку, с которой стоит ознакомиться подробнее. Что касается предыдущих прогнозов — некоторые из них оказались реалистичными, другие — нет, как это и случается с прогнозами.

«Прекрасная пятерка» этого года включает квантовые вычисления, микроскопических роботов, искусственный интеллект, свободный от предрассудков, свойственных человеку, криптография и блокчейн. К 2023 году, как считают специалисты IBM, эти технологии позволят продвинуться далеко вперед в своем развитии, так что достижения будут «просто невиданными». Причем технологии, о которых идет речь, затронут не только бизнес, но и все общество.

Сингулярность уже близко. Мы, люди, приближаем ее каждый день

Миниатюрные микроскопы под управлением ИИ помогут спасти моря и океаны

Представители корпорации уверены, что в течение пяти лет миниатюрные микроскопы, находящиеся под управлением искусственного интеллекта, соединенные с «облаком», куда отправляются все собранные данные, будут вести наблюдение за состоянием воды во многих морях и океанах. Во всяком случае, в наиболее загрязненных регионах.

К 2025 году больше половины населения Земли будет жить в регионах, где вода загрязнена. Где-то сильнее, где-то — слабее, но загрязнена. Мы знаем, что наши водоемы не в лучшем состоянии, но человеку доступна далеко не вся ситуативная картина. Требуется изучение отдаленных регионов и относительно больших глубин для того, чтобы получить нужные данные о качестве воды.

Уже сейчас есть специализированные устройства, способные вести наблюдение за химическим составом воды практически в режиме реального времени, а также изучать наличие посторонних частиц. Проблема в том, что такие устройства не могут работать самостоятельно, человеку необходимо постоянно их контролировать. Плюс ко всему, если говорить о комплексном анализе, то проводить его не так и просто, а главное — это вовсе недешевое удовольствие. Мало кто из представителей бизнеса или государственных органов будет выделять огромные фонды на решение задач охраны окружающей среды.

Но решение проблемы, позволяющее обойтись малым, есть — планктон. Миниатюрные живые организмы являются естественным индикатором здоровья воды. Если что-то идет не так, планктон погибает или популяция его резко снижается. Становится понятно — есть проблема, вода загрязнена.

Изобретатель микроскопа Том Зиммерман тестирует прототип устройства

Инженеры из IBM предложили оригинальное решение — разместить в воде автономные микроскопы, которые будут вести наблюдение не за водой или взвесью частиц в ней, а за планктоном, отслеживая перемещения этих организмов в трех измерениях. В таком микроскопе нет линз, он зависит от чипа, которые есть в любом мобильном телефоне. Камера микроскопа получает изображение планктона, проходящего через отверстия в чипе. Собранные миниатюрными устройствами данные передаются в облако, где анализируются разные параметры, включая концентрацию планктона в определенном объеме воды, скорость движения (что позволяет судить о здоровье организмов) и некоторые другие характеристики.

Управлять работой микроскопов будет искусственный интеллект, естественно, слабая его форма. Все это позволит получать данные о состоянии воды в том либо ином регионе практически в режиме реального времени, причем средства, необходимые на реализацию такого проекта, не слишком большие

Криптографические «якоря» и блокчейн

Убытки из-за мошенников обходятся компаниям из разных сфер бизнеса примерно в $600 млн в год. В некоторых странах около 70% жизненно важных лекарств, продающихся в аптеках — подделки. Все потому, что цепочки поставок товаров в магазины анализировать достаточно сложно. Они запутаны, порой пересекаются, порой идут параллельно. Часто к обычным, легальным поставкам подключаются мошенники. Обнаружить проблемы не так-то и просто, поскольку глобальные цепочки поставок включают дюжины отдельных поставщиков из разных стран. Где-то контроль осуществляется хорошо, и подделку не пропустят, ну а где-то его нет вообще, поэтому некачественный и даже вредный товар вливается в поток поставок без всяких проблем.

По мнению представителей компании IBM, этого можно избежать, если использовать технологию контроля поставок, включающую криптографические «якоря» и блокчейн.

Что касается «якорей», то это, как видят разработчики технологии, цифровые «отпечатки», которые встраиваются в любой продукт или элемент продукта. Такие отпечатки связаны с блокчейн-инфраструктурой. Сами идентификаторы могут быть очень разными, главное то, что все они связаны с блокчейном и регистрируются в цепочке поставок при прохождении через любой из промежуточных пунктов. Подделать такие «отпечатки» крайне сложно, ну а если товар будет их лишен, тогда сразу будет ясно, что этот товар — контрафактный.

Такой механизм достаточно надежен, поскольку позволяет контролировать всю цепочку поставок, без опасения, что кто-то подделает идентификатор — с блокчейном подобное становится невозможным.

Специалисты IBM считают, что технология станет доступной уже в течение последующих 18 месяцев, во всяком случае, в виде тестовых проектов. А вот через пять лет все это станет привычной реальностью. «Якоря» будут ставить на упаковке, лекарственных препаратах, компьютерных деталях и многом другом.

В некоторых случаях такие «якоря» будут весьма технологичными и представлять собой миниатюрные компьютеры, размером с крупинку соли. IBM представила такой компьютер, сообщив, что он является самым маленьким в мире. Стоимость его производства весьма невелика, так что он будет доступен для любой компании или частного лица (если, конечно, обычному человеку нужно нечто подобное). Более подробно о миниатюрном компьютере уже писали на ГТ.

Криптография

Технологии взлома постоянно совершенствуются. Конечно, специалисты по информационной безопасности тоже не спят, но их работа не всегда эффективна. Сейчас большим подспорьем является шифрование. Но и оно не панацея, поскольку при использовании зашифрованных данных их все-таки декодируют. Это позволяет злоумышленникам получить доступ к информации в ее «свободном» виде.

Ну а если квантовые компьютеры все же будут доведены до уровня практического использования, то любое традиционное шифрование будет просто бесполезным. Так что для защиты своих данных придется использовать иные способы и технологии.

Например, так называемую криптографию на решетках. Так называют поход к построению алгоритмов асимметричного шифрования с использованием решеток. Поиск стойких к квантовым компьютерам задач начался уже во второй половине 1990-х годов.

По мнению специалистов из IBM, эти методы позволяют пользователю обращаться к зашифрованным данным без необходимости их декодировать. Таким образом, информация останется защищенной в любом случае, исключений нет. И перехватить декодированные данные нельзя. В качестве примера можно привести изучение кредитной истории покупателя без необходимости извлечения его личных данных. Компьютер работает с зашифрованными данными, и риска нет никакого. То же самое можно сказать о корпоративных данных.

Беспристрастный ИИ

Не так давно на Geektimes публиковалась информация о том, что пользователи Twitter очень быстро сделали чат-бота от Microsoft, работающего на основе ИИ, расистом. Услышав о чат-боте, способном развиваться, пользователи нашли несколько способов обучить его нехорошим вещам и преуспели.

Собственно, проблема не столько в чат-боте, сколько в том, что люди обучают ИИ на основе выборок данных с проблемными элементами из мира людей, включая расовые, гендерные, идеологические предрассудки. Далеко не каждый ИИ обучается на проблемной подборке данных, но такое случается. С течением времени ИИ-технологии будут распространяться по миру, а значит, и «чистых» наборов данных останется не так много.

Для ученых крайне важно, чтобы решения, выносимые компьютерами, не основывались на таких проблемных данных. Но очистить информацию, которую «скармливают» компьютерам, достаточно сложно, ведь речь идет об огромных объёмах данных.

Специалисты IBM разработали технологию, которая позволяет находить проблемные места в информации, которая дается ИИ на обучение. В итоге будет формироваться «объективный» искусственный интеллект, который не сможет способствовать распространению неравенства. Его появление, как считают эксперты, поможет осуществить рывок в области обучения других систем искусственного интеллекта.

Квантовые вычисления

Они уже упоминались, но в контексте шифрования данных. Сейчас же речь идет о том, что в течение пяти лет квантовые вычисления выйдут из стадии лабораторных опытов и станут использоваться повсеместно, самыми разными специалистами.

Квантовые компьютеры — невероятно мощные машины, которые помогут человеку достичь новых высот знания. Они решат проблемы, которые ранее считались неразрешимыми — просто потому, что человеку и его машинам не хватало ресурсов для решения. С квантовыми компьютерами все будет по-другому.

Промышленность, наука, медицина — многие сферы знания станут использовать квантовые вычисления. Уже сейчас доступ к квантовому компьютеру (опытному образцу) могут получить специалисты, работающие в соответствующей сфере.

Через пять лет такие компьютеры появятся в открытом доступе и для них будут разработаны специализированные приложения для решения строго ограниченного круга проблем. И, кстати, появится новая категория специалистов по компьютерным технологиям — «программисты квантовых систем», если, конечно, работу с этой категорией компьютеров можно считать программированием.

Кстати, на квантовом компьютере уже удалось провести моделирование химической реакции. А именно, провести виртуальную реакцию, приводящую к образованию соединения BeH2.

Что дальше?

Никто не знает. Технологии, показанные IBM, могут как «выйти в люди», так и остаться в стадии proof-of-concept. Тем не менее, мир не стоит на месте и продолжает развиваться. Вместе с ним развиваются и технологии, которых гораздо больше, чем пять. Возможно, какие-то из них определят наше с вами будущее?