Рубрика: 2060-е

Технологии меняют современное образование

Экспоненциальный прогресс в области коммуникаций, информационных технологий и вычислительной техники продолжает менять общество. Ряд важных успехов был достигнут в области образования. Хотя многие страны разоряются под действием глобального потепления, образование является настолько доступным и недорогим, что им могут пользоваться, как не парадоксально, люди из самых бедных и удаленных мест.

Школы и учебные классы в том виде, какими их знали люди 20 века, практически исчезли к 2060-м годам. Дистанционное обучение по Интернет заменило персональное обучение для большинства студентов, которые сейчас занимаются в децентрализованных, интерактивных и виртуальных классах. Мощный искусственный интеллект занял то место, которое раньше принадлежало живым учителям. Такие искусственные инструкторы имеют мгновенный доступ к огромным хранилищам данных и знаний, что значительно расширяет горизонты образовательных возможностей. Ученики могут знакомиться с большим разнообразием культур и идей, так как теперь классы не ограничиваются территориальной близостью. Удобство соединения позволяет молодым людям с общими интересами и талантами учиться вместе и оптимально подходить друг к другу по типу личности. Универсальные переводчики устранили все языковые барьеры, которые были проблемой для международных классов в прошлом.

Полное погружение в виртуальную реальность позволяет современным «школам» существовать в качестве чисто дистанционных онлайн институтов с практически неограниченным разнообразием уроков и предметов. Доступ в виртуальную реальность может быть осуществлен с помощью самоуправляемых нейроимплантов или, что более распространено среди развивающихся стран, с помощью простых внешних устройств, таких как наушники и VR-гарнитура. Бесплатное программное обеспечение и очень дешёвая вычислительная техника обеспечили беспрецедентный уровень образования в странах третьего мира. Отсутствие материальной инфраструктуры и меньшие расходы на учителей обеспечили для самых бедных районов доступ к научным знаниям, которые раньше были абсолютно недосягаемы. Школы и колледжи до сих пор существуют в реальном мире, но их число сокращается, и информационные технологии оказывают на них сильное влияние. Вместо бумаги и книг студенты используют портативные устройства или импланты практически с неограниченной мощностью и пропускной способностью и, опять же, по совсем незначительной цене. Как следствие, мировой уровень неграмотности упал до отметки ниже 1 процента.

Так же как и технологии, сам процесс обучения поменялся для того, чтобы удовлетворять нуждам современного общества. Постоянная тенденция к увеличению доли автоматизации такова, что большая часть производства и физического труда была передана машинам. Даже большинство белых воротничков (клерков) было вытеснено благодаря появлению продвинутого ИИ. В результате человеческий труд стал сильно ограничен умственными, абстрактными или творческими профессиями в таких областях, как: наука, искусство, проектирование, право и т.д. Это привело к тому, что высшее образование стало абсолютной необходимостью во многих странах. Методы обучения студентов поменялись, для того чтобы отвечать нуждам времени.

В прошлом большинство образовательных систем состояло из нескольких временных этапов, которые люди проходили за время обучения. Оценки, которые получали ученики, играли важную роль в определении возможностей, которые они получат в будущей жизни. Неважно, как хорошо студенты учились в школе и как хорошо усвоили материал – все они закончат обучение примерно в одно время независимо от того, какие умения и знания они смогли приобрести. Сейчас такой метод отменён. В большинстве развитых стран семестровое обучение было заменено на обучение с индивидуальной программой и скоростью. Распространение виртуальных учителей сделало возможным, чтобы программа обучения была индивидуально подобрана по способностям и интересам ученика. Это избавило продвинутых учеников от проблемы сдерживания их развития, а учеников, которые испытывают затруднения, от постоянного отставания. В конечном результате срок школьного обучения стал различаться, в то время как уровень знаний и умений, приобретенных в школе, стал выше.

Обстановка в реальном (и виртуальном) классе также изменилась. Часто встречается, что один урок ведется несколькими учителями или совокупностью человека-учителя и ИИ. Это позволяет проявлять свои сильные стороны и давать ученикам больше информации. Процесс преподавания стал более обоюдным – студенты учатся у преподавателей, у других учеников и даже могут обогащать своими знаниями учителей. Кроме того классические лекции были заменены более практическим подходом. В образовательном процессе намного больше практической составляющей, где учителя демонстрируют, как изучаемый материал может быть использован в реальном мире.

More…

2060

Возвращение кометы Галлея

Комета Галлея – самая известная из периодических комет. Последний раз она появлялась во внутренней части Солнечной системы в 1986 году. Как и у большинства комет, у кометы Галлея высокая эллиптическая орбита, поэтому она находится вблизи Солнца лишь только короткое время. В этом году для исследования этой кометы запущено несколько беспилотных зондов, включая первый роботизированный посадочный модуль.

2061

Численность населения Великобритании достигает 80 миллионов человек

На данный момент Великобритания – самая населенная страна Западной Европы, опережающая по количеству жителей Францию (72 миллиона), Германию (71 миллион) и Испанию (52 миллиона). При этом население Европы в целом сокращается с 2030-х. Однако увеличение численности мигрантов и доли молодого населения в сочетании с благоприятными экологическими условиями позволило Великобритании процветать и стать ведущей экономической державой в регионе.

Этнический состав страны резко изменился за последние 50 лет, став намного более разнообразным и географически интегрированным. В частности, чернокожее и азиатское население самых богатых районов значительно увеличилось.

Лондон стал настоящим мега-городом. Его городское население (включая непрерывно строящиеся районы вокруг города) увеличилось до 12 миллионов, а его общая площадь вместе с пригородами включает в себя всю южную часть Англии. Города-спутники Лондона соединены сетью высокоскоростных железных дорог. В дальнейшие планы развития инфраструктуры входит строительство нескольких туннелей под Ирландским морем.

More…

2061

Нанофабрикаторы становятся мейнстрим товаром

Эти универсальные настольные машины могут воспроизводить практически бесконечное разнообразие предметов. По сути, они похожи на миниатюрные фабрики – продвинутые версии 3D принтеров, распространенных в предыдущие десятилетия. В прошлом нанофабрикоторы использовались для военных, корпоративных и медицинских целей, но сейчас они доступны обычному покупателю.

По внешнему виду они напоминают комбинацию стиральной машины и микроволновой печи. Сырье покупается отдельно и может быть загружено в твердой, жидкой или порошкообразной форме. Внутренняя камера, где объект воспроизводится атом за атомом, имеет небольшой люк. Процесс занимает считанные минуты, и собранный объект может быть использован немедленно. Новые схемы производства доступны в Интернете и могут быть запрограммированы в нанофабрикатор.

2062

Доля информационных технологий в экономике США достигает 20 процентов

Даже в период экономического кризиса информационные технологии постоянно развиваются на протяжении века. К 2100 году более четверти экономики США будут составлять информационные технологии.

More…

2064

Препараты увеличения долголетия, останавливающие старение

К середине этого десятилетия препараты, способные эффективно приостанавливать старение, становятся доступны для широких слоев населения. На самом деле это историческое открытие в области геронтологии был совершено в лаборатории еще два десятилетия назад, но затем столкнулось со множеством тестов, клинических испытаний, государственным законодательством и лоббированием со стороны фармацевтических компаний. Это значительно задержало выход препарата на рынок.

Было обнаружено, что не какой-то один процесс, а целых семь ключевых типов повреждений вызывают старение.

  1. Дефекты внутри клеток
  2. Дефекты снаружи клеток
  3. Производится слишком мало клеток
  4. Производится слишком много клеток
  5. Мутации хромосом
  6. Мутации митохондрий
  7. Белковая перекрестная связь

Различные комбинации лекарственных средств были разработаны для того чтобы бороться с этими типами повреждений. В 2010 году замедлить старение можно было только на два месяца в год. Однако, в течение последующих десятилетий величина «вероятностной скорости отрыва» достигла 12 месяцев в год. Экспоненциальный прогресс был достигнут благодаря росту применения информационных технологий в медицине в сочетании в успехами нанотехнологий, что привело к еще более компактным и сложным процедурам.

Ожесточенные дебаты ведутся вокруг этичности этого средства и его влияния на мировое население (особенно сильно выступают консерваторы и религиозные институты), но все же это средство находит сильную поддержку в обществе. Изначально из-за дороговизны средство для борьбы со старением рассматривалось как роскошь также, например, как пластические операции и другие косметические процедуры десятилетиями ранее. В настоящий момент только знаменитости и богатые люди могут использовать все преимущества.

Однако, огромный общественный интерес приводит к жесткой конкуренции между фармацевтическими компаниями, что в конечном итоге снижает цены. Дальнейшие усовершенствования сделают возможным не только остановить старение, но и обратить процесс вспять. В конце этого века столетние люди не будут уступать тридцатилетним по физическим возможностям.

More…

2065

Самосборные здания полностью на основе нанотехнологий

К середине этого десятилетия станет возможным строить дома и офисы, используя только нанотехнологии, что повлияло на строительную отрасль. На обычном квадратном или прямоугольном строительном участке размещается оборудование для самосборки, основной частью которого является рабочая платформа, напоминающая кровать с балдахином. Вертикальные колонны, расположенные в углах участка, поддерживают платформу, которая постепенно поднимается вверх, оставляя за собой очередной слой материала. Колоны также растут вместе с движением платформы, пока здание не достигнет заданной высоты.

В сущности, это оборудование представляет собой увеличенную версию 3D принтера и нанофабрикатора. Традиционные методы строительства и проектирования еще используются для некоторых зданий с «уникальными» конструкцией или элементами. Но даже такие строения скоро будут возводиться с использованием самосборщиков по мере развития технологии.

Атом за атомом умные машины возводят фундамент, ствол, каркас, перекрытия, систему электроснабжения, двери и другие элементы, а в это время роботы обследуют внутренние помещения, проверяют безопасность и вносят корректировки, где необходимо.

К 2070-м годам даже небоскребы и другие высокие здания могут возводиться, использую данный метод. Процесс настолько быстр, что все строительство занимает несколько недель, а в некоторых случаях даже и дней. Если все необходимое есть на строительном участке, то вмешательство человека практически не требуется.

More…

2065

Военные используют «костюмы-невидимки»

В прошлом были только чисто теоретические предположения, что достижения в области метаматериалов позволят создать по-настоящему невидимый камуфляж. При активации такой костюм делает владельца полностью невидимым.

Открытия, сделанные в предшествующие десятилетия, показали, что с помощью метаматериалов можно сделать объект невидимым для микроволнового излучения. Спустя несколько лет после этого научились прятать объекты и от инфракрасного излучения, а вскоре стало возможным скрывать объекты и для всех частот видимого спектра. В сочетании с успехами в нанотехнологиях появилась возможность производить легкие ткани, способные отражать свет в трех проекциях.

В костюм встроена сложная «мозаика» наноэлементов. Эта мозаика укладывается послойно: по одному слою на каждую частоту видимого спектра. Эффект схож с тем, как река обтекает камень. Свет огибает костюм и продолжает распространяться прямолинейно в направлении от наблюдателя.

Слои настолько тонки и наноэлементы так малы, что такие ткани дают тому, кто их носит, полную свободу движений и гибкость. Однако стоимость этих костюмов очень велика и в основном их используют только силы специального назначения в секретных операциях.

Единственный явный недостаток состоит в том, что в сильный дождь или при пересечении водной преграды костюмы теряют свою невидимость.

Маскировка активна: Свет огибает объект, делая его невидимым
Маскировка неактивна: свет отражается и поглощается, объект становится видимым
Источник: Центр нанотехнологий Бирка, Университет Пердью

More…

2065

Кризис страхования

Ущерб от набирающего обороты изменения климата приводит к банкротству многих страховых фирм. В Америке наводнения наносят ущерб в сотни миллиардов долларов. Особенно сильно страдают прибрежные города. Большая часть инфраструктуры южных штатов была уничтожена ураганами пятой категории, вследствие чего Хьюстон и Новый Орлеан практически оставлен людьми. Вдоль западного побережья сильные лесные пожары, быстро распространившиеся по сухим деревьям, опустошают огромные пространства. Наблюдается хронический дефицит воды. Некоторые страховые компании национализированы правительством США для предотвращения экономического коллапса.

More…

2065

Первое поколение космических кораблей, работающих на антивеществе

Прошло сто лет с тех пор, как люди впервые вышли в космос. Большую часть этого времени полеты пилотируемых кораблей были ограничены системой Земля-Луна, и двигательная установка подверглась лишь незначительным усовершенствованиям. После легендарных миссий Аполлон казалось, что всё возможно – даже путешествие к звездам. Но затем последовало разочарование, так как космическая гонка закончилась, и приоритеты были смещены в другую сторону. Колонизация Луны, полет человека на Марс, исследование внешней части Солнечной системы стали далекими перспективами, относящимися к области научной фантастики.

В начале 21 века многие считали, что такая тенденция будет сохраняться. Ряд таких неудач, как закрытие программы Шаттл, отмена программы НАСА «Созвездие» и относительно низкий интерес к Международной Космической Станции наряду с нарастанием финансового кризиса только укрепляли это мнение.

Однако в ряде областей в действительности были сделаны большие успехи. Для начала, развитие информационных технологий росло экспоненциально и темпы роста, остававшиеся постоянными в предшествующие десятилетия, показывают лишь незначительное снижение. Мощность процессоров, объем памяти, пропускная способность и ряд других параметров демонстрируют двукратное увеличение производительности каждые 18 месяцев, в то время как стоимость снижается. Это значительно ускорило темпы научных исследований и скорость разработок, и знания могут легко и быстро распространяться по миру. Миллиарды людей получили доступ к Интернету, что привело к беспрецедентному развитию образования и инноваций.

Ранее находившейся в сфере ведения только государственных агентств, теперь космос становится открытым, выступая источником дохода и новой промышленной отраслью. Предпринимательские усилия богатых людей привели к процветанию рынка космического туризма, в то время как коллективное финансирование и новые креативные подходы способствовали созданию множества более мелких предприятий. Появление таких новых игроков, как Китай и Индия, способствовало дальнейшей активизации космических исследований.

По прошествии десятилетий было создано новое поколение ракет. Применение материалов на основе нанотехнологий позволило создать более прочные, легкие и дешёвые космические корабли. Искусственный интеллект явился еще одним побочным продуктом информационной революции, и его применение позволило эффективно разрабатывать системы без вмешательства человека. К середине века затраты на запуск уменьшились на порядок.

Помимо всего этого множество важных открытий было сделано для понимания научных и физических явлений. Одним из самых важных открытий является получение и хранение антивещества. В 2010 году в ЦЕРНе в Женеве впервые были пойманы частицы антиматерии. Исследователи произвели, удержали, а затем высвободили несколько десятков атомов антиводорода, которые просуществовали в течение двух десятых секунды. В следующем году этот эксперимент повторили, и атомы просуществовали 17 минут, что почти на четыре порядка превосходит предыдущее достижение.

С колоссальной плотностью энергии (примерно в 10 миллиардов раз больше чем плотность энергии химической реакции горения водорода и кислорода) антиматерия имеет большой потенциал в качестве основного топлива для космических кораблей. К сожалению, ее производство было чрезвычайно трудным и дорогим процессом, несколько граммов стоили миллиарды долларов, а всего в период с 1950 по 2010 было получено 10 нанограмм.

Однако в первой половине 21 века научно-технический прогресс развивался экспоненциально. Производство антипротонов существенно увеличивалось, опираясь на все более сложные модели и симуляции, а также программы с ИИ, который не только сравнялся с человеческим, но даже стал превосходить его. Это происходило параллельно со стремительным совершенствованием конструкций двигательных установок, развитием материаловедения и использования термоядерной энергии. К концу 2060-х был продемонстрирован первый прототип двигателя, работающего на антиматерии.

«Топливо» для такого корабля состоит из крошечных гранул, содержащих дейтерий и тритий – тяжелые изотопы водорода с одним и двумя нейтронами в ядрах соответственно (водород обычно не содержит нейтронов). Внутри каждой гранулы топливо находится в урановой оболочке. В гранулы выстреливает пучок антипротонов с зарядом -1. Когда антипротоны сталкиваются с ядрами урана, происходит аннигиляция и выделяется огромное количество энергии, которая инициирует термоядерную реакцию в топливе. Это обеспечивает силу тяги с помощью магнитного удержания и магнитного сопла.

More…

2067