Екзоскелет для тіла, літаючі таксі на водні та розповсюдження штучного інтелекту: чим здивували винахідники у 2024 році?
Рік, що минає, був насичений значними технологічними досягненнями. Як і очікувалося, головною темою був штучний інтелект (ШІ) та виклики, які виникають разом із його розвитком.
Попри надмірну популярність цієї теми, науковці, стартапи та технологічні корпорації цього року представили розробки, що дійсно вражають.
Їхній потенціал використання надзвичайно широкий – від розв’язання питань фізичного та ментального здоров’я до передачі даних у космосі й збереження лісів.
Традиційно наприкінці року ЕП публікує добірку найцікавіших технологічних розробок, які заслуговують на увагу.
Перетворення тексту у відео
У 2024 році складно когось здивувати можливостями генеративного ШІ, здатного створювати тексти різних стилів на будь-який запит. Ще рік тому експерти в галузі ШІ сходилися на тому, що розвиток великих мовних моделей буде спрямований на їхнє практичне застосування в конкретних професіях, таких як медицина чи юриспруденція.
Іншим перспективним напрямком розвитку вважався наступний етап у створенні контенту: генерація аудіо, фото та відео. Якщо генерація аудіо та фото вже була доступною (хоч і з певними неточностями) у попередньому році, то створення відео залишалося складнішим завданням для розробників.
15 лютого компанія OpenAI представила нову систему ШІ під назвою Sora, здатну генерувати реалістичні відео на основі текстових запитів. 9 грудня Sora стала доступною для широкого загалу. Нова модель дозволяє створювати відео тривалістю до 20 секунд на основі текстового опису. На початкових етапах використання кількість генерацій буде обмежена.
Під час презентації OpenAI продемонструвала нову функцію на платформі Sora – сторінку “Explore”, яка містить стрічку відео, створених іншими користувачами за допомогою цієї системи. Розробники представили функції “розкадрування” (створення відео на основі послідовності текстових запитів), “змішування” (дозволяє поєднувати елементи двох сцен в одному відео) та “ремікс” (для коригування результатів генерації через додаткові текстові запити).
Хоча Sora не єдина модель ШІ для створення відео, її функціональність, увага до деталей і якість роботи інженерів OpenAI роблять результати максимально реалістичними.
Майбутнє домашньої медицини
Французька компанія Withings цього року привернула увагу на міжнародній виставці CES 2024, представивши свій новий продукт – компактний мультифункціональний пристрій BeamO.
Withings представила BeamO як революційний пристрій для самостійного контролю здоров’я вдома або під час телеконсультацій з лікарем. BeamO має цифровий стетоскоп для прослуховування легенів і серця, безконтактний термометр для вимірювання температури тіла, мініатюрний оксиметр для визначення рівня кисню в крові та функцію електрокардіограми (ЕКГ).
Компактний моноблок оснащений джойстиком, який дозволяє зручно перемикатися між його основними функціями. Розробники обіцяють, що пристрій здатен виконати всі вимірювання лише за одну-дві хвилини. Отримані результати автоматично передаються у застосунок Withings Health Mate на смартфон через Wi-Fi або Bluetooth, де їх можна переглянути або надіслати лікарю.
BeamO є прикладом того, як нові технології стимулюють розвиток телемедицини, оскільки лікар може спостерігати за ключовими показниками пацієнта в режимі реального часу.
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.
Змінити культуру ходіння
Wearable Mobility WIM – це натільний робот-екзоскелет, створений південнокорейською компанією WIRobotics для підтримки та тренування нижньої частини тіла. Пристрій фіксується на талії, нагадуючи поясну сумку, і закріплюється за допомогою стегнових скоб.
За словами генерального директора WIRobotics Кім Йон Дже, компанія прагнула, щоб їхній екзоскелет став не просто прототипом дослідницького проєкту, а комерційним продуктом. Інженери створили пристрій вагою менше 2 кг, який зручно носити та легко транспортувати. До того ж, його можна використовувати навіть під час керування автомобілем.
Головною місією команди є зміна уявлення про звичну для всіх ходьбу. На відміну від традиційних екзоскелетів, створених для літніх людей чи осіб із порушеннями мобільності, WIM розроблено для молодих користувачів, які хочуть покращити фізичну форму або зміцнити м’язи під час тренувань.
За допомогою спеціального додатка WIM користувачі можуть створювати індивідуальні програми для ходьби, аналізуючи дані про силу, баланс тіла і власну поставу. Сам аналіз здійснюється на основі технологій ШІ.
Розроблений колишніми інженерами Samsung, робот має два режими роботи: підтримки, який зменшує енерговитрати під час ходьби на 20%, та тренування, що створює опір, подібний до ходьби у воді, для зміцнення м’язів.
Екзоскелет оснащений єдиним двигуном на поясі й стегновими подовжувачами з індивідуальними приводами, а також може аналізувати й коригувати ходу користувача в реальному часі.
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.
Літаючі воднево-електричні таксі
Joby Aviation, компанія, що розробляє авіаційний транспорт нового покоління, цього року успішно провела тестовий політ першого у своєму класі воднево-електричного літака S4 eVTOL, подолавши дистанцію 842 км. Це утричі перевищує радіус дії його версії з акумуляторним живленням.
Літаки, які ще називають”летючими таксі”, призначені для перевезення пасажирів на короткі відстані в межах міст. Успішний тестовий політ став важливою подією, адже це, ймовірно, перший в історії політ літального апарата з вертикальним злетом і посадкою, що використовує рідкий водень як джерело 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.
Нове повітряне таксі – це модифікований електричний літак із шістьма роторами, розроблений для використання в міських умовах. Його попередня версія на акумуляторних батареях пройшла понад 40 тисяч кілометрів випробувань і здійснила численні польоти на базі компанії в Марині, штат Каліфорнія, та над Нью-Йорком.
Joby Aviation стала першою компанією у своїй галузі, яка отримала сертифікацію від Федерального управління цивільної авіації США (FAA). Компанія планує створити широку інфраструктуру для повітряних таксі, включно з майданчиками для посадки, командою операторів і програмним забезпеченням для управління обома типами транспортних засобів.
Революція в боротьбі з лісовими пожежами
Цього року Google Research у співпраці з Earth Fire Alliance та іншими партнерами представили новаторський супутниковий проєкт FireSat, головною метою якого є моніторинг лісових пожеж. Система забезпечуватиме збір даних про розмір, інтенсивність і поширення пожеж, що сприятиме оперативній боротьбі з цією глобальною 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 надаватиме дані про розташування пожеж у реальному часі, що допоможе службам швидкого реагування ліквідовувати займання на ранніх стадіях. Це особливо важливо для країн, які мають обмежені ресурси для боротьби з лісовими пожежами.
FireSat зможе забезпечувати глобальні зображення високої роздільної здатності, які оновлюватимуться кожні 20 хвилин. Вони зможуть виявляти пожежі розміром усього у декілька квадратних метрів. За допомогою штучного інтелекту система аналізуватиме зображення, порівнюючи їх із тисячами попередніх кадрів того ж місця, а також враховуватиме погодні умови та інші локальні фактори. Це дозволить точно ідентифікувати займання.
У регіонах із розвиненою інфраструктурою, таких як Каліфорнія, FireSat стане доповненням до вже наявних технологій, зокрема супутників Міністерства оборони США та безпілотних систем спостереження. У країнах та регіонах, де подібні технології відсутні, FireSat стане справжнім проривом.
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.
Нейроморфні системи для зниження витрат на ШІ
У квітні цього року компанія Intel представила Hala Point – найбільший у світі нейроморфний комп’ютер, створений для підтримки досліджень у галузі штучного інтелекту, натхненного принципами роботи мозку.
Нейроморфні системи є новою парадигмою в обчислювальній техніці, що імітує структуру та функції людського мозку. На відміну від традиційних комп’ютерів із централізованим процесором і окремою пам’яттю, такі системи працюють за принципом паралельної обробки інформації, характерної для нейронних мереж мозку.
Hala Point базується на понад тисячі процесорах Loihi 2, які включають 140 тисяч обчислювальних ядер нейроморфної обробки. Система демонструє високу продуктивність із можливістю виконувати до 30 квадрильйонів (число з 15 нулями) операцій на секунду, а також енергоефективність на рівні 15 трильйонів 8-бітових операцій в секунду на ват.
Пропускна здатність пам’яті становить 16 петабайтів на секунду, що дозволяє обробляти величезні обсяги даних у реальному часі та вирішувати задачі з глибокого навчання. Hala Point здатний виконувати складні завдання, зокрема управління інфраструктурою “розумних міст”, моделювання мовних систем, а також оптимізацію логістичних процесів. Завдяки своїй архітектурі він забезпечує значно вищу енергоефективність і швидкість у порівнянні з традиційними процесорами.
Hala Point здатний оновлювати свої знання в режимі реального часу, що мінімізує потребу у повторному навчанні моделей.
Навігація без GPS
Останні кілька місяців мешканців Києва помічали, що під час тривоги їх мобільні пристрої показують неправильне місце розташування. Це пов’язано з тим, що Сили оборони використовують блокування GPS-сигналу або спуфінг, щоб боротися з атаками “шахедів”.
Компанія SandboxAQ розробила рішення цієї проблеми – геомагнітну навігаційну систему AQNav. Вона використовує квантові датчики, ШІ та магнітне поле Землі для точного визначення місцезнаходження в умовах, коли GPS-сигнали відсутні або підроблені. Система використовує чутливі магнітометри для аналізу унікальних географічних візерунків магнітного поля, подібних до відбитків пальців, і порівнює їх з магнітними картами для точної навігації.
AQNav – пасивна система, що не потребує зовнішніх сигналів і може працювати в реальному часі. Це робить її надзвичайно корисною для військових та інших критичних операцій, де важлива стабільність навігації.
У січні 2023 року Військово-повітряні сили США уклали з SandboxAQ контракт для дослідження інновацій у галузі геомагнітної навігації в рамках програми Direct-to-Phase-II. До травня 2023 року компанія успішно завершила перші льотні випробування системи AQNav. Улітку цього року ВПС США продовжили контракт 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.
Дзеркало ментального здоров’я
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 працює на основі ШІ, що дозволяє йому ідентифікувати зміни настрою та допомагати у боротьбі зі стресом, як стверджують розробники. Система базується на платформі CareOS і здатна розпізнавати жести та голос користувача для надання персоналізованих рекомендацій.
Розумне дзеркало від Baracoda, запущене минулого року, спочатку було зосереджене на аналізі догляду за шкірою, допомагаючи користувачам обирати відповідні косметичні засоби та правильно доглядати за собою.
На основі отриманих даних дзеркало надає рекомендації, зокрема щодо проведень медитацій, сеансів світлотерапії чи навіть пропонує афірмації. Окрім допомоги у сфері ментального здоров’я, BMind також надає рекомендації для догляду за собою: воно аналізує стан шкіри та дає поради щодо правильного 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.
Netflix на Марсі: рекорд NASA у лазерному зв’язку
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 перебувала на відстані 460 млн км, команда NASA успішно відновила зв’язок із системою. Це підтвердило її надійність навіть у таких умовах.
Хоча швидкість з’єднання поки що поступаються стандартам земного широкосмугового зв’язку, вони значно перевищують можливості радіосистем із аналогічним рівнем енергоспоживання. Технологія DSOC також довела здатність передавати великі обсяги інформації, зокрема високоякісне відео та цифрові зображення.
Ця інновація відкриває нові можливості для майбутніх космічних місій, забезпечуючи швидшу та стабільнішу передачу даних. Крім того, вона стане ключовим елементом зв’язку під час пілотованих експедицій до Марса та інших планет, включаючи передачу відео в реальному часі.
Атомна батарея розміром з монету
Цього року китайський стартап Betavolt оголосив про розробку інноваційної ядерної батареї зі строком служби до 50 років. Хоча технологія атомних батарей існує ще з 1950-х років, сучасна тенденція до електрифікації та зменшення викидів вуглецю робить такі розробки надзвичайно актуальними.
Betavolt заявляє, що їм вдалося мініатюризувати батарею до розміру монети. Компактна батарея працює завдяки спеціальному ізотопу нікель-63, радіоактивний розпад якого забезпечує потужність 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.
У Betavolt прагнуть вдосконалити свою технологію та у 2025 році створити батарею потужністю 1 Вт, що відкриє нові можливості для її застосування.
