Почему так стремительно развиваются компьютерные технологии
В конце прошлого года вышло несколько прогнозов, как будет развиваться ИТ до 2030 года. Бросаем ретроспективный взгляд на прошедшее десятилетие, вспоминаем, все ли сбылось, и выделяем тренды.
10 лет назад облачные технологии находились в зачаточном состоянии.
В сентябре 2011-го Google открыл доступ к платформе Google App Engine, позже переименованную в Google Cloud Platform.
В 2012 году Microsoft запустил PaaS-платформу. Через год ее возможности были расширены и начали включать IaaS-сервисы. В этом же году Amazon выделил AWS в отдельный бизнес, а в 2015-м сообщил о выходе на операционную прибыль, которая составила 265 млн долларов.
В корпоративном сегменте в порядке вещей мультиоблачность — использование мощностей разных облачных провайдеров одновременно. Частные пользователи вообще не задумываются, где находятся их данные: почта, фотографии и другие приложения.
Самые крупные облачные провайдеры в мире:
Microsoft Azure, Google Cloud Platform, IBM Cloud, Oracle, VMware
Самые крупные облачные провайдеры в России:
Softline, Ростелеком, МТС, Dataline, Selectel
Распределительное облако
Этот тренд включает в себя распределение общедоступных облачных сервисов по различным физическим локализациям, при котором за эксплуатацию, управление и развитие услуг отвечает провайдер. К 2025 году большинство провайдеров станут предоставлять несколько распределенных облачных услуг.
Бессерверные вычисления
Serverless позволяет разработчикам уменьшить расходы на инфраструктуру и тестировать код на облачной платформе. Затраты будут зависеть от потребляемых мощностей.
Рост производительности мобильных приложений и поддержка мобильной коммерцииПервые мобильные приложения были платными, если не сразу, то после тестового периода. Затем в 2010 году Apple предложила ПО со встроенными покупками (IAP — In-App Purchases). Разработчики начали выпускать фримиумы, чтобы повысить монетизацию. После пробного периода пользователи решали, покупать ли полную версию или пользоваться приложением бесплатно и дальше.
Фримиум (англ. freemium) — бизнес-модель, ключевой особенностью которой является сосуществование бесплатной версии продукта и его полнофункциональной платной версии
Интересно, что идею супераппов в 2010 году предложил основатель компании BlackBerry Михалис Лазаридис. Попытка провалилась из-за финансовых ошибок и потери доли рынка смартфонов.
Будет расти количество супераппов. Супераппы и их количество будет расти, а конкуренция — обостряться. Пользователи от этого только выиграют.
В нынешнее время, когда человек переступил рубеж двадцатого века и вступил в третье тысячелетие – для него уже персональный компьютер стал неотъемлемой частью. Его повседневной жизни. Грамотное пользование компьютерными технологиями на производственном поприще является главнейшей задачей любого профессионала – будь то бизнесмен либо менеджер и так далее. На сегодняшний день вся мировая экономика направлена на глобальные открытия в сфере информационных технологий и техники. Ведь современные технологии обеспечивают доступ к сбору, хранению, обработки информации, что позволяет конкурировать и повышать уровень эффективного управления. Несомненно, информатизация является одним из важнейших достояний наилучшего развития любого предприятия. Сегодня информационные технологии нередко приравнивают к компьютерным технологиям. К примеру сказать в информационных технологиях применяют сам компьютер и программное обеспечение для того чтоб информацию собрать, преобразовать, обработать, хранить и возможность передавать. Понятное дело как различные технологии, информационная технология обязана придерживаться определённым требованиям. Также для информационных технологий выделены три важнейшие аспекта: информация компьютером обрабатывается благодаря заданным алгоритмам; значительные объёмы информации хранятся на машинных носителях; информация на большие расстояния отправляется заданному получателю в ограниченное время. Сегодня очередной прорыв информатизации в обществе - это возникновение и развитие глобальных компьютерных сетей. Уже каждое уважающее себя предприятие имеет возможность выхода в интернет в качестве источника информации для своего производства.
ЮНЕСКО определяет информационные технологии как комплекс взаимосвязанных технологических, научных, инженерных дисциплин, которые изучают методы организации труда людей, которые занимаются хранением и обработкой информации. Для самых информационных технологий необходима сложная подготовка, огромные первоначальные затраты техники и науки. Внедрение информационных технологий начинается с созданием математического обеспечения, формированием информационных потоков и системы подготовки специалистов.
Интернет и информационные технологии дают огромные возможности для формирования новых систем организации занятости и труда для отдельных корпораций и общества в целом, благодаря быстро растущим потенциалам и снижающимся издержкам. Круг таких возможностей растет с каждым днем. Новации воздействуют на все сферы жизни и деятельности людей, образование, семью, человеческие общности, работу.
В наше время информационные технологии вносят большой вклад в создании взаимосвязи между объемами производства, занятости и инвестиций, ростом производительности труда. Под интернетом и информационными технологиями понимают компьютерные технологии. В основном, информационные технологии и интернет, имеют дело с использованием программных обеспечений и компьютеров, также для защиты, преобразования, обработки, получения и передачи информации. Интернет и информационные технологии являются быстро и динамично развивающимся отраслями в мире. Они дают возможность перенести в различные страны разработки для поддержки продуктов и программного обеспечения, также другие вспомогательные процессы.
Многие международные компаний информационных технологии, начиная с 90-х годов, открыли свои подразделения в Китае и Индии и перенесли выполнение части функций и бизнес-процессы в данные подразделения. Индия является лидером во всех сегментах оффшора, с общим объемом экспорта почти 15 миллиардов долларов. В последнее время на рынок информационных технологий вышел Гонконг, Китай, Япония, Южная Корея, Филиппины, страны Европы. Главным достоинством интернета и информационных технологий является многократное снижение цены получения данных и развитие телекоммуникаций, что обеспечивает быстрый рост рынка в сфере экспортируемых услуг. Чтобы страна смогла претендовать на лидерские позиции на рынке, стране необходимо иметь хорошие телекоммуникационные инфраструктуры по конкурентным ценам.
2. В чем актуальность применения информационных технологий в искусстве
Искуcство (лат. eхperimentum — опыт, проба); ст.-слав. искоусъ — опыт, реже истязание, пытка) — образное осмысление действительности; процесс или итог выражения внутреннего или внешнего мира творца в (художественном) образе; творчество, направленное таким образом, что оно отражает интересующее не только самого автора, но и других людей.
Искусство (наряду с наукой) — один из способов познания, как в естественнонаучной, так и в религиозной картине восприятия мира.
Понятие искусства крайне широко — оно может проявляться как чрезвычайно развитое мастерство в какой-то определённой области. Долгое время искусством считался вид культурной деятельности, удовлетворяющий любовь человека к прекрасному. Вместе с эволюцией социальных эстетических норм и оценок искусством получила право называться любая деятельность, направленная на создание эстетически-выразительных форм.
В масштабах всего общества, искусство — особый способ познания и отражения действительности, одна из форм художественной деятельности общественного сознания и часть духовной культуры как человека, так и всего человечества, многообразный результат творческой деятельности всех поколений. В науке искусством называют как собственно творческую художественную деятельность, так и её результат — художественное произведение.
Компьютерное искусство (также цифровое искусство, дигитальное искусство) — творческая деятельность, основанная на использовании информационных (компьютерных) технологий, результатом которой являются художественные произведения вцифровой форме.
Хотя термин может применяться к произведениям искусства, созданных изначально с использованием других медиа или отсканированных, он всегда относится к произведениям искусства, которые были модифицированны при помощи компьютерных программ.
На данный момент понятие «компьютерное искусство» включает в себя как произведения традиционного искусства, перенесённые в новую среду, на цифровую основу, имитирующую первоначальный материальный носитель (когда, например, за основу берется отсканированная или цифровая фотография), или созданные изначально с применением компьютера, так и принципиально новые виды художественных произведений, основной средой существования которых является компьютерная среда.
Информационное искусство - это способ выражения себя, своих способностей с помощью компьютерных программ.
3. Примеры информационных технологий в искусстве.
1) Виртуальные музеи
Виртуальный музей (вебсайт-музей) — тип веб-сайта, оптимизированный для экспозиции музейных материалов. Представленные материалы могут быть из самых различных областей: от предметов искусства и исторических артефактов до виртуальных коллекций и фамильных реликвий. Виртуальные музеи представляют собой удачный пример применения Интернет-технологий для решения проблем хранения, безопасности и широкого, быстрого и лёгкого доступа к экспонатам.
2. Электронная музыка
Электронная музыка (от нем. Elektronische Musik, англ. Electronic music, в просторечии также «электроника») — широкий музыкальный жанр, обозначающий музыку, созданную с использованием электронных музыкальных инструментов и технологий (чаще всего при помощи специальных компьютерных программ). Хотя первые электронные инструменты появились ещё в начале XX века, электронная музыка как самостоятельный жанр утвердилась во второй половине XX века — начале XXI века и включает сегодня в свой обширный жанрово-стилевой спектр десятки разновидностей.
3. Электронная книга
Электронная книга (цифровая книга; англ. digital book, разг. «читалка»; англ. e-book reader) — общее название группы узкоспециализированных компактных планшетных компьютерных устройств, предназначенных для отображения текстовой информации, представленной в электронном виде, например, электронных книг.
Электронная книга также относится к информационным технологиям в искусстве, потому что через нее мы познаем искусство.
4. Электронное рисование
Электронное рисование - это рисование в программах (например Photoshop), рисование на планшетах для рисования и т.д.
Применение информационных технолигий в искусстве и культуре становится актуальным и востребованным. Достаточно посетить выставки, концерты, музейные залы и т.п. Все говорит о присутствии компьютерных технологий. К примеру, концертные выступления сопровождаются видеорядом, слайд-щоу или мультимедийной презентацией. Экскурсоводы демонстрируют видеофильмы с помощью ПК и видеопроектора. Широкое проникновение современных компьютерных технологийв отечественное искусство и культуру требует сформированной информационной грамотности специалистов. В настоящее время в сети интернет можно найти огромное количество различных виртуальных лабораторий, дублирующих реальные лабораторные или практические работы и позволяющие произвести измерения тех или иных параметров без применения реального оборудования.С одной стороны, в этом есть свои плюсы, поскольку данная функция позволяет "наиболее полно" реализовать выполнение учебных программ в случае отсутствия необходимого оборудования, например, при дистанционном обучении. Информационные технологии занимают важное место в жизни человека.
Мы живём в совершенно удивительное время высоких скоростей и бурного развития новых технологий. То, о чём когда-то писали фантасты, уже стало нашими привычными буднями. Технологические, инновационные процессы и открытия оказывают колоссальное влияние на развитие общества и нашу повседневную жизнь. Наша новая жизнь стала предметом массовых дискуссий экономического, социального, духовного порядка, ведь всем становится ясно: мы поднялись на качественно новый этап развития человечества. Каковы последствия? Куда приведёт этот путь? Вопросов много, тем интереснее.
Информационная реальность
На смену современной постиндустриальной стадии развития общества пришла информационная эпоха телекоммуникаций. Доминирующим фактором стал процесс производства и распространения информации, которая стала полностью пронизывать наши будни. Сознание человека чуть ли не круглосуточно подвергается интенсивному воздействию «информационных осадков», которые превратились в нескончаемый поток. Телевидение, радио, интернет, социальные медиа различного порядка – ежедневно мы погружаемся в эту практически бесконечную сеть информационных ресурсов.
В связи с этим сегодня мы являемся свидетелями кардинальных перемен, вызванных преобразованием образа мышления человека и наращиванием его интеллектуального потенциала. Информация получила негласный статус величайшей человеческой ценности общества, которая влияет на экономическое состояние и благополучие граждан любой страны в мире.
Развитие новых технологий и появления инноваций оказывают серьёзное влияние на фундаментальный научный мир всего мирового сообщества. Сегодня мы можем наблюдать бурный расцвет науки, а также появление новых дисциплин и существенное преобразование фундаментальных наук.
Эпоха кардинальных изменений
Современные научные исследования, изобретения, теории и прочие инструменты учёных фундаменталистов позволяют решать массу не решаемых до сегодняшнего момента проблем. Те болезни, которые не могли лечить пару десятков лет назад, сегодня уже вполне излечимы с помощью разработанных вакцин и операционных методик. Продолжительность жизни человека увеличилась, а отношение к старости меняется.
Инновации обусловили очередной этап развития экономики. Изменилась философия труда, поскольку техника стала занимать промежуточное положение между человеком и природой как предметом труда. Основой трудовой деятельности становится машина, а человек – лишь её дополнительным элементом. В связи с этим большое количество профессий уходит в прошлое, на смену им появляются технологические аналоги, практически не требующие человеческого участия. Параллельно появляется новый срез профессий, которых не существовало ранее, что также отражается на экономическом развитии общества в целом.
Стремительное развитие сферы технологий оказалось настоящим вызовом перед традиционной системой образования и рынком труда. Тем самым фундаментальные противоречия между привычными методиками обучения углубились, так как растущие объёмы информации требуют качественно нового подхода усвоения и иных скоростей обучения. Традиционная образовательная система, будучи довольно инертной, оказалась слабо приспособленной к изменившимся реалиям в условиях технологических изменений. На смену ей постепенно приходит иной подход, который подразумевает привлечение информационных технологий, методов и средств обучения. Многие страны делают ставки на так называемую перспективную образовательную систему, которая способна вооружить обучающихся действительно необходимыми и актуальными знаниями. Эта система качественно отличается гибкостью, открытостью и инновационностью учебной среды.
Осторожность не помешает
Сложно отрицать тот факт, что инновации и технологии – мощнейшее оружие и инструмент влияния в руках человечества. Но, как говориться, порой опасность приходит с неожиданной стороны. Поэтому не стоит забывать о том, что развитие информационно-коммуникационных технологий порой может обернуться неожиданно неприятным результатом. Интернет превратился в огромное хранилище различного рода важнейшей информации, которая по сей день достаточно уязвима. Именно поэтому вопросы защиты данных становятся как никогда актуальными.
Существует несколько типов опасностей: угроза конфиденциальности, угроза целостности и угроза доступности информации. Каждый из них влечёт за собой серьёзные негативные последствия. В первом случае к секретным данным может получить доступ стороннее лицо. Во втором случае информацию могут неправомерно исказить, изменить или уничтожить. В последнем варианте доступ к сведениям может быть неправомерно раскрыт или закрыт. Вы только представьте, если секретные данные (например, финансовые счета или государственная тайна) будут подвержены какой-либо из вышеперечисленных опасностей. Последствия могут быть воистину необратимы, ведь с помощью интернета можно нанести урон не только конкретному частному лицу, но и целому государству (например, получить доступ к данным спецслужб).
Ещё один немаловажный риск несёт быстрое развитие искусственного интеллекта. Многие исследователи и специалисты в области изучения развития искусственного интеллекта призывают проявлять осторожность, создавая «умные машины». Недавно ушедший из жизни известный английский физик-теоретик Стивен Хокинг полагал, что искусственный интеллект, обладающий способностью мыслить и принимать решения самостоятельно, может стать возможной причиной гибели человеческой цивилизации.
С ним согласна его коллега, астрофизик, телеведущая, а также успешный игрок в покер, Лив Боэри. Когда в 2017 году созданный университетом Карнеги-Меллона компьютер Libratus обыграл в покер четверых профессиональных игроков, она выразила свою обеспокоенность, заявив, что создание искусственного интеллекта нужно обязательно вести под бдительным контролем компетентных организаций.
К омпьютерные технологии неустанно развиваются. Обычные смартфоны теперь способны выполнять задачи, на решение которых в прошлом требовалась мощность огромных вычислительных машин. Впрочем, человечество стоит на пороге куда более масштабного технологического скачка. Он произойдет с появлением полноценного квантового компьютера. Всего за несколько минут он сможет решить задачу, на которую даже у самых мощных суперкомпьютеров уйдут десятилетия и даже столетия вычислений. Пока существуют только прототипы квантовых компьютеров, однако технологии с каждым годом совершенствуются. «Лента.ру» и Homo Science рассказывают, что такое квантовые технологии и каким образом они могут изменить мир.
Одним из первых о создании квантового компьютера заговорил американский физик Ричард Фейнман в 1982 году. По мысли ученого, такие машины способны моделировать сложные квантовые системы, например, атомы, что не по силам обычному, классическому компьютеру, которому для этого требуется колоссальный объем вычислительных ресурсов. Стало ясно, что квантовые компьютеры — хотя на тот момент не существовало даже их прототипов — способны на то, на что не способны даже мощнейшие суперкомпьютеры.
В 1996 году американский математик Лов Гровер предложил квантовый алгоритм решения задачи перебора, который теоретически способен ускорить поиск внутри гигантских баз неупорядоченных данных. Этот алгоритм был реализован в 1998 году с помощью компьютера, состоящего из двух кубитов на базе ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — того же самого явления, что стало основой для магнитно-резонансных томографов. Годом позже было показано, что ЯМР-компьютеры не имеют никакого преимущества перед обычными компьютерами, поскольку в них не реализуется особый феномен, называемый квантовой запутанностью.
Пока одни ученые искали алгоритмы, которые можно реализовать на квантовом компьютере, другие занимались физической реализацией квантовых вычислений. В 1995 году физики Сирак и Цоллер предложили ионную ловушку для создания кубитов, а в 1999 году японский физик Ясунобу Накамура продемонстрировал рабочий кубит на основе сверхпроводников.
Технологии стремительно развивались, и в 2009 году была опубликована работа, в которой исследователи использовали два запутанных фотона для вычисления энергии молекулы водорода, что слишком сложно для классических компьютеров. Это была первая демонстрация того, что квантовые вычисления способны привести к полезному результату.
Спустя десять лет, в 2019 году, Google объявила о достижении квантового превосходства: всего за 200 секунд их компьютер выполнил серию вычислений, на которую у суперкомпьютера ушло бы десять тысяч лет. А всего через год о достижении квантового превосходства сообщили китайские ученые: их компьютер на запутанных фотонах Jiuzhang за 200 секунд решил задачу, которая потребовала бы у самого мощного суперкомпьютера до 2,5 миллиардов лет вычислений.
Сейчас уже ведется работа по подготовке человеческого общества к появлению полноценных квантовых компьютеров: разрабатываются новые стандарты, создаются дорожные карты, стратегии выхода на рынок и сфера применения квантовых вычислений.
В России дорожная карта развития квантовых вычислений разработана совместными усилиями Росатома и Российского квантового центра.
На создание квантовых компьютеров и облачной платформы для доступа к ним планируется потратить 23,6 миллиарда рублей.
Квантовое превосходство — это свойство квантовых компьютеров решать задачи, которые не способны решить классические компьютеры за обозримый период времени. Сейчас ученые рассматривают это достижение больше как доказательство принципа, чем то, что может повлиять на будущую коммерческую жизнеспособность таких вычислений.
В России под эгидой Росатома создана Национальная квантовая лаборатория, куда вступили различные научные организации, включая Фонд «Сколково», Российский квантовый центр и профильные научные институты. Целью лаборатории является создание квантовых процессоров на базе сверхпроводников, холодных атомов, фотонов и ионов. К 2024 году планируется построить квантовые компьютеры, состоящие из 30-100 кубитов, в зависимости от используемой технологии.
Квантовое превосходство может быть временным и не исключает появления более эффективных алгоритмов, ускоряющих вычисления классическими компьютерами, поэтому любое заявление о достижении квантового превосходства вызывает скепсис у специалистов и подвергается тщательной проверке. Когда Google опубликовала результаты вычислений квантового процессора Sycamore, IBM заявила, что ее суперкомпьютер способен решить ту же задачу более точно и почти с той же скоростью — за два с половиной дня.
Страны вкладывают огромные суммы в развитие квантовой отрасли. Китай создал новый центр квантовых исследований (National Laboratory for Quantum Information Sciences) стоимостью 10 миллиардов долларов; Евросоюз разработал генеральный план развития квантовых технологий и планирует потратить на это около миллиарда евро; США, в соответствии с законом о национальной квантовой инициативе, выделили 1,2 миллиарда долларов на развитие проектов в этой области за пятилетний период. Однако для достижения полезной вычислительной производимости, вероятно, понадобятся машины, состоящие из сотен тысяч кубитов.
Классические компьютеры выполняют логические операции, используя биты — единицы информации, принимающие значение либо «0», либо «1». В квантовых вычислениях для этого используются кубиты, представляющие собой квантовое состояние объекта, например, фотона. До момента измерения квантовое состояние является неопределенным, то есть оно находится в суперпозиции двух возможных состояний — «0» или «1». Суперпозиция одного объекта может быть связана с суперпозициями других объектов, то есть можно сконструировать между ними логические отношения, подобные тем, что существуют на основе транзисторов в классических компьютерах. Однако квантовые системы трудно поддерживать в состоянии суперпозиции достаточно долго, поскольку квантовое состояние нарушается (система декогерирует) в результате взаимодействия с окружающей средой.
Чтобы добиться квантового превосходства, необходимо использовать явление, называемое квантовой запутанностью. Оно возникает в случае, когда две системы настолько сильно связаны, что получение информации об одной системе немедленно даст информацию о другой — вне зависимости от расстояния между этими системами.
Хартмут Невен, директор Google Quantum AI Labs предложил новое правило, которое предсказывает прогресс квантовых компьютеров в ближайшие 50 лет. Оно гласит, что мощность квантовых вычислений испытывает двукратный экспоненциальный рост по сравнению с обычными вычислениями. Если бы этому принципу подчинялись классические компьютеры, то ноутбуки и смартфоны появились бы в мире уже к 1975 году. Невен обосновывал свое правило тем, что ученые создают все более совершенные квантовые процессоры с большим количеством запутанных кубитов, и при этом процессоры сами по себе экспоненциально быстрее традиционных компьютеров.
Закон Невена, или, как его еще называют, закон Мура 2.0, прогнозирует, что по мере совершенствования квантовых микросхем вычисления будут становиться все быстрее и смогут решать проблемы, которые не под силу даже самым мощным суперкомпьютерам на планете. Это лишь вопрос количества доступных кубитов и снижения частоты ошибок, которые представляют основную проблему современных квантовых информационных систем. Если закон Невена себя оправдает, то в ближайшем будущем квантовые компьютеры покинут пределы университетских и исследовательских лабораторий и станут доступны для коммерческих и других приложений.
Все больше крупных компаний разрабатывают квантовые компьютеры, обеспечивая доступ к ним через облачные технологии. Заказчиками могут быть университеты, исследовательские институты, а также различные организации, которые заинтересованы в том, чтобы протестировать возможные сценарии использования таких вычислений. Рынок пока невелик: по оценкам Hyperion Research , в 2020 году он составил 320 миллионов долларов, однако его ежегодный рост составляет почти 25 процентов.
Специалисты Boston Consulting Group предсказывают, что к 2040 году рынок вырастет до 850 миллиардов долларов. Этот прогноз основан на уверенности, что уже в ближайшие годы мир получит оборудование, подходящее для решения коммерческих и общественных задач. Даже отсутствие готовых прототипов не мешает инвестициям в начинающие стартапы. Например, PsiQuantum привлек 665 миллионов долларов на создание квантовых компьютеров на базе запутанных фотонов.
В настоящее время усилия ученых сосредоточены на двух направлениях: создании универсальных квантовых компьютеров для широкого круга задач и специализированных квантовых вычислителях. Как правило, коммерчески доступные системы имеют небольшое количество кубитов, однако в них используются принципы квантовой механики, ускоряющие вычисления. Одним из главных игроков на этом рынке является компания D-Wave Systems, чьи устройства уже включают в себя пять тысяч кубитов. В 2020 году D-Wave начала предлагать коммерческий доступ через облако к специализированным квантовым компьютерам Advantage с пятью тысячами кубитов, которые пока пригодны для решения сложных оптимизационных задач.
IBM представила коммерчески доступный IBM Quantum System One, пригодный для решения более широкого круга задач, в том числе моделирования материалов для систем хранения энергии, оптимизации портфелей финансовых активов и улучшения параметров стабильности в инфраструктуре энергоснабжения. Исследователи также стремятся использовать квантовый компьютер для того, чтобы раздвинуть границы глубокого обучения. Пока ведутся исследования, связанные с проверкой концепции, то есть демонстрации осуществимости квантовых вычислений в интересующих специалистов областях.
Одна из наиболее перспективных областей, на которую могут повлиять квантовые вычисления, — разработка систем искусственного интеллекта (ИИ). ИИ имеет дело с огромными объемами данных, а неточности в обучении нейронных сетей приводят к значительным погрешностям. Квантовые компьютеры могут улучшить алгоритмы обучения и интерпретации. Предприниматель в области ИИ Гэри Фаулер считает, что большую роль играет способность квантовых компьютеров выходить за рамки привычного двоичного кодирования. Это влияет как на объем анализируемой информации, так и на обработку естественного языка.
ИИ на базе квантового компьютера будет способен глубоко понимать и анализировать текст и речь. Это касается и распознавания образов, то есть искусственный интеллект может научиться видеть предметы и понимать, что находится перед ним, с той же точностью, что человек, и даже лучше. Улучшенное распознавание образов позволит медицинским работникам быстрее диагностировать и лечить заболевания по снимкам МРТ.
Некоторые специалисты считают, что сильный ИИ невозможен без квантовых компьютеров. Современные суперкомпьютеры не обладают мощностью для моделирования человеческого мозга с химическими взаимодействиями между отдельными частями нервных клеток. Даже с учетом закона Мура такие компьютеры не появятся и через миллион лет, однако полноценный квантовый компьютер поможет решить эту проблему.
Считается, что постквантовая криптография, которая неподвластна квантовым компьютерам, остается неуязвимой даже для самых мощных систем. Специалисты уже работают над решением этой задачи, и NIST (Национальный институт стандартов и технологий, США) разрабатывает новые стандарты защиты информации, которые будут опубликованы в 2022 году. В то же время подобная криптография требует огромных ресурсов, поэтому квантовые компьютеры могут помочь защитить то, что они же делают уязвимым. Однако уже сейчас существуют прототипы защитных протоколов будущего, доступные для тестирования. Полный переход к ним может затянуться на 15-20 лет.
Квантовые компьютеры способны привести к резкому прорыву в открытии и разработке новых лекарств, давая ученым и врачам возможность решать задачи, которые невозможно решить сейчас. Специалисты швейцарской фармацевтической компании Roche надеются, что квантовое моделирование ускорит разработку вакцин для защиты от инфекций, подобных COVID-19, лекарств от гриппа, рака и даже болезни Альцгеймера. Квантовое моделирование может заменить лабораторные эксперименты, чем снизит стоимость исследований и сведет к минимуму потребности в тестировании препаратов с участием животных и людей.
Квантовые компьютеры потенциально могут ускорить создание новых катализаторов для утилизации СО2 из воздуха или отработанных газов, которые не только сократят выбросы, но и позволят получать ценные нефтехимические продукты.
С помощью «квантового отжига» можно рассчитать траекторию движения каждой частицы воздушного потока над новым типом крыла, что может привести к изобретению новых технологий в аэродинамике. Подобный принцип можно использовать для решения задач оптимизации трафика в городе или потока данных в сети.
Читайте также: