5 شگفتی تکنولوژی سال به روایت بیل گیتس

بیل‌گیتس در مقاله خود تصمیم گرفته فناوری‌های جدیدی را معرفی کند که ممکن است با ورودشان برای همیشه نام خود را در تاریخ جاودانه کنند. آقای گیتس در مقدمه مقاله خود می‌گوید: «برای یافتن مهم‌ترین دستاورد‌های تازه بشری، باید به سیر تکاملی خلاقیت از ۴۰۰۰ سال پیش از میلاد که مردم بین‌النهرین برای کشاورزی زمین را با وسیله‌های تیز شخم زدند نگاه کنیم. ما همان مسیر را ادامه دادیم و آهسته‌آهسته پیشرفت کردیم. در واقع فناوری‌های شگفت‌انگیزی که امروز شاهدشان هستیم ریشه‌اش همان شخم‌زدن اولیه بوده است!»

ربات‌ها چابک‌تر می‌شوند

ربات‌ها به خود می‌آموزند چطور با دنیای فیزیکی تعامل کنند، اما ربات‌های ساخته شده تاکنون هنوز انعطاف‌پذیری لازم و چابکی کافی برای پذیرفتن مسؤولیت‌های کاری و جایگزینی با نیرو‌های انسانی را ندارند.

ربات می‌تواند به صورت مداوم یک محصول را از خط تولید با دقت و ظرافت بسیار زیادی بدون خسته شدن بردارد، اما اگر آن را یک سانتی‌متر جابه‌جا کند یا با مورد دیگری که کمی متفاوت است جابه‌جا کنند، این ماشین به ظاهر خبره، دیگر نمی‌تواند آن را پیدا کند و چنگال‌هایش بی‌هدف در هوا باز و بسته می‌شود. اگرچه هنوز به جایی نرسیده‌ایم که ربات‌ها به گونه‌ای برنامه‌نویسی شوند که مانند انسان‌ها هر شیئی را با دیدن بتوانند شناسایی کنند و بردارند، اما دنیای ربات‌ها به قدری پیشرفت کرده است که می‌تواند با آزمون و خطا‌های مجازی بیاموزند چطور با اشیا تعامل کنند.

در حال حاضر محققان مرکز غیرانتفاعی هوش مصنوعی باز (OpenAI) در ایالات متحده در حال توسعه رباتی به نام داکتیل (Dactyl) هستند که در سر انگشتانش دوربین‌ها و لامپ‌های ریز متعددی قرار دارد. این ربات با کمک اشیای شناخته‌شده یادگیری‌اش را تقویت می‌کند با الگوریتم‌های یادگیری شبکه عصبی، برداشتن یک قطعه و چرخاندنش در دستش را ابتدا شبیه‌سازی می‌کند و سپس وارد عمل می‌شود. نرم‌افزار این ربات به گونه‌ای طراحی شده که در ابتدا به صورت شانسی عمل می‌کند و به مرور با افزایش تجربیاتش، محاسبات دقیق‌تری برای برداشتن و بازی با اشیای ناشناخته خواهد داشت.

دنیای ربات‌ها هنوز به موفقیت‌های بیشتری برای دستیابی به چابکی و انعطاف برای انجام کار‌های خانگی یا صنعتی نیاز دارد. اما اگر دانشمندان بتوانند به خوبی این روند یادگیری ماشینی را توسعه دهند، به‌زودی می‌توانیم شاهد ربات‌هایی باشیم که قطعات دستگاه‌ها را در کارخانه‌ها به هم وصل می‌کنند، ظرف‌ها را می‌شویند، لباس‌ها را در ماشین‌لباسشویی قرار می‌دهند یا حتی به سالمندان در انجام کار‌های شخصی‌شان کمک کنند.

موج جدید انرژی هسته‌ای در راه است

رآکتور‌های پیشرفته هسته‌ای از جمله فناوری‌هایی هستند که به‌زودی شاهد ورودشان به دنیا خواهیم بود. طرح جدید ساختار هسته که سال پیش مطرح شد و در آن کمیت تکانه (Momentum) لحاظ شده است، می‌تواند تحول زیادی در تولید انرژی ایمن و ارزان از منابع هسته‌ای ایجاد کند. از جمله این فناوری‌های نسل جدید، تولید رآکتور شکافت نسل ۴ است؛ یک رآکتور کوچک مولکولی و در حقیقت نمونه تکامل‌یافته رآکتور‌های هسته‌ای سنتی است و رآکتور‌های همجوشی که پیش از این دستیابی به آن‌ها غیرممکن به نظر می‌رسید. شرکت‌های تولیدکننده رآکتور‌های شکافت نسل ۴ در کانادا و ایالات متحده در مرحله تحقیق و توسعه قرار دارند و هدفشان عرضه انرژی تولیدشده در شبکه تا سال آینده است.

رآکتور‌های کوچک هسته‌ای می‌توانند تا چند ده مگاوات برق تولید کنند (رآکتور‌های هسته‌ای سنتی حدود هزار مگاوات تولید دارند). به عقیده کارشناسان حوزه انرژی اتمی این رآکتور‌های کوچک و مینیاتوری به هزینه کمتری نیاز دارند و خطرات محیط‌زیستی و اقتصادی را کاهش می‌دهند.

رآکتور‌های همجوشی نیز در حال پیشرفت‌های قابل توجهی هستند. اگرچه هیچ‌کس انتظار دستیابی به این فناوری را تا پیش از سال ۱۴۰۹ / ۲۰۳۰ ندارد، اما شرکت‌های هسته‌ای بزرگ پیشرفت‌های خوبی در این حوزه داشته‌اند. این فناوری که شبیه خواب و خیال به نظر می‌رسد به دلیل این که نیازی به ذوب ندارد و زباله با طول عمر بالا تولید نمی‌کند، قطعا با مخالفت‌های عمومی کمتری نسبت به رآکتور‌های سنتی مواجه خواهد شد. بیل گیتس نیز از سرمایه‌گذاران دو شرکت بزرگ فعال در زمینه تولید این رآکتورهاست.

واکسن‌های سرطان سفارشی به بازار می‌آید

دانشمندان در مراحل نهایی تجاری‌سازی اولین داروی سرطان شخصی‌شده هستند. اگر این روش همان‌گونه که انتظار می‌رود موفق عمل کند، افراد مبتلا به سرطان می‌توانند بدون مصرف دارو‌های شیمیایی سیستم طبیعی بدنشان را به گونه‌ای هدایت کنند که با سرطان به صورت موثر مبارزه کند و دچار عوارض جانبی مصرف دارو‌ها نشوند.

منظور از واکسن‌های سرطان سفارشی، روش درمانی است که با تحریک سیستم دفاعی طبیعی بدن آن را برای شناسایی جهشی ویژه‌ای که برای هر تومور منحصر به فرد است، آماده کند تا به این ترتیب سیستم ایمنی فقط به سلول‌های سرطانی حمله کند و سلول‌های سالم بدن آسیبی نبینند. این در حالی است که در روش‌های رایج و دارو‌های شیمی‌درمانی موجود، دارو به سمت بافت سرطانی بیشتر هدایت خواهد شد، اما آسیب‌هایی را برای سایر سلول‌های بدن به همراه خواهد داشت. مزیت دیگر استفاده از این روش این است که سیستم ایمنی پس از مبارزه اولیه با سلول‌های سرطانی، از این مبارزه خاطره‌ای ثبت خواهد کرد. در این حالت اگر بعد‌ها دوباره سرطان بازگشت داشته باشد، این‌بار سیستم ایمنی بسیار هوشیارتر خواهد بود و بلافاصله نیرو‌های خود را برای مبارزه با سلول‌های سرطانی جدید اعزام خواهد کرد.

شکل‌گیری فرضیه امکان تولید چنین واکسنی از حدود ده سال پیش آغاز شد. پنج سال پس از آن زمانی که پروژه ژنوم انسان تکمیل شد، محققان اولین توالی ژنی یک سلول سرطانی را منتشر کردند. بلافاصله تحقیقات در خصوص بررسی تفاوت‌های ژنی در سلول سرطانی با سلول‌های عادی و همچنین سایر انواع سلول‌های سرطانی آغاز شد. نتیجه این تحقیقات حاکی از آن بود که هر نوع سلول سرطانی حداقل چندصد جهش خاص و منحصربه فرد دارد.

چند سال بعد شرکتی دارویی در آلمان به اسم بیواِن‌تک (BioNTech) تحقیقاتی ارائه کرد که نشان می‌داد اگر به مقدار کافی از توالی دی‌اِن‌اِی ژن جهش یافته وارد بدن شود، سیستم ایمنی می‌تواند علیه این توالی گلبول‌های تهاجمی تولید کند که می‌تواند سلول‌هایی در بدن که این توالی ژنی را دارند بیابد و به آن‌ها حمله کند. در حال حاضر تحقیقات این شرکت با همکاری شرکت زیست‌فناوری بزرگ دیگر به نام ژن‌تک (Genetech) در مرحله بررسی‌های بالینی گسترده‌ای شامل ده نوع سرطان و بیش از ۵۶۰ بیمار قرار دارد.

این دو شرکت در حال توسعه روش‌های نوینی برای تولید سریع و ارزان هزاران نوع از واکسن‌های سرطان شخصی‌شده هستند. از آنجایی که پیشروی سرطان بسیار سریع است، سرعت‌عمل در این فرآیند حائز اهمیت است. زیرا در این روش باید از سلول‌های سرطانی بیمار نمونه‌برداری شود، محتوای ژنی آن توالی‌یابی شده و بر اساس جهش‌هایش بهترین واکسن تولید و به سرعت در اختیار بیمارستان قرار داده شود تا به بیمار پیش از آن که دیر شده باشد، تزریق شود.

فناوری جمع‌آوری دی‌اکسیدکربن توسعه می‌یابد

راه‌های عملی و در دسترس برای به دام انداختن دی‌اکسیدکربن موجود در هوا، می‌تواند باعث انتشار و رسوخ گاز‌های گلخانه‌ای شود. حتی اگر میزان انتشار دی‌اکسید کربن را آهسته کنیم، اثر گرمایشی گاز‌های گلخانه‌ای می‌تواند برای سال‌ها باقی بماند. طبق اعلام کارگروه آب‌وهوا در سازمان ملل برای جلوگیری از اثرات مخرب و خطرناک بالا رفتن دما لازم است در قرن حاضر حدود یک تریلیون تن از دی‌اکسیدکربن موجود در جو کاهش یابد!

طبق یک یافته شگفت‌انگیز که در تابستان گذشته صورت گرفت، دیوید کیت دانشمند علوم آب‌وهوایی دانشگاه هاروارد اعلام کرد دستگاه ساخته او بر اساس سازوکاری که به «ربایش مستقیم هوا» شناخته می‌شود، قادر است این کار را با هزینه‌ای کمتر از صد دلار برای هر تن دی‌اکسید کربن انجام دهد. این بسیار ارزان‌تر از آن چیزی است که قبلا تخمین زده می‌شد و موجب شده بود دانشمندان زیادی به‌دلیل گران بودن این فناوری بر آن متمرکز نشوند؛ گرچه هنوز سال‌ها طول خواهد کشید تا هزینه‌های این فناوری حتی تا نزدیکی مقدار اعلام شده پایین بیاید!

اما نکته بعدی این است که وقتی دی‌اکسیدکربن موجود در هوا جمع‌آوری شد، با آن چه باید کرد؟!

«مهندسی کربن» نام شرکت نوپایی بود که کیت در سال ۱۳۸۸/۲۰۰۹ همراه با همکارانش در کانادا بنا نهاد و یکی از سرمایه‌گذاران اصلی آن بیل گیتس بود. این شرکت برنامه داشت تولید دستگاه‌هایی را که به‌صورت آزمایشی ساخته بود، گسترش دهد و سوخت مصنوعی خود را که با استفاده از دی‌اکسید کربن جمع‌آوری شده تولید می‌شود، به تولید انبوه برساند.

در ایتالیا نیز نوعی دستگاه رباینده دی‌اکسیدکربن که فناوری آن سوئیسی است و بر پایه سازوکار ربایش مستقیم هوا عمل می‌کند، قادر است با استفاده از دی‌اکسیدکربن جمع‌آوری شده و هیدروژن، متان تولید کند و در ادامه دستگاه دیگری در سوئیس، دی‌اکسید کربن را به کارخانه‌های تولید نوشیدنی‌های گازدار می‌فروشد.

همچنین شرکت «تنظیم‌کننده گرمایش جهانی» (Global Thermostat) در نیویورک، ساخت اولین دستگاه تجاری خود را سال گذشته در آلاباما به پایان رساند.

دستیاران هوشمند به‌خوبی صحبت خواهند کرد

دستیاران هوشمند در حال حاضر هم تا حدی رواج پیدا کرده‌اند. اما واقعیت این است فناوری این دستیاران هنوز آن‌قدری که انتظار می‌رود هوشمند نیست تا بتوان واقعا به عنوان یک دستیار واقعی که بسیاری از کار‌ها را برای ما آسان می‌کند روی آن‌ها حساب کرد. این دستیاران فقط تعداد محدودی از واژه‌ها و جملات را می‌توانند شناسایی کنند و بسیاری از موارد برایشان مبهم است. به همین دلیل گاهی نمی‌توانند به‌درستی کاری را که از آن‌ها خواسته می‌شود، انجام دهند.

اما پیشرفت‌های اخیر حاکی از توسعه عملکرد‌های این دستیار‌های دیجیتال است. استفاده از الگوریتم یادگیری ماشین برای برنامه‌نویسی هوش مصنوعی این دستیاران توانسته تا حد زیادی دامنه اطلاعاتی آن‌ها را افزایش دهد. این پیشرفت‌ها زمانی که با توانایی تولید جملات روان‌تر همراه شود، نتیجه بسیار شگفت‌آوری خواهد داشت. دیگر به جای استفاده از جملات امری کوتاه و واضح می‌توانید خیلی راحت با دستیار هوشمندتان معاشرت و گفتگو کنید. این دستیاران می‌توانند وظایف روزانه‌ای مانند پیاده‌سازی متن جلسات، یافتن اطلاعات مورد نیاز یا حتی خرید آنلاین را به عهده بگیرند.

یکی از همین نمونه‌های پیشرفته، گوگل دوپلکس (Google Duplex) است که نمونه عجیب و غریب از به‌روزرسانی همان دستیار گوگول (Google Assistant) است. این دستیار هوشمند می‌تواند پاسخ تلفن‌های تبلیغاتی را بدهد، در ساعت مشخصی با رستوران تماس بگیرد و برایتان میز رزرو کند یا برایتان وقت دکتر بگیرد.

اما داستان هوش‌مصنوعی به همین‌جا ختم نمی‌شود و باید همچنان برای این که بتوانند خواسته‌هایتان را به خوبی برآورده سازند، پیشرفت کنند. هنوز دستیار‌ها برای فهم منظور از جملات و پاسخ به آن‌ها مشکل دارند. اگر بتوانیم به زودی از این مشکل عبور کنیم، با انقلاب بزرگی روبه‌رو خواهیم شد. آیا در این حالت ممکن است شاهد ورود این دستیاران دیجیتال در قسمت‌های مختلف زندگی برای به عهده گرفتن وظایف مختلف از هماهنگی تدارکات تا پرستار بچه و معلم یا حتی دوست باشیم؟