JAGA

IBM tutvustas oma iga-aastast “viis viiest” nimekirja viiest teaduspõhisest lahendusest, mis järgmise viie aasta jooksul hakkavad oluliselt kujundama maailma ettevõtteid ja ühiskonda.

Innovatiiv otsis veebiavarustest üles mõned eelmised taolised ennustused – üldistatult võib öelda, et viie aasta asemel tuleks küll pigem aastakümnest rääkida, kuid üldjoontes on need ennustused siiski üpris täpsed.

Esmalt värsked uudised, tänavu tutvustavate arengute ühisnimetajaks on ennenägematu arvutusvõimsus ning arvutitehnoloogia areng:

1. Võltskaup ei meeldi kellelegi. Krüptoankrud ja plokiahel loovad ülemaailmse ühisrinde võltsijate vastu

Maailmamajandus kaotab võltsingute tõttu üle 600 miljardi dollari aastas. Mõnes riigis on peaaegu 70 protsenti teatud elutähtsatest ravimitest võltsitud. Komplekssed tarneahelad, mis koosnevad kümnetest tarnijatest mitmetes eri riikides, teevad raskemaks võltsingute ärahoidmise kõikjal alates paberrahast kuni koduelektroonikani. Plokiahela tehnoloogias nähakse digitehingute tulevikku, mis on suuteline tagama tarneahelate usaldusväärsuse, tõhususe ja läbipaistvuse. Kuid plokiahelad üksi ei suuda tagada füüsiliste kaupade autentsust.

Järgmise viie aasta jooksul viiakse igapäevastesse esemetesse ja seadmetesse nn. krüptoankrud, mis on soolaterast väiksemad tindipunktid või väikearvutid. Neid hakatakse kasutama paralleelselt plokiahela jaotatud pearaamatu tehnoloogiaga, et tagada eseme autentsus päritolukohast kuni kliendi kätte jõudmiseni. Need tehnoloogiad sillutavad teed uutele lahendustele, mis käsitlevad toiduohutust, toodetud komponentide autentsust, geneetiliselt muundatud tooteid, võltsitud esemete tuvastamist ja luksuskaupade päritolu.

2. Häkkerid jätkavad häkkimist, kuid nende teele astub võrekrüptograafia

2016. aastal varastati ligi 4 miljardit andmekirjet. Igaüks neist läks info omanikule maksma umbes 158 dollarit. Tänapäeval on failid krüptitud andmete edastamise ja hoiustamise ajal, kuid mitte nende kasutamise ajal. See võimaldab häkkeritel vaadata või varastada krüptimata faile. Küberrünnakud jätkuvad ja tänapäevased tehnoloogiad ei suuda sellega sammu pidada.

IBM töötab välja krüpteerimismeetodeid, et pidada sammu kiirelt areneva tehnoloogiaga, nagu kvantarvutid, mis võivad ühel päeval murda kõik praegused krüpteerimisprotokollid. IBMi teadlased on juba välja töötanud kvantjärgse krüpteerimismeetodi, nn võrekrüptograafia ja esitanud selle vabatahtlikult Riiklikule Standardite ja Tehnoloogiale Instituudile (NIST). Ükski arvuti ei saa seda meetodit purustada, isegi mitte tuleviku kvantarvutid.  Võrekrüptograafia abil saame töötada failis või krüptida seda, ilma et häkkerid saaksid ühelgi hetkel juurdepääsu tundlikele andmetele.

3. Meie ookeanid on reostunud. Tehisintellektil põhinevad robotmikroskoobid võivad need päästa

2025. aastaks elab enam kui pool maailma elanikkonnast veevaeses piirkonnas, kuid teadlased püüavad juba praegu koguda ja analüüsida reaalajas meie ookeanide, järvede ja jõgede igakülgset seisukorda. On välja töötatud spetsiaalsed andurid, mida saab kasutada vees spetsiifiliste kemikaalide avastamiseks ja veekeskkonna seisundi jälgimiseks, kuid nad ei suuda avastada uusi agressiivseid võõrliike või uusi kemikaale.

Viie aasta pärast jälgivad väikesed ja autonoomsed tehisintellektil põhinevad mikroskoobid, mis on ühendatud ülemaailmsesse pilvetehnoloogiat kasutatavasse võrgustikku, reaalajas vee kui meie planeedi ühe kõige olulisema ja ohustatud ressursi seisukorda. IBMi teadlased töötavad lahenduse kallal, mis kasutab planktonit ehk looduslikku ja bioloogilist vee tervise andurit. Veekogudesse paigutatud AI-mikroskoobid jälgivad planktoni liikumist 3D kujul oma looduskeskkonnas ja kasutavad neid andmeid vee seisukorra prognoosimiseks. See võib aidata likvideerida ka nafta- ja muude saasteallikate reostust ja prognoosida selliseid ohte nagu punavetikate vohamist.

4. Eelarvamus tehisintellekti kaob. Kuid tulevik kuulub ainult eelarvamuseta AI-le

Tehisintellekt ehk AI saab olla ainult nii hea kui on sellesse sisestatud andmed. Ebaõiged või ebapiisavad andmed võivad sisaldada kaudseid rassilisi, soolisi või ideoloogilisi eelarvamusi. Viie aasta pärast on meie käsutuses uued lahendused, et edukalt võidelda eelarvamustega AI-süsteemide ja algoritmidega, mille arv vohab kindlasti ka edaspidi.

Töötades välja AI-süsteeme, mida saab usaldada, on ülioluline, et neid süsteeme arendatakse ja õpetatakse andmetega, mis on õiglased, tõlgendatavad ja vabad rassilistest, soolistest või ideoloogilistest eelarvamustest. Seda eesmärki silmas pidades töötasid IBM teadlased välja meetodi, millega saab vähendada võimalikke eelarvamusi  koolitusandmestikes, nii et mis tahes AI algoritm, mis hiljem sellest andmestikust õpib, ei tooda ebavõrdsust juurde, vaid vähendab seda. Lisaks töötasid IBMi teadlased välja ka meetodi, millega saab AI-süsteeme testida ka siis, kui AI õpetamiseks vajalikud andmed pole kättesaadavad.

5. Täna on kvanttehnoloogia teadlaste pärusmaa. Viie aasta pärast on see üldlevinud

Kvantarvutid on ülivõimsad masinad, mis kasutavad andmete töötlemisel uut, kvantmehaanika põhimõtetest lähtuvat meetodit. Arvuteid, mida me täna kasutame, teatakse kui traditsioonilisi arvuteid. Need on võimaldanud meile teha uskumatuid asju ja on tänaseks kõikjal meie eludes. On aga jätkuvalt probleeme, mida need ei suuda lahendada. Need probleemid on reeglina seotud eksponentsiaalsete skaleerimistega nagu suuremahulise optimeerimise või keemiliste simulatsioonidega.

Viie aasta pärast kasutavad kvanttehnoloogiat laialdaselt ka uut liiki spetsialistid ja arendajad, lahendades sellega probleeme, mida kunagi peeti lahendamatuks. Kvantarvutid saavad ülikoolides igapäevaseks ja on teatud määral kättesaadavad ka keskkoolides. IBMi teadlastel on juba kvantkeemias olulisi saavutusi. Nad simuleerisid edukalt berülliumhüdriidi (BeH2) aatomsidet, mis on seni kõige keerukam kvantarvutiga simuleeritud molekul. Tulevikus lahendavad kvantarvutid jätkuvalt üha keerukamaid probleeme, saavutades ja ületades kõik, mida traditsiooniliste masinatega on võimalik saavutada.

Põikame nüüd minevikku, millised olid IBMi teadlaste ennustused näiteks viis aastat tagasi, 2012. aasta detsembris? Aga aastatel 2010 ja 2008? Millised tollastest ennustustest on tänaseks teiks tehtud, millised hüljatud?

2012. aastal kajastati IBMi loendis uuendusi, mis loovad toetuspinna uuele arvutusteaduste ajastule, mida ettevõte kirjeldab kognitiivsete süsteemide ajastuna.

Uue põlvkonna masinad õpivad, kohanevad, tajuvad ja hakkavad kogema maailma just sellisena, nagu see on. Selle aasta ennustused keskenduvad uue ajastu ühele aspektile – arvutite võimele imiteerida inimlikke meeli ehk omal moel näha, nuusutada, puudutada, maitsta ja kuulda.

Arvutite suutlikkus tajuda aitab meil muutuda teadlikumaks ja saavutada paremaid tulemusi ning aitab meil mõelda – ent arvutid ei hakka meie eest mõtlema. Kognitiivsed arvutisüsteemid aitavad meil aru saada keerulistest nähtustest, püsida info liikumise kiirusega samas tempos, teha rohkem teadlikke otsuseid, parandada oma tervist ja elukvaliteeti, rikastada oma elu ja lammutada igasuguseid piire, mis on seotud muu hulgas geograafilise kauguse, keelte, kulude ja ligipääsematusega.

1. Puudutus: te võite telefoni vahendusel puudutada

Kujutlege, et ostate nutitelefoni abil pulmakleiti ja saate ekraanipinnalt katsuda, millisest satiinist või siidist see tehtud on või kuidas tundub käe all pitsloor. Või puudutada teisel pool maakera elava käsitöömeistri valmistatud õlasalli kude ja sellele tikitud pärleid. Mõned tööstusharud, näiteks jaemüügisektor, muutuvad viie aasta jooksul täielikult tänu uudsele võimalusele asju mobiilseadme vahendusel n-ö katsuda.

IBMi teadlased töötavad välja jaemüügi-, tervishoiu- ja teistes sektorites vajalikke rakendusi, mis kasutavad puudutuse simuleerimiseks kompimis-, infrapuna- ja survetundlikke tehnoloogiaid. Nende abil tunneb ostja sõrme seadmeekraanist üle libistades riide tekstuuri ja kude. Telefoni vibratsioonivõimalusi kasutatakse selleks, et anda igale esemele ainulaadne vibratsioonimuster, mis tekitab katsumistunde. Selles võivad olla lühikesed ja kiired või pikemad ja tugevamad vibratsioonijadad. Vibratsioonimuster on siidi, linase või puuvillase materjali puhul erinev ning aitab seega tekitada füüsilist aistingut, et materjali katsutakse päriselt.

2. Nägemine: üks piksel räägib rohkem kui tuhat sõna

Inimesed teevad aasta jooksul 500 miljardit pilti. Igas minutis laaditakse YouTube’i 72 tundi videomaterjali. Üleilmne meditsiinilise piltdiagnostika turg kasvab prognooside järgi 2016. aastaks 26,6 miljardi USA dollarini.

Tänapäevased arvutid mõistavad pilte üksnes nende siltidel või pealkirjades oleva teksti järgi. Suurem osa teabest – pildi tegelik sisu – on veel mõistatus. Lähema viie aasta jooksul hakkavad süsteemid suutma pilte ja visuaalseid andmeid vaadata ja nende sisu tuvastada, samuti saavad pikslid nende jaoks tähenduse, nii et arvuti hakkab neid mõtestama sarnaselt sellele, kuidas inimene vaatab ja tõlgendab fotot. Tulevikus on arvutitel ajulaadsed võimed, mis lasevad neil analüüsida värve, mustreid või kontuure ning saada teavet visuaalsest allikast. See mõjutab väga tugevalt selliseid tööstusharusid nagu tervishoid, jaemüük ja põllumajandus.

Viie aasta jooksul rakendatakse neid omadusi tervishoius selleks, et saada kätte teavet näiteks sellistest mahukatest terviseinfot sisaldavatest kogumitest nagu magnetresonantstomograafilised, kompuutertomograafilised, röntgen- ja ultraheliuuringud ning koguda andmeid konkreetsete anatoomiliste või patoloogiliste seisundite kohta.

3. Heli: arvutid kuulevad seda, mis on oluline

Kas olete kunagi soovinud saada aru kõigist ümbritsevatest helidest ja mõista ka seda, mida sõnades ei väljendata?

Viie aasta jooksul luuakse hajusalt paigutatud tarkade sensorite süsteem, mis suudab tajuda heli erinevaid elemente, näiteks helirõhutaset, vibratsioone ja helilaineid eri sagedustel. Süsteem tõlgendab sisendeid ja suudab nende abil ennustada, millal kukub metsas puu või millal on oodata maalihet. See kuulab meie keskkonda ja mõõdab liigutusi või materjalide pinget ning hoiatab eesootavast ohust.

Sensorid tajuvad puhtaid helisid sarnaselt inimajuga. Süsteem, kuhu need andmed jõuavad, arvestab ka teisi modaalsusi, näiteks nägemise või puudutuse teel saadud teavet, ning võtab need aluseks helide liigitamisel ja tõlgendamisel. Uute tuvastatud helide kohta järelduste tegemisel võtab süsteem aluseks varasemad teadmised ja võime tunda ära korduvaid rütme ja mustreid.

Näiteks suudab süsteem tõlgendada beebilalinat keelena ja anda vanematele või arstidele teada, mida imik püüab öelda. Helide abil võib tõlgendada beebi käitumist või vajadusi.

4. Maitse: digitaalsed maitsenäsad aitavad õigemini süüa

Kas poleks tore, kui me suudaksime anda tervislikele toitudele suurepärase maitse, kasutades selleks erilist loomingulist arvutisüsteemi?

IBMi teadlased arendavad välja arvutisüsteemi, mis suudab tajuda maitset ja mida kokad saavad kasutada uudsete maitsvate retseptide loomiseks. See lõhub koostisosad molekulideks ja ühendab toiduainekeemia psühholoogiaga, mis uurib seda, milliseid maitseid ja lõhnu inimesed eelistavad. Võrreldes tulemusi miljonite retseptidega, suudab süsteem luua uusi maitsekombinatsioone, kus ühendatakse näiteks röstitud kastanid keedetud punapeedi, värske kaaviari ja vinnutatud lihaga.

Selline süsteem võib aidata meil ka tervislikumalt toituda, luues uudseid maitseühendeid, mis panevad meid ihaldama kartulikrõpsude asemel juurviljahautist.

5. Lõhn: arvutitel on tulevikus lõhnataju

Lähema viie aasta jooksul suudavad tillukesed arvutisse või mobiiltelefoni peidetud sensorid aru saada, kui olete haigestumas külmetusse või mõnesse muusse haigusse. Hingeõhus olevate lõhnade, biomarkerite ja tuhandete molekulide analüüsimine aitab arstidel diagnoosida ja jälgida selliseid tõbesid nagu näiteks maksa- ja neeruhäired, astma, diabeet ja epilepsia: süsteem tunneb ära, millised lõhnad on normaalsed ja millised mitte.

Juba praegu kasutavad IBMi teadlased samalaadset süsteemi keskkonnatingimuste ja õhus sisalduvate gaaside tajumiseks kunstiteoste säilitamisel. Seda uuendust hakatakse kasutama meditsiiniasutuste hügieeni parandamiseks, mis on praeguse aja tervishoius üks suurimaid probleeme. Järgmise viie aasta jooksul hakkab IBMi tehnoloogia n-ö nuusutama, kas tööpindadel leidub desinfektandi lõhna, et otsustada, kas ruum on desinfitseeritud või mitte.

2010. aastal ennustused olid järgmised:

1. Ilmute sõprade juurde kolmemõõtmeliselt

Järgmise viie aasta jooksul saate filmidest tuttavate 3D-liideste abil oma sõprade 3D-hologrammidega reaalajas suhelda. Filmid ja televisioon on juba 3D-le üle minemas ning holograafiliste ja 3D-kaamerate arenedes ja nende mõõtmete vähenedes, nii et need teie telefoni mahuksid, saate kasutada fotosid, sirvida veebi ja vestelda oma sõpradega täiesti uuenduslikul viisil.

Teadlased arendavad ka videovestlust, muutes selle holograafiliseks vestluseks ehk 3D-kohaloluks. Selles tehnikas kasutatakse esemetelt peegelduvaid valguskiiri ja rekonstrueeritakse nende abil selle eseme kujutis — sarnast tehnoloogiat kasutab ka inimsilm ümbrusest kujutise loomiseks.

2. Akud hakkavad hingama õhku meie seadmete käitamiseks

Viie aasta pärast võimaldavad transistori- ja akutehnoloogia teaduslikud uuendused seadmetel tänasega võrreldes umbes kümme korda kauem töötada. Lisaks võivad mõnel juhul akud väiksematest seadmetest üldse ära kaduda.

Tänapäeva raskete liitiumioonakude asemel töötavad teadlased välja akusid, mis kasutavad energiatiheda metalliga reageerimiseks õhku, kõrvaldades peamise takistuse akude tööea pikendamiselt. Edu korral on tulemuseks kerge, võimas ja laetav aku, mis võib toita kõike alates elektriautodest tarbeseadmeteni.

3. Planeedi päästmiseks ei pea olema teadlane

Kuigi te ei pruugi olla füüsik, olete kõndiv andur. Viie aasta pärast koguvad teie telefonis, autos, rahakotis olevad andurid ja isegi teie Twitteri säutsud andmeid, mis annavad teadlastele reaalajas ülevaate teie keskkonnast. Nende andmetega saate panustada globaalse kliimasoojenemise takistamisse ja ohustatud liikide päästmisse või jälgida sissetungivaid taimi või loomi, mis ähvardavad maailma ökosüsteeme. Järgmise viie aasta jooksul tekib täiesti uus kodanik-teadlaste klass, kes loovad olemasolevate andurite kaudu uuringute jaoks tohutuid andmehulki.

4. Teie liiklemisviis kohandatakse teie vajadustele vastavaks

Kujutlege liiklemist ummistunud kiirteedeta, ülerahvastatud metroota, teedeehitusest tingitud viivitusteta, ka tööle hilinemise pärast ei peaks te enam muretsema. Järgmise viie aasta jooksul pakuvad keerukad analüüsitehnoloogiad kohandatud soovitusi, et aidata liiklejail võimalikult kiiresti soovitud sihtkohta jõuda. Kohanduvad liiklussüsteemid õpivad intuitiivselt liiklejate teekondi ja käitumist, et tagada praegusest dünaamilisem liiklusohutus ja teeteave.

5. Arvutid aitavad kütta linna

Arvutitehnoloogia ja andmekeskuste uuendused võimaldavad kasutada neist eralduvat liigset soojust ja energiat näiteks talvel majade soojendamiseks ja suvel konditsioneeride käitamiseks. Mõelge, mida see endaga kaasa tooks, kui kogu maailma andmekeskustes kasutatavat energiat saaks linnas kasutamiseks ümber töötada.

Kuni pool tänapäevase andmekeskuse tarbitavast energiast kulub õhu jahutamiseks. Enamik soojust läheb seejärel raisku, sest see lihtsalt suunatakse atmosfääri. Uute tehnoloogiatega, näiteks IBM-i arendatava uuendusliku kiibil oleva vesijahutussüsteemi abil, saab arvutiprotsessorite klastrist eralduva soojusenergia tõhusalt büroodele või majadele sooja vee tootmiseks ümber töötada.

2008. aastal aga algas see ennustus järgmiste sõnadega (ning etteruttavalt võib väita, et suurem osa neist on ka moel või teisel teoks saanud): Aknad ja asfalt hakkavad koguma päikeseenergiat ning kristallkuul näitab igaühe terviseriske. Viie aasta pärast saab veebiga suhelda nagu teise inimesega, oste aitavad sooritada digitaalsed ostuassistendid ning üksi asi ei unune enam.

1. Asfalt, värv ja aknad koguvad päikeseenergiat

Kas olete kunagi mõelnud, kui palju energiat saaks toota, kui päikesepatareid oleks ehitatud kõnni- ja sõiduteedesse, maja voodrisse, katusesse ja akendesse. Kui siiani ei ole päikeseenergia selle kogumise kalli hinna tõttu saavutanud eriti laia kasutust, siis järgmise viie aasta jooksul saab päikeseenergia kättesaadavaks ka tavainimestele. Seda tänu uutele säästlikele kilematerjalile trükitud (thin-film) päikesepatareidele, mis on senistest räniplaadile ehitatud patareidest odavamad ja 100 korda õhemad. Uusi kilematerjalile trükitud (thin-film) päikesepatareisid saab paigaldada hoonete seintele, akendele, mobiiltelefonidele, sülearvutitele, autodele ja isegi riietele.

2. Kristallkuul ennustab terviseseisundit

Mis oleks, kui saaks ette näha oma terviseseisundit ja sellest tulenevalt kujundada oma elustiili. Isegi kui räägitakse, et friikartulid, juust ja vein ei ole tervisele hea, siis kristallkuul näitaks täpselt, mida kui palju tohib veel tarbida, ilma et need kahjustaksid tervist.

Viie aasta pärast koostab arst igaühele geneetilise kaardi, mis näitab ära inimese kõige tõenäolisemad terviseriskid ning annab inimese DNAst lähtudes konkreetseid soovitusi, kuidas neid vältida. Geneetilised kaardid teevad lähiaastatel tervishoius revolutsiooni – arstid näevad ette inimeste terviseriske ning ravimifirmadel on võimalus toota igaühele individuaalseid, senisest efektiivsemaid ravimeid.

3. Veebiga saab rääkida ja veeb vastab

Järgmise viie aastaga muutub täiesti kardinaalselt veebi „minek“ – enam ei ole vaja klaviatuuri ning Internetis saab surfata hands-free hääljuhtimise abil. IBMi hinnangul on antud muutuseks vajalik tehnoloogia olemas, veelgi rohkem on olemas aga vajadus selleks. Näiteks Indias, kus suuline sõna oluliselt suurema kaaluga kui kirjasõna, on mobiiltelefon oluliselt populaarsem kui sülearvuti. Tänu hääljuhtimisele reageerivatele veebilehtedele saavad tulevikus Internetti kasutada ka lugemis- ja kirjaoskamatud ning need, kel puudub isiklik sülearvuti ja Internetiühendus.

Tänu sellele, et tulevikus saab internetiga suhelda nagu teise inimesega, muutub see kõigile kättesaadavamaks ja lihtsamaks. E-maile ei pea enam lugema ning neile vastust trükkima – veeb loeb e-mailid ette ning neile saab vastata suuliselt kõneledes.

4. Igaühel on oma digitaalne ostuassistent

Tõenäoliselt on igaüks proovikabiinis hädas olnud – kaasa on võetud vale suurusega riietusese ning kuskil pole näha müüjat, kes õige tooks. Lisaks – kuidas saab midagi osta, kui pole sõpra, kes kinnitaks, et asi on ostmist väärt. Järgmise viie aasta jooksul sõltuvad ostjad üha rohkem üksteisest – abi ja hinnang tuleb müüjate asemel teistelt ostjatelt.

Proovikabiinides on tulevikus digitaalsed ostuassistendid – puutetundlikud ekraanid ja hääljuhtimisele alluvad kioskid, mille kaudu saab teavitada müüjat, millist ja mis suuruses toodet sa endale proovikabiini soovid.

Lisaks sellele saab proovikabiinis teha endast pilte ning saata need e-maili või SMSiga sõpradele hindamiseks – kas nad soovitavad proovitava eseme osta või mitte. Ostjad saavad näha ka teiste ostjate hinnangut proovitavale tootele ning alla laadida sooduskuponge, mida saab kohe kasutada.

5. Unustamist aitab vältida tehnoloogiline lisamälu

Tulevikus on senisest oluliselt lihtsam meeles pidada, mida on vaja osta toidupoest, kellega ja kus on kohtumine kokku lepitud, mis toote reklaami nägid lennujaamas või kellega rääkisid päeval konverentsil. Tulevikus kõik sellised igapäevased detailid salvestatakse, analüüsitakse ja näidatakse vajaliku hetkel ja vajalikus kohas nii isiklike mobiilsete seadmete kui avalikes kohtades asuvate statsionaarsete terminalide poolt. Kui inimene on toidupoes, tuletatakse talle meelde, mida tal vaja osta on. Tulevikus integreeritakse terminalid muu hulgas ka nt kohvikumööbli sisse.