عشر اختراعات تقنية

التفهم العميق

مع كميات هائلة من الطاقة الحاسوبية، يمكن الآن لآلات التعهد على الأمور وترجمة الكلام في الوقت الحقيقي .الذكاء الاصطناعي , هوالآن أضحى أكثر إتقانا ودقة هوبمثابة الوصول إلى النهاية الذكية.

عندما انضم ريموند كرزويل مع الرئيس التطبيقي لجوجل لاري پيج في يوليوالماضي ، ونطق انه لم يكن يبحث عن وظيفة.إنه مخترع له إحترام من الذين يعدون خبير مستقبلى في ذكاء الآلة أراد كورزويل مناقشة كتابه القادم كيفية إنشاء العقل. ونطق بيج الذي كان قد قرأ المشروع في وقت مبكر، انه يريد تأسيس شركة لتطوير أفكاره حول كيفية بناء جهاز كمبيوتر ذكي حقا: واحد يمكن حتى يتفهم اللغة ثم تتخذ الاستدلالات والقرارات من تلقاء نفسها.

التفهم العميق هوشبه مجال لتفهم الآلة التي تقوم على التفهم على عدة مستويات من التمثيل، اللقاءة لتسلسل هرمي من الميزات أوالعوامل أوالمفاهيم، حيث يتم تعريف المفاهيم ذات مستوى أعلى من تلك التي على مستوى أقل, ونفس المفاهيم على مستوى أقل يمكن حتى تساعد على تحديد الكثير من مفاهيم ذات مستوى أعلى. التفهم العميق هوجزء من عائلة أوسع من أساليب تفهم الآلة وهى قائمة على أساس تفهم التمثيل . وهي الملاحظة (على سبيل المثال ، صورة) يمكن حتى تكون ممثلة في نواح كثيرة (على سبيل المثال، وهومتجه بكسل)، ولكن بعض التمثيلات تجعله أسهل للتفهم (على سبيل المثال، وهذه صورة لوجه الإنسان؟) من الأمثلة، والبحوث في هذا المجال يحاول تحديد ما يجعل تمثيل أفضل وكيفية تفهمها.

بناء الدماغ

كانت هناك الكثير من المقاربات المتنافسة لتلك التحديات. كان واحدا لتغذية أجهزة الكمبيوتر بالمعلومات وقواعد البيانات حول العالم، الأمر الذي يحتاج المبرمجين لكتابة البرامج المكثفة التي هي مألوفة مع سمات، ويقول، ميزة أوصوت. التي أخذت الكثير من الوقت ومازالت الأنظمة غير قادرة على التعامل مع بيانات غامضة، بل كانت تقتصر على تطبيقات رقابة مثل نظم قائمة الهاتف حتى أطلب منك حتى تجعل الاستعلام بالقول على حدثات معينة.

بدأت الشبكات العصبية، أول الأمر في الخمسينات بعد فترة ليست طويلة بزغ فجر أبحاث الذكاء الاصطناعى ،وكانت واعدة لأنهم حاولوا محاكاة طريقة عمل المخ ، وإن كان في شكل مبسط إلى حد كبير. برنامج خرائط من مجموعة من الخلايا العصبية الظاهرية ومن ثم تعيين القيم العددية العشوائية، أو"الأوزان"، التى تؤدى إلى اتصالات بينهما. هذه الأوزان تحدد كيفية استجابة- جميع عصبون لمحاكاة اناتج الرياضي بين 0 و1 إلى ميزة الرقمية مثل ميزة أوالظل من اللون الأزرق في صورة ما، أوعلى مستوى الطاقة خاصة في وتيرة واحدة هى phoneme ،وهى وحدة الصوت في المقاطع المحكية.

التواصل الاجتماعي المؤقت

الرسائل التي تتميز بسرعة التدمير الذاتي يمكن حتى تعزز خصوصية الاتصالات عبر الإنترنت وتجعل الناس يشعرون أكثر بحرية أكثر عفوية.

واحد الجوانب الأساسية للخصوصية هوالقدرة على التحكم في مقدار البيانات التى نود إخفاؤها عن الآخرين . لسوء الحظ، لقد فقدنا الكثير من هذه السيطرة الآن حتى جميع صورة، أودردشة، أوحالة حديث تنشر على مسقط على وسائل التواصل الاجتماعية يمكن تخزينها في السحابة: على الرغم من أننا نهدف إلى تبادل تلك المعلومات مع إنسان ما، ونحن نعمل ليس بالضرورة ترغب حتى تظل متاحة، خارج السياق، إلى الأبد. إن الثقل للماضى الرقمى الذى يخصنا , يعد تحديا للخصوصية الرقمية في عصرنا

يتم تحميل أكثر من 350 مليون صورة فقط إلى الفيسبوك جميع يوم. ,هل جميع تلك الصور ستبقى محفوظة إلى الأبد،يا ترى؟ Snapchat هوتطبيق تراسل الصور الذى وضعه أربعة طلاب من ستانفورد. باستخدام التطبيق، يمكن للمستخدمين التقاط الصور, تسجيل الصوت والصورة، إضافة نص أورسومات، وإرسالها إلى قائمة رقابة من المتلقين. ويعين المستخدمين مهلة إلى متى يمكن للمستلمين عرض صورهم، وتصل إلىعشرة ثوان، وبعد ذلك سيتم إزالتها من جهاز المستلم وخوادم الشركة ولكن أنقذ الأمر حتى قام كلا من Evan Speigel وBobby Murphy من ستانفورد. بإنشاء التطبيق الذكي إنه يقدم الصورة: فرصة لإرسال صورة أوفيديولشخص ، وأنها "سيتم تدميرها ذاتيا " في غضون ثوان. من خلال تقديم الصور الرقمية بشكل عابر بدلا من حفظها، عروض Snapchat تقوم بحفظ الوجه بدلا من تعقبه باستمرار، بدلا من إزالته على الإنترنت وفرصة لإعادة قدر من الخصوصية. المستخدمين يتبادلون الآن أكثر من 100 مليون snaps يوميا.

ولكن ما إذا كان الناس يمكن حتى يجعلوا إسهاماتهم الماضية تختفي تلقائيا—مما يجعل وسائل الاعلام الاجتماعية أكثر قربا من البث التماثلي إلى المحادثات اليومية التي لم يتم تسجيلها للأجيال القادمة،يا ترى؟ هذا هووعد من الخدمات مثل اللقطات ,إن تطبيقا للهواتف المحمولة التي لدينا إزدادت شعبيته بشكل كبير خلال العام الماضي. اتى ايفان شبيجل وبوبي ميرفي، الذان التقيا في جامعة ستانفورد، مع فكرة قبل عامين، في وقت قريب نيويورك أنتوني وينر عضوالكونغرس جعلت بطريق الخطأ الصور المفعمة بالحيوية لنفسه على تويتر واضطر الى الاستنطقة. Snapchat يتيح للمستخدمين التقاط الصور أوأشرطة الصوت والصورة القصيرة ومن ثم تقرر متى يفترض أن تكون واضحة للمتلقي. بعدعشرة ثانية أوأقل، فالصور تختفي إلى الأبد. (لا لشيء هوالتميمة Snapchat في صورة لشبح مبتسما.)

قراءة الحمض النووي للأجنة

قد تكون أساليب غير تقليدية جديدة لتسلسل الحمض النووي لتطوير الأجنة جاهزة قريبا للأمهات لدرء المخاطر العالية من حدوث الطفرات الجينية لأطفالهم، يقول Illumina، الشركة المصنعة الرائدة في العالم لآلات تسلسل الحمض النووي. الاختبارات الجديدة، التي تم استخدامها في أكثر من 60،000 حالة حمل، لا تتطلب سوى عينة دم من الأم. "طرق تقليدية لفحص جينوم الجنين للتشوهات تتطلب إجراءات غير تقليدية، مثل استخدام إبرة لسحب بعض السائل الذي يحيط بالجنين المحيطة الجنين أوبعض الخلايا من المشيمة، والطرق التي يمكن حتى تسبب أحيانا إلى الإجهاض."

قراءة الحمض النووي للأجنة هوالحدود المقبلة لثورة الجينوم. هل ترغب حقا فهم المصير الجيني للطفل الذي لم يولد بعد؟

في وقت سابق من هذا العام إليومينا، صانع آلات تسلسل الحمض النووي في العالم الأكثر استخداما على نطاق واسع، وافقت على دفع ما يقرب من نصف مليار دولار لVerinata، وبدء التشغيل في ردوود سيتي بولاية كاليفورنيا، التي ليس لديها بالكاد أية إيرادات. ما Verinata لاقد يكون هوالتكنولوجيا التي يمكن حتى تعمل شيئا كما محفوفة أخلاقيا لأنه أمر لا مفر منه: تسلسل الحمض النووي من الجنين البشري قبل الميلاد.

Verinata هي واحدة من أربع شركات أميركية تشارك بالعمل في التوسع السريع في السوق لاختبار الحمض النووي قبل الولادة باستخدام إليومينا sequencers. الاختبارات القائمة بينهما، جميع أطلقت في الأشهر ال 18 الماضية، يمكن الكشف عن متلازمة داون من آثار الحمض النووي الجنيني وجدت في syringeful من دم الأم. حتى الآن، الكشف عن متلازمة داون يعني الاستيلاء على الخلايا الجنينية من المشيمة أوالسائل الذي يحيط بالجنين، والإجراءات التي تحمل مخاطر صغيرة من الاجهاض.

التصنيع المضاف

جنرال إليكتريك ، أكبر مصنع في العالم، هوعلى وشك استخدام الطباعة 3-D لصناعة أجزاء الطائرات.

جنرال الكتريك قد أسست خروجا جذريا عن الكيفية التي تصنع بها الأمور تقليديا. شعبة الطيران لديها، أكبر مورد في العالم لمحركات الطائرات النفاثة، وتستعد لإنتاج فوهة الوقود لمحركات الطائرات الجديدة عن طريق طباعة الجزء مع أشعة الليزر بدلا من الصب واللحام والمعادن. هذه التقنية، المعروفة باسم التصنيع المضاف (لأنه يتم بناء الكائن عن طريق إضافة طبقات قليلة السمك طبقات من مادة واحدة تلوالأخرى)، يمكن حتى تحول كيفية تطوير تصاميم جنرال الكتريك ويجعلها قادرة على تصنيع الكثير من الأجزاء المعقدة التي تدخل في جميع شيء من توربينات الغاز لآلات الموجات فوق الصوتية.

التصنيع المضاف هوالنسخة الصناعية من الطباعة 3-D ويستخدم بالعمل لجعل بعض البنود المتخصصة، مثل غرس الأقطاب الطبية، وإنتاج النماذج الأولية من البلاستيك للمهندسين والمصممين. ولكن قرار إنتاج كميات كبيرة حرجة للجزء المعدني من سبيكة لاستخدامها في الآلاف من محركات الطائرات النفاثة يعد مفهما هاما للتكنولوجيا.

وبينما تلقت 3-D الطباعة الموجهة للمستهلكين وأصحاب المشاريع الصغيرة على قدر كبير من النادىية، هوفي التصنيع حيث يمكن حتى تكون التكنولوجيا أثرها التجاري الأكثر أهمية (انظر "الفرق بين صناع والمصنعين،" في يناير / فبراير 2013).

في الخريف الماضي، اشترت شركة جنرال الكتريك زوجا من الشركات التي لديها الدراية في دقة التصنيع الآلي للمعادن وثم تطوير مطوية التكنولوجيا في عمليات GE للطيران. هذه المجموعة ليس لديها الكثير من الوقت لإثبات حتى التكنولوجيا الجديدة يمكن حتى تعمل على نطاق واسع. مع CFM الدولية، مشروع مشهجر GE مع سنيكما الفرنسية، لإستخدام فوهات 3-D لطبع محركها النفاث LEAP ، ويرجع ذلك للذهاب الى الطائرات في أواخر عام 2015 أوأوائل 2016 (CFM تقول ان لديها بالعمل التزامات بحوالى 22 مليار دولار). جميع محرك يفترض أن يستخدم من عشرة إلى 20 فوهة ؛ GE بحاجة إلى تصنيع 25،000 من الفتحات سنويا في غضون ثلاث سنوات.

باكستر: الروبوت ذوالياقة الزرقاء

إعادة التفكير في خلق الروبوتات "الجديدة من السهل التفاعل معها، ولكن الابتكارات وراء الروبوت تظهر مدى صعوبة الحصول عليه جنبا إلى جنب مع الناس.

باكستر هوروبوت غامض , نموذج واحد بلا أرجل، وله يدين مسلحتين ورأسه تعبير عن شاشة لوحية . في نقاط البيع الرئيسية يمثل ثمنه إنخفاضا -22000 $، أقل بشكل كبير من معظم البوتات المصنعة وضمان أنه لن يقتل أحدا. باكستر يمكن حتى تؤدي مجموعة من المهام المتكررة دون الحاجة إلى إعادة تهيئة خطوط التجميع ومع الحد الأدنى من الاستثمار. حتى أنه يمكن حتى يتم تدريبه، مع توجيه المشغلين في البداية من خلال حركات معينة. انها أقرب ما يفترض أن يشهده أي إنسان إلى الروبوت من ذوي الياقات الزرقاء للأغراض العامة.

هذا الروبوت فريد من نوعه مع ميزات فريدة من نوعها

باكستر هونوع الروبوت الجديد تماما حتى يتم إعادة تحديد الكيفية التى يمكن حتى تستخدم الروبوتات في بيئات التصنيع. ينفذ مجموعة متنوعة من المهام الإنتاجية المتكررة - جميع ذلك في الوقت بأمان وبذكاء العمل التالي للناس. كيف،يا ترى؟ باكستر يظهر "الحس السليم" المعارض ,القائم على قادرة على استشعار السلوك والتكيف مع مهمتها وبيئتها. لا يحتاج أي برمجة معقدة أومكلفة . ومع نقطة الانخفاض الفريد في ثمن باكستر توفر بديلا مقنعا لروبوتات منخفضة التكلفة للمصنعين من جميع الأحجام.

مع سلسلة من التقارير الميدانية حول الوجود المطلق للروبوتات الأمريكية إلى أنه نادى الروبوتات "آكلة الوظائف" وفق سلسلة مع شرائح تسمى "انتبه! هناك روبوتات في جميع مكان. "(ومن المثير للاهتمام، وكان رودني بروكس من الروبوتات إعادة التفكير أيضا في القوة الدافعة وراء رومبا من قبل اي روبوت، والتي يتبناها الإنسان إلى حد كبير . روبوتات يتم اخافتنا كثيرا عندما تخطت القفزة في القدرة، من حتى تكون قادرة على القيام بما نقوم به من الأعمال لتكون قادرة على القيام بعملنا.)

سواء كان تابعا ليعبر عنه مع غمزة فهم أوإستعجال لاهث، ميمي من معركة تلوح في الأفق أي وقت مضى , معركة الرجل مع الآلات عميقة. ماري شيلي قد غرست البذور الأولى للخوف من الروبوت مع الدكتور Frankenstein (1994 film) . ولكنه كان السباق مع جون هنري بمطرقة البخار الذي أسطورية خطر معين من الآلات في مكان العمل. انها بعملية حسابية بسيطة لا قلب لها على هذا النحوالجهنمي المطرقة تضيف آلة واحدة، وتطرح بشرا واحدا.

زراعة الذاكرة

ويعتقد عالم الأعصاب مافريك أنه قد توصل إلى فك الرمز الذي يشكل ذكريات طويلة الأجل في الدماغ

يبدوحتى الخيال الفهمي قد عملها مرة أخرى. أصبحت التنبؤات الواردة في الروايات مثل جوني متعلق بالذاكرة وNeuromancer العودة في 1980s من يغرس العصبية ربط أدمغتنا إلى آلات حقيقة واقعة.

في ذلك الوقت يظهر غير وارد أنه سيكون لدينا ميغا مخبأة في الدماغ كما عمل كيانوريفز ' شخصية Johnny Mnemonic في الفيلم المأخوذ عن رواية وليام جيبسون من أي وقت مضى. أوحتى شخصية ماهجرس الجديدة يمكن حتى تؤصل لديهم قدرات الفنون القتالية التي يتم تحميلها إلى دماغه ، مما يجعله جديرا باللافته التى تقول، "أنا أعهد الكونغ فو".

(لماذا أصبح كيانوريفز الصبي صاحب ملصق أفلام الخيال الفهمي ، أنا لن أعهد أبدا) ولكن اليوم لدينا قرود المكاك التي يمكنها التحكم في الذراع الروبوتية بإستخدام الأفكار وحدها. ونحن السقمى المصابين بشلل نصفي بالنظر إلى القدرة على التحكم في مؤشرات الكمبيوتر والكراسي المتحركة بموجات الدماغ. من طبيعة الحال هذا هوحول سيطرة الدماغ على الجهاز. ولكن ماذا عن الاتجاه الآخر حيث قد يحدث لدينا جهاز تضخيم الدماغ،يا ترى؟ في حين حتى غرس قسقطة الأذن قد تكون أفضل جهاز يعهد من هذا النوع.

فقد كان الفهماء يعملون على غرس أقطاب دماغية بهدف تقوية الذاكرة. هذا النوع من الإختراق يمكن حتى تؤدي إلى بناء جراحة ترقيعية عصبية لمساعدة ضحايا السكتة الدماغية أوتلك مع سقم الزهايمر في الحالات القصوى، أعتقد أنها أفضل من تحميل موهبة الكونغ فو في أدمغتنا.

ولقد تواصل العمل لمدة عشر سنوات بقيادة ثيودور بيرغر في جامعة جنوب كاليفورنيا، بالتعاون مع فرق من جامعة ويك فورست ، خطوة كبيرة في اتجاه الذاكرة العاملة الاصطناعية. وتنشر الدراسة اليوم أخيرا في مجلة الهندسة العصبية.

رقاقة تم غرسها في دماغ الفئران يمكن حتى تأخذ على دور hippocampus -المنطقة المسؤولة عن أنماط الذاكرة الطويلة الأجل لذكريات ترميز موجات الدماغ ومن ثم إرسال هذا النمط نفسه من الإشارات الكهربائية من خلال الدماغ. مرة أخرى في عام 2008، نطق بيرغر لساينتفيك أميريكان، أنه إذا كانت أنماط الدماغ للجملة: “أنظر حدد شغل "، أوحتى كتاب تام يمكن فك شفرته، ثم أننا قد نستطيع تحميل التعليمات إلى الدماغ حقيقة واقعة. "إن أنواع من الأمثلة [وزارة الدفاع الأمريكية] يحب حتى تستخدم عادة المعلومات التى يتم ترميزها لتحليق طائرة F-15"، ونقلت بيرغر في الموضوع قوله.

في هذه الدراسة الحالية كان الفهماء يقومون بتعليم الفئران مهمة ، حتى يقوموا بالضغط على واحد من اثنين من العتلات للحصول على رشفة من الماء. إدرج الفهماء رقاقة في الدماغ في الجرذ، مع أسلاك مترابطة في الحصين hippocampus. هنا رقاقة تسجل أنماطا كهربائية من مجالين محددين يسميان CA1 CA3 والتي تعمل معا لتفهم وتخزين المعلومات الجديدة حول أية رافعة يتم الضغط عليها للحصول على المياه. ثم أغلق الفهماء أسفل CA1 بإستخدام مخدر. ويتم بناء الحصين المزود بالأقطاب التي يمكن تكرار هذه الأنماط الكهربائية بين CA1 CA3 و، وإدراجه في دماغ فأر. مع هذا الجزء الاصطناعي ، يمكن حتى الفئران التي كانت قد سدت CA1 بالعقاقير ، لا تزال تفك ترميز الذكريات الطويلة الأجل.أما في تلك الفئران التى مازالت CA1 كما هى تعمل بشكل طبيعي ، فأن الجزء المزروع بالأقطاب قد إمتدت لوقت أطول الذى يمكن حتى تحتفظ الذاكرة فيه بالمعلومات.

الساعات الذكية

المصممين Pebble watch أدركوا حتى الهاتف المحمول هوأكثر فائدة إذا لم تقم بإخراج الساعة من جيبك

الكفاءة الفائقة للطاقة الشمسية

مضاعفة كفاءة أجهزة الطاقة الشمسية تغير تمامًا ضمن الطاقة القابلة للتجديد.

حفظ بيانات كبيرة في الهواتف

جمع وتحليل المعلومات من الهواتف المحمولة البسيطة يمكن حتى تقدم أفكارًا مثيرة للدهشة. مثل كيف من الممكن أن ينتقل الناس، وحتى تساعدنا على فهم انتشار الأمراض.