Технологии из научной фантастики, ставшие реальностью

Когда жизнь опережает мечту

Ни для кого не секрет, что многие из окружающих нас технологий были предсказаны писателями-фантастами задолго до появления соответствующих изобретений. И полеты на луну, и радиовещание, и телефоны были cначала описаны в художественной литературе, а затем стали реальностью.

Мы решили продолжить славную традицию анализа научно-фантастической литературы и посмотреть, какие из более поздних предсказаний фантастов уже успели сбыться. Заодно мы взяли на себя смелость предположить, как те или иные технологии будут развиваться в будущем. Итак, вот наша первая десятка. 

 

Беспилотный транспорт

Беспилотный транспорт прочно обосновался в фантастических романах, пожалуй, с самого момента появления этого жанра. Винить фантастов в тиражировании этой идеи не стоит: если некая повозка уже и так едет сама (спасибо двигателю внутреннего сгорания), то остается сделать последний шаг — полностью избавить водителя от необходимости участвовать в управлении. 

О самоуправляющихся автомобилях еще в первой половине прошлого века писал Дэвид Келлер («Живая машина», 1935), о беспилотных самолетах — Александр Беляев («Властелин мира», 1926). Да и в более поздних книгах и кинофильмах многие технические средства передвижения позволяли водителю отвлечься от управления на то или иное время.

Что же в наши дни? Беспилотные автомобили у всех на слуху, их разработкой занимаются как технологические компании (Google), так и традиционные автомобильные гиганты (от Volkswagen до КАМАЗа). Все игроки регулярно сообщают об успехах и получают свою долю журналистского внимания, но факт остается фактом: индивидуальные машины с автопилотами еще только готовятся выйти на дороги общего пользования, соответствующее предсказание фантастов сбывается на наших глазах, но еще не сбылось.

При этом незаслуженно забыты уже реализованные автопилоты на другом транспорте. Поезда в дубайском метрополитене уже сегодня курсируют в полностью автоматическом режиме, в ряде других городов машинист в подземке нужен только на случай внештатной ситуации. Про самолеты и говорить нечего: современный авиалайнер практически в течение всего полета не нуждается в пилоте (а первый трансатлантический перелет на автопилоте был совершен и вовсе в 1947 году).

В целом беспилотный транспорт уже сейчас комфортно себя чувствует во всех средах, где движение не столь загруженное, как на автодорогах общего пользования. Можно сказать, что автопилоты уже давно стали повседневной реальностью, но наше внимание приковано именно к автомобилям, которые еще держат оборону. 

 

Голографические изображения

Еще одна любимая тема научной фантастики — трехмерные голографические изображения и средства связи с их использованием. Самый часто вспоминаемый пример — послание принцессы Леи из первого эпизода «Звездных войн» (1977), но Джордж Лукас далеко не единственный, кто описал и показал на экране подобную технологию. К примеру, трехмерные голограммы присутствуют во вселенной «Бегущего по лезвию» и прочем киберпанке.

Технологические компании и ученые нашего мира экспериментируют с трехмерными изображениями уже многие годы, но лишь недавно голограммы из области развлечений перешли в плоскость практического применения. Это стало возможно благодаря развитию технологий дополненной реальности, суть которой заключается в том, что созданная компьютером картинка накладывается на то, что видят глаза в реальности. Самой эффектной демонстрацией данной технологии стала игра PokemonGO, показавшая, что с подобной задачей уже справляется самый обычный смартфон, но на деле перспектив у нее больше в медицине, строительстве и так далее.

Главная загвоздка на сегодняшний день — это поиск экрана, на который выводилась бы голограмма, для создания эффекта ее присутствия в реальности. На текущем этапе развития технологии в виде экрана предлагают нечто, через что человек привык смотреть на мир в обычных ситуациях. В первую очередь речь идет об очках, но ими список опций не ограничивается. Так, многие автомобильные компании уже начали использовать в качестве экрана дополненной реальности... лобовое стекло машины, через которое водитель смотрит на дорогу.

Добавим, что особые надежды на развитие голографических звонков специалисты возлагают на стандарт связи 5G. Так что нельзя исключать, что принцесса Лея позвонит буквально завтра. А следом и от очков можно будет избавиться.

 

Умный дом

Человеку будущего нужно жилье будущего, и здесь фантасты тоже в большинстве своем единодушны. В представлении многих из них дом должен быть замкнутой экосистемой с высоким уровнем роботизации. Одно из ярких описаний подобной системы оставил нам в книге «Будет ласковый дождь» (1950) Рэй Брэдбери. Его умный дом не только пережил ядерную войну, но и продолжил обеспечивать быт несуществующих жильцов в автоматическом режиме.

Умный дом в наши дни — это уже давно не фантастика. Современные технологии позволяют дому самостоятельно следить за температурой и влажностью в помещениях, контролировать расход электричества и воды, обеспечивать безопасность жилища, реагировать на голосовые команды жильцов, а главное, — принимать решения, не дожидаясь этих команд.

Интернет вещей постоянно развивается. Да, пока что холодильник еще не заказывает еду без участия хозяина, но уже сейчас даже самая простая видеокамера может позвонить хозяину на смартфон, если заметит в квартире движение, когда там никого быть не должно. Да и современному роботу-пылесосу хозяин не нужен.

Также нельзя не отметить, что популярная у фантастов идея герметичного дома под куполом, защищенного от агрессивной окружающей среды, нам пока не пригодилась. Что не может не радовать.

 

Экзоскелеты

Как бы ни было развито общество будущего, человек в нем по-прежнему остается хрупкой и ненадежной конструкцией. Наверное, именно этим и объясняется засилье в научной фантастике всевозможных вариаций на тему рыцарских доспехов, призванных исправить естественный недостаток человеческой природы. Особенно в условиях войны с разнообразным неведомым.

От «Звездного десанта» (1959) Роберта Хайнлайна до «Аватара» (2009) Джеймса Кэмерона неизменным спутником воина будущего был экзоскелет, призванный увеличить физические возможности солдата. Впрочем, не только солдата — в «Чужих» (1986) фигурирует изначально вполне гражданский экзоскелет-погрузчик, которому, впрочем, тоже находится боевое применение.

До сих пор главные проблемы всех реально созданных боевых экзоскелетов — это чрезвычайно большая масса и отсутствие подходящих источников питания, так что и американский TALOS, и российский ЭО-01.02 — это скорее эксперименты в сфере будущих костюмов космического десанта. Однако гораздо ближе к широкому применению медицинские экзоскелеты для людей, восстанавливающихся после травм или имеющих проблемы с опорно-двигательным аппаратом (Cyberdyne HAL, ReWalk, REX Boinic). Сейчас ученые работают над тем, чтобы сделать подобные устройства не только эффективными (это уже удалось), но и доступными по цене.

 

Бионические протезы

Если уж речь зашла о механическом корректировании возможностей человеческого тела, то нельзя не упомянуть и бионическое протезирование. Поклонники «Звездных войн» сразу вспомнят протез Люка Скайвокера, потерявшего руку в поединке с Дартом Вейдером в пятом эпизоде саги (1980). Фанаты киберпанка также приведут немало примеров, поскольку аугментации и бионика являются неотъемлемыми элементами жизни в будущем.

Реальное человечество столкнулось с необходимостью протезирования тысячи лет назад, но до недавнего времени все протезы отличались тем, что просто механически крепились к телу и не были никак связаны с нервной системой. Одним из пионеров в бионическом протезировании стала компания RSLSteeper, которая представила протез кисти BeBionic в 2010 году. С тех пор аналогичные устройства начали выпускать десятки различных фирм, и зачастую стоят они уже не десятки тысяч долларов, а просто сотни. И если искусственная рука пока еще не может фехтовать световым мечом, то прежде всего по причине отсутствия световых мечей. В России подобными разработками занимается, в частности, проект «Моторика».

 

Связь повсюду

Смотря научно-фантастические фильмы, мы зачастую даже не задаемся вопросом о том, что проблема телекоммуникаций в мире будущего практически отсутствует. То, что послание доходит до адресата за любое число километров, воспринимается как нечто разумеющееся само собой.

Надо признать, что для жителя современного мегаполиса все обстоит практически аналогичным образом, а в ближайшей перспективе связь на планете станет и вовсе всеобъемлющей благодаря SpaceX Илона Маска и OneWeb Ричарда Брэнсона. Оба проекта, работа над которыми идет весьма активно, предполагают размещение на низкой орбите масштабной группировки спутников, которые обеспечат доступ к Сети в любой точке глобуса. 

Кстати, орбитальные группировки спутников предсказал еще в 1945 году Артур Кларк. По части сбывшихся научно-фантастических прогнозов его можно считать одним из самых успешных писателей.

 

Ликвидация языкового барьера

Еще одно из сбывшихся предсказаний фантастов — стирание языкового барьера. Здесь можно вспомнить и вавилонскую рыбку из книги «Автостопом по галактике» (1979) Дугласа Адамса, и универсальный переводчик из «Первого контакта» Мюррея Лейнстера (1945), и, наконец, переводчик из «Звездного пути» (1979). Последний примечателен тем, что в нем была описана технология, которую затем ученые применили и в реальности. Речь идет о машинном обучении.

Переводчик из «Звездного пути» начинал нормально функционировать только после того, как набирал достаточную базу данных по словарю, грамматике и другим особенностям неизвестного ему ранее языка. Фактически переводчик учился языку, и с возрастанием массива собранных данных работал все лучше.

Именно развитие машинного обучения стало причиной того прорыва, который продемонстрировали компьютерные системы перевода в последнее время. В течение многих лет эти системы буксовали на месте, пытаясь вырваться за рамки автоматического словаря, и наконец это произошло. Возможно, переводчик Google еще не способен свободно переводить с тайского на урду, но прогресс по основным европейским языкам не может не впечатлять. А о том, насколько компьютеры продвинулись в имитации речевого поведения человека, вам уже самостоятельно могут рассказать Алиса и Сири.

 

3D-печать

Если действие фантастического романа или кинофильма происходит в условиях космоса, то автору неизбежно нужно решать задачу обеспечения своих героев необходимыми припасами: от соусов к макаронам до запасных частей для звездолета. Логично, что производиться они должны на борту из некого максимально универсального и доступного сырья. В частности, именно так обеспечивал свои потребности экипаж звездолета «Энтерпрайз» из уже упомянутого выше «Звездного пути». Имевшийся на борту «Репликатор» использовал в качестве сырья субатомные частицы, при этом агрегат за один век эволюционировал из устройства для производства еды до универсального аппарата, производящего самые разные вещи.

Реальные 3D-принтеры, в отличие от «Репликатора», пока не могут использовать в качестве сырья субатомные частицы, но темпы их эволюции впечатляют. Первые технологии послойной 3D-печати появились в 1980-х годах, а сейчас на принтерах можно создавать даже донорские ткани и запчасти для истребителей.

 

Новая энергия

Еще один неизбежный вопрос в научной фантастике — это поиск подходящего топлива для всего изобилия межзвездных кораблей, левитирующих автомобилей и прочей энергоемкой техники.

В фантастической вселенной «Бэттлтек» (1984) звездные корабли использовали солнечную энергию, а огромные роботы на полях боя функционировали за счет ядерных реакторов. На мирном атоме работали автомобили и боевые экзоскелеты в мире компьютерных игр «Фоллаут» (1997), а в цикле романов «Анклавы» (2005) Вадима Панова человечество перешло с двигателей внутреннего сгорания на электродвигатели.
 
Солнечные батареи в космонавтике используются уже достаточно давно, поскольку Солнце — самый логичный источник энергии в космосе. Атомная энергетика зарекомендовала себя на морском транспорте: от ледоколов до авианосцев и подводных лодок. Но практика показала, что важно не только получить энергию, но и запасти ее в удобном для применения виде, оптимальным из которых представляется электричество.

Фантастических батарей Ллейтона, как в романах Панова, человечество еще не изобрело, но полноценный прорыв в этой сфере все же состоялся. В декабре Илон Маск успешно завершил проект Tesla Hornsdale Power Reserve, представляющий собой энергохранилище мощностью 100 МВт и емкостью 129 МВт/ч в Южной Австралии. Эта гигантская батарея запасает энергию, вырабатываемую ветряками электростанции Neoen Hornsdale, и является крупнейшим энергохранилищем в мире. Да и в области компактных аккумуляторов для смартфонов и автомобилей произошел колоссальный прорыв.

Можно сказать, что ожидаемая энергия будущего — это не столько новый источник, сколько новые способы хранения и передачи электричества. Хотя автопроизводители не забывают и про другие концепции. 

 

Искусственный интеллект

Напоследок коснемся самой широкой темы научной фантастики, над которой размышляли и Айзек Азимов, и Филипп Дик, и братья Вачовски. Речь, естественно, об искусственном интеллекте и роботах, которые встречаются практически в любом произведении соответствующего жанра. Прогнозов фантастами сделано столько, что разбирать их по одному не представляется возможным, так что просто констатируем ситуацию на 2019 год.

Промышленные роботы существуют уже несколько десятилетий и с каждым годом заменяют все больше работников на заводах и фабриках, повышая производительность предприятий и лишая рабочих мест живых людей (или, если угодно, высвобождая их ресурсы для других видов труда).

Антропоморфные роботы или роботы в виде животных постепенно развиваются, но не выходят за пределы развлекательной сферы, оставаясь игрушками или площадками для тестирования и демонстрации новых технологий.
 
Программные роботы, предназначенные для автоматизации офисных процессов, так же как и промышленные, постепенно забирают на себя рутинные операции, ранее выполнявшиеся клерками. Ярким примером этой тенденции является банк ВТБ, в котором искусственный интеллект занимается сбором и анализом информации, созданием отчетов, подготовкой данных для транзакций и рядом других процессов, роботизированных с помощью технологии RPA (Robotic Process Automation). Подробнее о том, как происходит внедрение искусственного интеллекта в банковской сфере, вы можете прочесть в нашей статье «Алгоритм в помощь».

Искусственный интеллект с каждым годом все лучше выполняет задачи, ранее подвластные лишь человеку. Обыграв человека в шахматы и го, робот начал конкурировать с ним в живописи и других видах творчества.

Новые технологии машинного обучения обещают, что с каждым годом темпы развития искусственного интеллекта будут расти, а сферы применения — расширяться. 

И наконец, человечеству нужно готовиться к новой реальности уже сейчас. Потому что никогда не знаешь, чей прогноз в итоге сбудется. Уж не Вачовски ли?