Những bước tiến khoa học và công nghệ năm 2021

Robot giao hàng

Các chuyên gia trong ngành công nghiệp chế tạo robot tin rằng trong những năm tới, robot sẽ tỏ ra hữu ích không chỉ trong các doanh nghiệp mà còn trong lĩnh vực dịch vụ. Đó không chỉ là một hình người có thể bắt chước người thật, mà là một cỗ máy có trí thông minh nhân tạo và một hệ thống phức tạp về thị giác máy tính. Giáo sư Triết học, Tiến sĩ Robin Murphy tin rằng vào thập kỷ 2020, robot giao hàng sẽ phải chứng tỏ giá trị của chúng trong xã hội. Nếu chiếc máy cho thấy rằng nó có thể tự động và nhanh chóng giao hàng mà không tạo ra những sự cố trên đường phố thì một thiết bị như vậy sẽ thuyết phục tất cả những ai còn hoài nghi.

Ali Kashani, Tổng Giám đốc của Serve Robotics cho biết, “Vào năm 2022, chúng tôi kỳ vọng việc thương mại hóa ô tô tự lái và robot trên vỉa hè sẽ bắt đầu được triển khai đại trà ở các thành phố lớn”. Trong thời kỳ đại dịch COVID-19 hoành hành, ở một số quốc gia, robot đã chứng minh rằng chúng có thể vận chuyển thực phẩm và thuốc men một cách an toàn cho con người.

Một vấn đề quan trọng mà cộng đồng CNTT sẽ cần giải quyết là sự tương tác giữa các robot từ các nhà sản xuất khác nhau. Máy móc làm việc trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, thương mại điện tử, hậu cần và công nghiệp phải giao tiếp với nhau để phối hợp hành động và không làm cản trở lộ trình. Một tiêu chuẩn như vậy trong tương lai sẽ cho phép các xe và xe tự lái giao tiếp với nhau nhằm loại bỏ hoàn toàn khả năng xảy ra tai nạn giữa những thiết bị tham gia giao thông tự động.

 Các chuyên gia tại Viện Công nghệ Massachusett (MIT) cho rằng, robot phải giao tiếp không chỉ để không cản trở lẫn nhau. Thiết bị có thể tạo ra các mối quan hệ nhất định với các xe và thiết bị khác để chúng cùng tồn tại trong một môi trường tích cực. Các nhà khoa học MIT đã đề xuất dạy cho robot các kỹ năng xã hội để chúng có thể cùng nhau thực hiện những nhiệm vụ phức tạp hoặc nhờ sự trợ giúp của các “đồng nghiệp”. Trong một môi trường xã hội phức tạp, robot sẽ được cộng điểm vì thể hiện sự đồng cảm với con người hoặc một chiếc xe khác - nếu không sẽ bị mất điểm. Dựa trên hệ thống điểm, thiết bị sẽ học và lĩnh hội các chuẩn mực đạo đức. Nghĩa là nó sẽ trở nên gần gũi hơn với con người.

Siêu máy tính lượng tử hướng tới sự ưu việt

Năm 2022, nhân loại sẽ tiếp tục giải quyết việc xử lý lượng dữ liệu khổng lồ. Với sự phát triển của Internet và các tiện ích, mỗi người trở thành một nút thông tin nhỏ, thường xuyên phát ra các gigabyte thông tin. Các máy móc và chương trình cổ điển không có khả năng “tiêu hóa” hàng triệu gigabyte dữ liệu, vì vậy các siêu máy tính sẽ hỗ trợ.

Các thiết bị điện toán lượng tử có thể hoạt động với các mảng thông tin lớn và giải quyết cực kỳ nhanh chóng các nhiệm vụ phức tạp. Khác với những máy tính tiêu chuẩn, máy lượng tử hoạt động với qubit: ví dụ, các phép tính mà PC sẽ phải làm việc trong 10.000 năm thì siêu máy tính lượng tử sẽ làm trong… vài phút.

Có một khái niệm về ưu thế lượng tử - đó là khả năng của máy tính lượng tử giải quyết các vấn đề mà máy tính cổ điển không thể giải quyết. Vào tháng 10-2021, sự vượt trội của máy lượng tử so với máy thông thường đã được IBM công bố: máy tính 127 qubit của họ đưa ra thông tin ở dạng lượng tử và hoạt động với số lượng bit vô hạn.

Siêu máy tính lượng tử vô cùng đắt đỏ, chẳng hạn như Google đang làm việc theo hướng này không tiết lộ giá thành của một chiếc, nhưng được biết giá của một chiếc máy như vậy có thể lên tới hàng trăm triệu USD. Các chuyên gia tin rằng những thiết bị lượng tử quá đắt nên chúng sẽ chủ yếu hoạt động để giải quyết các vấn đề muôn thuở của vật lý, toán học cao cấp và khoa học máy tính. Công việc “bếp núc” hàng ngày sẽ được thực hiện bởi các thiết bị máy tính rẻ hơn, nhưng thiết bị lượng tử sẽ giúp hướng chúng phát triển đúng hướng.

Những tiện ích hỗ trợ y tế

Theo dữ liệu của Mordor Intelligence, thị trường thiết bị Internet of Things (IoT) đạt 761,4 tỷ USD vào năm 2020. Chỉ trong 3- 4 năm, nó sẽ tăng lên 1.400 tỷ USD. Bất chấp đại dịch COVID-19, ngày càng có nhu cầu nhiều hơn các thiết bị thông minh khác nhau, đặc biệt là trong ngành công nghiệp và y học. Các chuyên gia tin rằng, trong tương lai gần, các loại tiện ích liên tục truyền tải thông tin lên Internet sẽ được phổ biến ở khắp nơi.

Nhiều chuyên gia cho rằng, trước hết thiết bị đeo sẽ phân tích tình trạng của người dùng và các chỉ số quan trọng nhất về sức khỏe của họ. Đồng hồ thông minh, thấu kính, quần áo, làn da phải liên tục hiện các chỉ số và gửi đến trung tâm dữ liệu để phân tích và đưa ra khuyến nghị. Một bác sĩ ảo làm việc 24/7 sẽ giúp tìm ra những bất thường và ngăn chặn sự phát triển bệnh ở giai đoạn đầu. Trong trường hợp có mối có nguy cơ về sức khỏe và tính mạng, thiết bị thông minh sẽ hỗ trợ từ xa cho bệnh nhân hoặc sẽ tự hướng dẫn các dịch vụ cấp cứu cho họ. Các nhà chế tạo các thiết bị này phải giải quyết vấn đề kết nối tiện ích tới mạng lưới và tăng tính chủ động trong công việc.

Các nhà khoa học tại Đại học Imperial College London và Đại học Bách khoa Turin đã đề xuất in các thiết bị đeo trên máy in 3D. Họ đã tạo được những màng siêu mỏng, trước nhất, nó có thể được tích hợp với chip silicone, sau nữa, người đeo sẽ không nhận diện được nó. Các thiết bị siêu mỏng có thể thay thế các phương pháp điều trị xâm lấn khác, chẳng hạn như can thiệp vào cơ thể người để lấy mẫu máu.

Ắc quy mới cho ô tô điện

Còn quá sớm để nói về việc loại bỏ hoàn toàn xe sử dụng động cơ đốt trong ở thập niên này, nhưng thị phần của xe điện đang tăng lên qua từng năm, trong năm 2021 nó chiếm 5%. Người ta tin rằng ngành công nghiệp xe điện vẫn tiếp tục phát triển, trong khi tiềm năng của dòng xe cổ gần như đã được khai thác hết. Hơn nữa, các phương tiện giao thông chạy điện hiện đang trở nên có giá cả phải chăng hơn và các chính phủ trên thế giới đang khuyến khích việc phổ biến một phương thức giao thông “xanh” hơn.

Một trong những bước đột phá lớn trong ngành này sẽ là cải tiến và giảm giá thành của pin. Ắc quy trên ô tô rất đắt và khó bảo dưỡng nên việc thay thế chúng tốn rất nhiều tiền - đôi khi tiêu hủy những chiếc ô tô điện còn rẻ hơn là sửa chữa chúng. Một số người cho rằng ô tô chạy bằng xăng nguy hiểm hơn vì nhiên liệu có thể bắt lửa và gây cháy, nhưng ắc quy xe điện cũng nguy hiểm không kém.

Năm nay, một số phòng nghiên cứu đã đề xuất loại pin an toàn hơn, tiết kiệm năng lượng hơn. Ví dụ, các kỹ sư của LG đã thiết kế một loại pin thể rắn hiệu suất cao với cực dương silicon tinh khiết. Các loại pin được mô tả có mật độ năng lượng cao và cũng ít bị ảnh hưởng bởi tác động vật lý và tiếp xúc với hơi ẩm. Về lý thuyết, điều này sẽ làm tăng phạm vi hoạt động của ô tô điện và sự an toàn của lái xe và hành khách. Ngoài ra, pin silicon không cần phải làm nóng, có thể chiếm tới 1/3 nguồn dự trữ của pin trong điều kiện nhiệt độ thấp. Điều này sẽ làm tăng sự phổ biến của xe chạy điện ở các nước có khí hậu khắc nghiệt.

Nếu những chiếc xe cổ điển được tiếp nhiên liệu trong vài phút thì ô tô điện phải mất hàng giờ để sạc ắc quy. Đầu năm 2021, các nhà khoa học của Đại học Pennesylvania đã tạo ra một nguyên mẫu pin có khả năng sạc siêu nhanh, trong 10 phút, dụng cụ này đã được sạc đủ để cho xe hoạt động 400km. Loại pin này cũng tuyệt vời vì chúng có thể huy động nguồn dự trữ tại thời điểm này và chuyển năng lượng đến bánh xe, đem lại cho xe tốc độ tăng tốc và động lực học cao.

AR và VR sẽ giúp loại bỏ điện thoại thông minh

Nhân loại đã quen với công nghệ thực tế ảo tăng cường (AR) và thực tế ảo (VR) không chỉ trong một thập kỷ. Tuy nhiên, đến thập kỷ thứ ba của thế kỷ 21, các thực tế thay thế chỉ được ứng dụng trong phân khúc nội dung giải trí. Đồng thời, các trò chơi VR có thị phần rất nhỏ trên thị trường về sự phổ biến tương tác với trò chơi này. Nhưng mọi thứ có thể thay đổi trong tương lai. Vào tháng 10, ông chủ Facebook Zuckerberg đã đổi tên hãng thành Meta và dự đoán sự xuất hiện của Metaverse, một thế giới ảo kết nối chặt chẽ với hiện thực với sự trợ giúp của bộ tai nghe đặc biệt.

Ali Daniali, quản lý hàng đầu của T-Mobile cho biết, “Chúng tôi đang tiến vào một thế giới mà ở đó sẽ không có điện thoại thông minh. Thiết bị của tương lai sẽ thay thế điện thoại cần cá tính hơn và ít rườm rà hơn. Nhiều khả năng, việc thay thế điện thoại thông minh bằng tai nghe đặc biệt có khả năng truy cập VR và AR sẽ gắn liền với các công nghệ, tạo ra các thiết bị nhỏ gọn, pin siêu mỏng, bộ phát 5G giá rẻ và thiết bị chống hack.