10 tehnologii pe care să stai cu ochii în 202430 min read

În 2023 au existat mai multe semnale că unele domenii fie s-ar consolida, fie ar „decola” în 2024. Și nu e vorba numai de senzația momentului, adică inteligența artificială (AI) generativă, ci și de impactul AI sau altor tehnologii asupra roboticii, bateriilor, noilor terapii pentru cancer, paralizie sau anemie falciformă, calculatoarelor cuantice sau prezenței umană în spațiul cosmic.

Senzația anului 2023 a fost inteligența artificială generativă, care a creat multe dileme, începând cu modalitatea în care generează text, imagine, audio sau video și terminând cu implicațiile asupra pieței muncii. Cuvintele-cheie care ar putea defini 2024 ar fi multimodal (apropo de capabilitățile AI-ului generativ), copilot (sau chiar companion, apropo de relaționarea cu oamenii) și interactivitate (pentru că nu va fi vorba doar de o simplă generare de text, imagine, etc). 

CITEȘTE ȘI: 2023: Anul în care inteligența artificială a devenit mainstream 

Ce se va întâmpla cu AI în 2024?

Tendința de construire a unor modele multimodale a fost evidentă încă din 2023 – vezi încercările de a face utilizabil DALL-E, model de generare a imaginilor, via GPT-4, model de limbaj. 2024 ar putea aduce noi modele, care să integreze mai mult decât text și imagine – adică să fie capabile să genereze inclusiv audio și video, pe lângă text și imagine. 

Copilot este numele folosit de Microsoft pentru a eticheta „infuzia” Windows și a altor aplicații cu AI generativ. Dar cuvântul „copilot” implică un mesaj mult mai profund – momentan AI-ul generativ nu este suficient de matur și este nevoie să facă echipă cu oamenii. Chiar dacă e sigur că AI-ul va transforma piața muncii, oricât de multe ar putea face, deocamdată este nevoie de oameni in-the-loop.

Interactivitatea este un alt cuvânt cheie pentru 2024. Și a avut o ilustrare perfectă la Consumer Electronics Show (CES) în dispozitivul Rabbit R1. Un dispozitiv cu care „vorbești” și poate derula acțiuni din ce în ce mai complexe – de exemplu, poate planifica o vacanță doar în baza unor instrucțiuni succinte. Interactivitatea deocamdată are la bază vocea, dar evoluțiile în interfețele creier-mașină ar putea face ca, în viitor, să dialoghezi cu astfel de dispozitive cu gândurile.

CITEȘTE ȘI: 15 produse inovatoare de la CES 2024

Nu în ultimul rând, anul 2024 ar putea fi anul primului pachet legislativ (intens negociat în 2023) care să reglementeze inteligența artificială. Și aici mă refer atât la finalizarea Actului UE pe această temă, cât și la unele inițiative legislative dezbătute în Congresul SUA. Tot pe dimensiunea de reglementare, este posibil ca în 2024 să se ia mai multe decizii juridice, în special pe tema implicațiilor AI asupra copyright-ului.

Sunt roboții umanoizi gata de muncă? Nu încă, dar devin din ce în ce mai buni

Utilizarea roboților în diverse domenii nu este nouă. Există fabrici întregi populate cu brațe robotice sau roboți de diverse forme, în special în SUA și unele state asiatice. Dar există mai multe firme din SUA, Norvegia, Singapore, Canada și China, care pregătesc roboți umanoizi pentru a-i aduce în câmpul muncii,// „Humanoid robots are getting to work”, spectrum.ieee.org // asta deși cel mai mediatizat probabil a fost Optimus, care ar urma să fie produs de Tesla.

Marile provocări apropo de roboții umanoizi și utilizarea acestora au ținut de mai multe aspecte. În primul rând, a fost nevoie de progrese în dezvoltarea și combinarea unor componente care să le poată permite să execute mișcări complexe și delicate (servomotoare, mecanisme de apucare). O a doua provocare ar ține de capacitățile „creierului” AI care le coordonează mișcările, pentru a asigura efectuarea sarcinilor vizate, dar și pentru a permite orientarea acestora.

Iar ultima provocare, extrem de importantă în contextul producției de masă, ar ține de „comunicarea” cu roboții, adică de programarea acestora. Iar aici AI-ul generativ va juca un rol important.

Primul robot umanoid care ar putea fi utilizat în anumite domenii (cum ar fi logistica depozitelor) este Digit de la Agility Robotics, aflat deja în teste la Amazon. În termeni de costuri, deși nu există încă un preț bătut în cuie pentru Digit, acesta ar putea ajunge la 250.000 de dolari. Agility Robotics zice că durata minimă de funcționare a Digit va fi de 20.000 de ore, astfel că, pe ora de funcționare, costurile ar ajunge, teoretic, la 12,5 dolari. Urmează Figure 01 de la Figure, care își va începe „munca” în 2024 la fabrica BMW din Carolina de Sud.

Adoptarea Digit sau Figure 01 de către Amazon, BMW sau alte companii va reprezenta un semnal important apropo de fezabilitatea producției de masă a roboților umanoizi și deschiderea diverselor companii către automatizare (asta și pe fondul unor accidente determinate de anumite limitări ale roboților). Dacă prețul Digit pare prohibitiv, Unitree (China) pregătește un model, H1, de „doar” 90.000 de dolari.

Foto: Natnan Srisuwan / Getty Images

Roboți + AI = automatizarea cercetării?

O tendință de urmărit în 2024 este cea a combinațiilor între tehnologii, cum ar fi cea între robotică și inteligența artificială, în special în domeniul cercetării. 2023 a venit cu niște exemple interesante care, cel mai probabil, se vor multiplica în acest an și în anii următori. 

La sfârșitul lui noiembrie 2023, DeepMind publica o lucrare despre GNoME (Graph Networks for Materials Exploration), un model IA care putea estima fezabilitatea dezvoltării unor noi materiale.// „Millions of new materials discovered with deep learning”, deepmind.google // GNoME a identificat 380.000 de noi materiale cu potențial pentru domenii precum semiconductori, supercomputere sau baterii de generația următoare. La partea de producere a materialelor identificate a intervenit o altă tehnologie – A-Lab, un laborator automat pentru sinteza pulberilor anorganice, dezvoltat de Lawrence Berkeley National Laboratory. A-Lab a produs cu succes 41 din noile materiale identificate de GNoME.// „An autonomous laboratory for the accelerated synthesis of novel materials”, nature.com //

Acesta nu este singurul exemplu, o echipă de cercetători de la Carnegie Mellon University a dezvoltat un sistem IA „chimist”, Coscientist, care poate face cercetare, controla echipamente robotice și derula experimente pentru crearea de noi compuși.// „Meet ‘Coscientist,’ your AI lab partner”, new.nsf.gov // Spre deosebire de A-Lab, Coscientist face trimitere la implicarea umană. Pentru că întrebarea-cheie e cât de mult poate fi automatizată cercetarea? Deocamdată sunt destul de multe limitări în cazul inteligenței artificiale și roboticii și pare că procesul trebuie preluat de om de la un punct încolo. 

Foto: Vithun Khamsong / Getty Images

Fără litiu? Apar primele semnale puternice că ar fi posibil

Deși bateriile litiu-ion sunt arhicunoscute și utilizate, în ultima perioadă s-au detașat mai multe tipuri de baterii care ar putea deveni realitate, printre care sodiu-ion, siliciu, litiu-sulf, magneziu-ion, etc.// „What Are The Types of EV Batteries?”, pcmag.com // Problemele legate de costurile și dificultățile de procesare a litiului, respectiv de locația celor mai mari zăcăminte, au accelerat demersurile fie de reducere a cantității utilizate de litiu, fie de obținere de noi baterii, candidata favorită fiind bateria sodiu-ion (care ar reduce substanțial costurile).

În ceea ce privește reducerea cantității de litiu, un parteneriat între Microsoft și Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) a condus la descoperirea unui nou material, o combinație de litiu (mai puțin cu 70% decât în bateriile curente) și sodiu, tot cu ajutorul AI// „How Microsoft found a potential new battery material using AI”, theverge.com // Deocamdată respectivul material a fost utilizat pentru baterii care să alimenteze dispozitive mici, dar e nevoie de timp pentru a fi testat pentru producția de masă.

Între timp, în 2023, compania suedeză Northvolt a anunțat realizarea primei generații de baterii sodiu-ion pentru stocarea energiei, nu pentru autovehiculele electrice.// „Northvolt develops state-of-the-art sodium-ion battery validated at 160 Wh/kg”, northvolt.com//  Fiabilitatea acestei soluții inclusiv pentru mobilitate a fost însă confirmată de intențiile BYD, cel mai mare producător de autovehicule electrice din China, de a deschide o fabrică de baterii sodiu-ion până în noiembrie 2024.// „BYD breaks ground on its first sodium-ion EV battery plant”, electrek.co //  Aceste semnale ar putea indica 2024 ca fiind anul care va marca cel puțin reducerea cantității de litiu utilizate în baterii, deși va fi nevoie de mai mult timp pentru ca litiul să fie înlocuit (candidatul favorit părând a fi sodiul, mult mai ușor de găsit în natură și cu costuri asociate mult mai mici) în producția în masă a bateriilor.

Fără biopsii, chimio și radioterapie? O posibilă diversificare a instrumentelor de tratare a cancerului

Am început 2024 citind despre o mulțime de inițiative de diagnosticare și tratare a cancerului – unele care vor să ajusteze actualele chimio- și radioterapii pentru a le livra mult mai țintit, fără a afecta țesuturile și organele neafectate, altele care deschid calea unor noi abordări, mai puțin invazive.

Niște exemple interesante din a doua categorie ar fi legate de posibilitatea de diagnosticare a unor tipuri de cancer fără biopsie, respectiv de utilizarea „picamerelor” moleculare (vibrații generate de lumină). 

CITEȘTE ȘI: Lupta împotriva bacteriilor multirezistente se dă cu mașinării microscopice 

Astfel, Agenția americană pentru hrană și medicamente (FDA) a aprobat dispozitivul portabil DermaSensor, care utilizează IA pentru a detecta, într-un mod neinvaziv, cancerul de piele, iar cercetătorii de la Rice University, Texas A&M University și University of Texas au stimulat molecule de aminocianină cu lumină, astfel încât să vibreze sincron și să „rupă” membranele celulelor canceroase.// „Oamenii de știință reușesc să distrugă în laborator 99% din celulele canceroase cu o nouă abordare”, 360medical.ro //  

Tot în această categorie ar putea intra și progresele înregistrate în dezvoltarea unor vaccinuri legate de cancer. De exemplu, o echipă de la National Institutes of Health a dezvoltat și testat, împreună cu BioNTech, un vaccin pe bază de ARN împotriva cancerului pancreatic. Jumătate dintre pacienții care au fost vaccinați au experimentat creșterea numărului de celule T, care luptă împotriva cancerului.// „7 of the biggest medical breakthroughs in 2023”, abcnews.go.com //  

Poate AI să „citească” gândurile? Se pare că da și nu e rău pentru medicină

În 2023 au fost mai multe experimente care au arătat că AI are capacitatea de a citi gândurile (cu ajutorul unor interfețe creier-mașină/BCI invazive sau neinvazive, bineînțeles). O constatare înfiorătoare, dar care are și valențe benefice. Numeroase experimente au vizat îmbunătățirea tratamentelor în cazul leziunilor măduvei spinării și implicit, paraliziei în ultimii ani. A fost încercată stimularea cu ajutorul pulsurilor electrice sau alte proceduri, cu rezultate parțiale.  

Folosindu-se de rezultatele diverselor BCI, cercetătorii de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) au creat o interfață creier-măduvă care să ajute pacienții paralizați. Diferența față de demersurile din anii anteriori ține de potențialul de control – tehnicile anterioare doar stimulau creierul, interfața din 2023 asigurând decodificarea intențiilor pacientului cu ajutorul AI și apoi stimularea mușchilor pentru a face mișcările dorite// „Brain Implants Allow Paralyzed Man to Walk Using His Thoughts”, nytimes.com //

Se pare că însă că „citirea” gândurilor sau a emoțiilor nu s-au oprit doar în domeniul medical, evenimentul Consumer Electronics Show (CES) din 2024 prezentând mai multe dispozitive care sunt capabile de o astfel de performanță, cu ajutorul AI. Anul 2024 va aduce probabil îmbunătățirea interfețelor creier-mașină și extinderea utilizării acestora în domeniul medical.

Foto: Artur Plawgo/Science Photo Library RF via Getty Images

CRISPR în acțiune sau de la teorie și experimentare la tratamente aprobate

Despre instrumentele genetice CRISPR și utilitatea acestora se vorbește deja de ceva ani (mai precis de aproximativ 11). Decodificarea întregului genom, respectiv identificarea și testarea de noi clase de instrumente de acest tip au deschis calea pentru noi abordări terapeutice, inclusiv pentru boli dificile.

2023 și 2024 au venit cu primele tratamente CRISPR aprobate de autoritățile din SUA și Marea Britanie pentru anemie falciformă și beta-talasemie, care vizează stimularea creșterii hemoglobinei.// „FDA Approves First CRISPR Treatment in U.S.”, time.com // Pacienții care au primit respectivele tratamente pe durata studiilor clinice, ale căror rezultate au fost utilizate pentru avizare, nu au experimentat efecte secundare (unele din temeri sunt legate de riscul unor modificări genetice în lanț).

Tendința va continua în 2024, acest an putând aduce, de exemplu, noi tratamente CRISPR pentru problemele sistemului imunitar, precum hemofagocitoza limfocitară histiocitară (HLH).// „New CRISPR Center Brings Hope for Rare and Deadly Genetic Diseases”, ucsf.edu //

Încetează „goana” după organe pentru transplant? Ar putea fi imprimate 3D –direct în corp

În 2023 s-au încercat mai multe soluții pentru compensarea problemelor legate de nevoile de transplant în cazul diverselor organe care ar putea ceda. O soluție testată încă din 2022 a vizat utilizarea unor organe modificate genetic preluate de la animale. Cele mai cunoscute exemple, cu un succes limitat, sunt cele legate de transplantul unor inimi de porc modificate genetic, pentru a nu fi respinse de corpul uman.// „World’s second human recipient of pig heart dies six weeks after operation”, theguardian.com //

Pe de altă parte, au apărut din ce în ce mai multe încercări de a utiliza bioimprimarea 3D pentru producerea de organe sau țesuturi pentru transplant. Astfel, au fost testate posibilitățile de a imprima 3D piele sau grefe de piele, vase de sânge sau organe precum inima, plămânii sau ficatul.// „6 Exciting 3D Printed Organs & 3D Bioprinting Projects”, 3dsourced.com  // 2023 a venit chiar și cu imprimarea 3D a unor țesuturi cerebrale, care să replice arhitectura și funcționarea cortexului.// „Oxford researchers develop 3D printing method that shows promise for repairing brain injuries”,ox.ac.uk //

Mai mult, 2023 a venit cu posibilitatea bioimprimării 3D direct în interiorul corpului, un demers de urmărit și în 2024. Cercetătorii americani și australieni au încercat să imprime țesuturi în interiorul corpului cu ajutorul unor cerneluri biocompatibile, utilizând fie dispozitive robotice,// „This tiny robot could 3D print inside your body to make repairs and fight cancer”, euronews.com // fie ultrasunete pentru imprimare.// „Doctors invent new way to 3D print inside the body”, futurism.com //

Producție mutată în spațiu? Mai durează, dar micile experimente sunt încurajatoare

Anul 2023 a venit cu niște mici experimente apropo de mutarea unor spații industriale în spațiu. Astfel, o companie privată, Varda a lansat prima „uzină” spațială, care ar fi urmat să permită studiul și confecționarea unor medicamente în condiții care să elimine unele probleme generate de gravitație.// „World’s first space factory, now in orbit, is also a hypersonic test bed”, newatlas.com //

Satelitul Varda a derulat o serie de teste pe un medicament care trateaza HIV, Ritonavir, pentru a examina structura cristalină a acestuia, în situația în care cristalele ar fi confecționate în spațiu. Deși a fost lansată în iunie 2023 și ar fi trebuit să revină într-o lună, „uzina” Varda nu s-a reîntors din spațiu, pe fondul unor probleme legate de regulile de reintrare în atmosferă și statutul acesteia. Dar e posibil ca rezultatele să fie văzute la începutul anului. 

2024 va aduce și prima tentativă de minerit în spațiul cosmic, compania americană Astroforge planificând o astfel de misiune de câțiva ani// „Asteroid mining startup to launch mission in early 2024”, mining.com //

Foto: Adri Salido/Anadolu Agency via Getty Images

Vin calculatoarele cuantice? Nu încă, dar se pun bazele „decolării” acestora în 2025-2026

Având în vedere evoluțiile din 2023, 2024 se anunță un an interesant, dar care poate înregistra progrese care să asigure „decolarea” calculatoarelor cuantice în perioada 2025-2026. Experții în domeniu plasează deja Q-Day, adică ziua când actualele modele de criptare vor deveni inutile, pe fondul progresului calculatoarelor cuantice, în 2025.// „U.S. and China race to shield secrets from quantum computers”, reuters.com //  

Dar au fost mai multe semnale în 2023 care confirmă această tendință, cel mai important fiind trecerea barierei de 1.000 de qubiti, ca putere de calcul, anunțată deja de IBM si Atom Computing (pentru 2024). Asta pentru că un mecanism bun de corectare a erorilor (una din marile probleme ale calculatoarelor cuantice) ar necesita cel puțin 1.000 de qubiți fizici pentru fiecare qubit logic.

Progresul pe această linie a fost susținut inclusiv de utilizarea inteligenței artificiale în descoperirea de noi materiale și în testele de laborator, limitele actualelor abordări în zona calculatoarelor cuantice putând fi deblocate de noi tipuri de materiale (cum a fost Q-siliconul în 2023). De asemenea, parteneriatul Clinicii din Cleveland cu IBM, pentru instalarea IBM Quantum System One, a marcat „ieșirea” calculatoarelor cuantice din laborator.

Marea provocare a anului 2024 va fi legată de reducerea erorilor calculatoarelor cuantice,// „Quantum computing is taking on its biggest challenge — noise”, technologyreview.com // dar au apărut inclusiv semnale legate de posibilitatea creării de qubiți la temperatura camerei, progres anunțat chiar la începutul anului de cercetătorii japonezi.// „Scientists generate ‘first’ stable qubits at room temperature”, msn.com //

În loc de concluzii

În toate cele zece tehnologii sau domenii despre care am vorbit, „firul roșu” este inteligența artificială, care a accelerat totul în materie de cercetare – de la biologie la descoperirea de noi materiale și dispozitive. În anii următori, o tehnologie cu potențial similar vor fi calculatoarele cuantice. Asta pentru că utilizează noi modele de înțelegere a unor fenomene care nu pot fi explicate cu modelele existente. Iar combinația AI-calculatoare cuantice va impulsiona într-un mod extraordinar cercetarea în diverse domenii, inclusiv cele de mai sus.