27/9/2015
Phân II : Kỷ thuật cao kỷ ở Việt Nam đã làm được mấy phần :
10 Kỷ thuật Trổi dậy chóp bu thế giới năm 2015
GS Tôn Thất Trình
|
Sau đây là một tiểu luận của Bernard Meyerson , chánh chuyên viên sáng kiến của IBM và là chủ tịch của Meta Council thuộc Diễn Đàn Kinh tế Thế giới - WWF tháng 3 năm 2015.
Kỷ thuật có lẽ là tác nhân lớn nhất cho thay đổi trên thế giới cận đại .Dù luôn luôn có nguy hiểm, các chọc thủng kỷ thuật hứa hẹn những giải pháp cho những thách thức tòan cầu cấp bách nhất thời đại chúng ta . Từ các xe hơi phát thải -zêrô chạy nhiên liệu hydrogen đến các chips computer lấy bộ óc người làm kiểu mẩu, năm 2015, danh sách 10 Kỷ thuật Trổi dậy Chóp bu, một tài liệu hàng năm của Meta Council - WWF, cống hiến một thóang nhìn sống động về uy lực của sáng kiến để cải thiện đời sống , biến đổi các công nghệ và bảo vệ hành tinh chúng ta. Thu thập làm ra danh sách này là một pan nen gồm 18 chuyên viên, dùng những chuyên nghiệp tập thể của rất nhiều cộng đồng ở Diễn Đàn để xác định các khuynh hướng kỷ thuật quan trọng nhất . Làm như vậy, Meta Council nhắm vào việc nâng cao thêm hiểu biết tiềm năng chúng và góp phần lấp lổ trống cho đầu tư, điều hòa và hiểu biết công cọng thường ngăn cản tiến bộ .
1 - Xe chạy tế bào nhiên liệu- fuel cell vehicles
Đó là các xe phát thải - zêrô chạy hydrogen. Xe chạy tế bào nhiên liệu từ lâu đã hứa hẹn nhiều ưu điểm chánh yếu trên các xe chạy điện hay chạy hydrocarbons . Kỷ thuật chỉ ngày nay mới bắt đầu đến giai đọan các công ty ô tô đang dự tính tung lên cho các nhà tiêu thụ. Giá cả thọat tiên khoaảng 70 000 $ , nhưng sẽ gia giảm đáng kể khi mức bán xe tăng gia trong vòng hai năm tới .
Khác các bình điện, phải sạc lại từ một nguồn ngọai, mất từ 5 đến 12 giờ, tùy theo xe và ổ nạp điện , các tế bào nhiên lliệu tạo ra điện trực tiếp, dùng hydrogen hay khí dầu thiên nhiên. Trên thực tế, các tế bào điện được phối hợp với tế bào nhiên liệu tạo ra điện và các bình điện tồn trử điện cho đến khi các motor cần dùng chạy xe . Các xe tế bào nhiên liệu như vậy phải là các xe lai hybrids và sẽ tự động dàn trải đạp thắng (phanh xe ) thu hồi năng lượng từ nhiệt lượng phế thải, một khả năng then chốt tối đa hóa hửu hiệu và số dặm chạy được.
Khác các xe chạy điện bằng bình điện, các xe tế bào nhiên liệu chạy những xe có mức lái dạo dài , đến 650 km cho mỗi “ thùng chứa” ( nhiên liệu thường là khí hydrogen được ép nén ) ; một đổ lại nhiên liệu chỉ cần khỏang 3 phút. Hydrogen đốt cháy rất sạch, sản xuất ra chỉ hơi nước mà thôi ; thế cho nên các xe nhiên liệu tế bào sử dụng hydrogen là xe phát thải - zêrô, một thừa tố quan trọng, vì chưng chúng ta cần giảm bớt ô nhiễm không khí .
Có một số phương cách sản xuất hydrogen mà không tạo ra các phát thải carbon. Rỏ rệt nhất là các nguồn tái sinh điện từ gió hay nguồn mặt trời, có thể dùng để điện phân nước, dù rằng mức hửu hiệu tổng quát tiến trình này thật quá thấp. Hydrogen cũng có thể tách rời từ nước ra ở các lò phản ứng hạt nhân nhiệt độ cao hay phát ra từ các nhiên liệu hóa thạch, tỉ như than đá hay khí dầu thiên nhiên, với thành quả là carbon dioxide chụp bắt hay rút khỏi, thay vì giải tỏa vào khí quyễn.
Cũng như sản xuất hydrogen rẽ tiền trên kích thước đại trà, một thách thức đáng kể là thiếu cơ cấu phân phối hydrogen cần thiết để sánh ngang và khi nào đó thay thế các trạm đổ xăng và diesel . Chuyên chở hydrogen đi xa, ngay cả khi ở tình trạng nén ép, ngày nay không được xem là rẽ tiền - đúng phép kinh tế. Các kỷ thuật tồn trữ hydrogen sáng kiến, tuy nhiên, sẽ mai đây hạ thấp phí tổn chuyên chở xa và dễ dàng làm bớt các hiểm nguy liên hệ đến tồn trữ khí và giải tỏa vô ý.
Các xe chạy tế bào nhiên liệu bán đại trà là một viễn cảnh hấp dẫn, vì chúng cung cấp một rặng dài và thuận tiện đổ nhiên liệu ngay nay cho các xe chạy diesel và khí dầu, trong khi đó cũng cung cấp lợi lộc tính cách vững bền của chuyên chở cá nhân. Tuy nhiên, các lợi lộc này đòi hỏi một sản xuất đáng tin cậy và đúng kinh tế của hydrogen từ các nguồn hòan tòan carbon thấp, cũng như phân phối hydrogen cho một đám xe đang tăng trưởng là hàng triệu xe, thập niên tới .
2 - Thế hệ kế tiếp khoa học rô bốt- robotics ( Lăn ra xa từ các đường dây sản xuất )
Tưởng tượng phổ thông từ lâu đã nhin thấy trước là một thế giới nơi đó rô bốt sẽ thay thế con người ở nhiệm vụ hằng ngày . Tương lai khoa học rôbốt này đã cứng đầu từ chối cụ thể hóa, tuy nhiên, với rô bốt vẫn giới hạn trong các đường dây ráp máy ở xưởng và các nhiệm vụ kiểm soát. Dù rằng dùng nhiều ( chẳng hạn ở ngành công nghệ ô tô ), những rô bốt này to lớn và nguy hiểm cho con người cùng làm việc; cho nên phải chia lìa nhau bằng những lồng an tòan.
Tiến bộ ở ngành kỷ thuật khoa học rôbốt làm việc hợp tác con người và máy móc là một thực thể cho mọi ngày. Các máy dò - sensors tốt hơn và rẽ hơn làm cho một rôbốt có nhiều khả năng hơn, để “ hiểu” và trả lời cho môi trường mình. Thân thể rôbốt đã trở thành thích nghi và mềm dẽo, khi các nhà họa kiểu lấy cảm hứng từ các nhanh nhẹn và mềm dẻo lạ thường của các cấu tạo sinh học phức tạp, tỉ như bàn tay con người. Và rôbốt cũng trở nên nối kết hơn, tìm ra lợi lộc từ cuộc cách mạng làm computer đám mây - cloud computer bằng cách đủ khả năng đì vào các chỉ dẫn và thông tin từ xa, thay vì buộc phải làm lập trình như thể là một đơn vị hòan tòan tự trị.
Thời đại mới ngành khoa học rôbốt đem những máy móc này ra xa khỏi các đường dây chế tạo to lớn ráp máy đến một lọat nhiệm vụ rất rộng rải. Dùng kỷ thuật GPS, giống y hệt các điện thọai thông minh, rôbốt đã bắt đầu được sử dụng ở nông nghiệp chính xác diệt trừ cỏ dại và thu hoạch. Ở Nhật rôbốt đã được thử nghiệm làm các vai trò nuôi nấng, điều dưỡng. Chúng giúp bệnh nhân ra khỏi giường, chẳng hạn, và hổ trợ các nạn nhân bại liệt vì tim ngưng đập kiểm sóat lại đựợc tay chân. Các rôbốt nhỏ hơn và khéo léo hơn như Dexter Bot, Baxter và LBR iiwA , được họa kiểu để có thể làm lập trình dễ dàng và thi hành những nhiệm vụ chế tạo khó nhọc , không thuận tiện cho các con người làm lao động.
Thật vậy, rôbốt là lý tưởng cho những nhiệm vụ qúa ư lập đi lập lại và nguy hiểm cho con người phải thực hiện, và có thể họat động 24 giờ một ngày với phí tổn thấp hơn các người lao động. Thật sự, các máy móc rôbốt thế hệ mới, chắc sẽ hợp tác với con người thay vì thay thế con người . Ngay cả khi xét đến các tiên tiến về họa kiểu và thông minh nhân tạo, liên hệ con người và giám sát vẫn là cần thiết .
Hiểm nguy vẫn duy trì là rôbốt có cơ đuổi con người ra khỏi công việc làm, dù những làn sóng trước đây của tự động hóa đã có khuynh hướng đưa tới hiệu năng và tăng trưởng cao hơn, đem lợi lộc cho suốt nền kinh tế. Những lo sợ xưa cũ đã mấy chục năm của các rôbốt theo mạng lưới thoát khỏi kiểm soát, trở thành nổi bật hơn, vì chưng rôbôt thế hệ kế tiếp được nối vào trang Web, nhưng cùng lúc chúng sẽ trở nên quen thuộc hơn, khi dân gian dùng những rôbốt nội địa làm những công việc gia thất hằng ngày buồn chán. Tuy nhiên, không nghi ngờ gì nữa là thế hệ rôbốt kế tiếp đặt ra những vấn đề mới mẽ về liên quan giữa con người và máy móc .
3- Các nhựa dẽo -plastics phản ứng nhiệt tái chu kỳ ( một lọai chất nhựa dẽo bớt phế thải phải đổ vào nơi đổ rác)
Nhựa dẽo chia ra làm nhựa dẽo nóng - thermoplastics và nhựa dẽo phản ứng nhiệt - thermoset plastics . Nhựa dẽo nóng có thể hâm nóng lên và làm thành dạng nhiều lần và có mặt khắp nơi trên thế giới cận đại gồm mọi thứ từ đồ chơi trẻ em đến chỗ ngồi nhà vệ sinh. Vì chúng có thể nung chảy và làm lại hình dáng, nhựa dẽ nóng thường tái chu kỳ lại được . Ngược lại, nhựa dẽo phản ứng nhiệt chỉ có thể hâm nóng và làm lại hình dáng một lần thôi , sau đó các thay đổi phân tử có nghĩa là chúng đã “ điều trị - cured” , giữ lại hình dáng chúng và sức mạnh .ngay cả khi chúng bị hâm nóng và nhận áp lực gay gắt .
Nhựa dẽo phản ứng nhiệt nhờ bền bĩ là một thành phần khẩn thiết thế giới cận đại chúng ta. Chúng được sử dụng ở mọi thứ, từ các điện thọai di động và các bảng mạch vòng đến ngành công nghệ không gian . Nhưng chính những đặc tính đã làm chúng cần thiết cho chế tạo cận đại, cũng làm chúng không thể nào tái chu kỳ lại được nữa .Thành quả là đa số polymers phản ứng nhiệt cuối cùng phải đổ vào các nơi đổ -hứng rác . Vì mục tiêu cuối cùng của bền bỉ, nhựa dẽo phản ứng nhiệt từ lâu đã bị khẩn thiết phải tái chu kỳ lại.
Năm 2014, các tiên tiến cực trọng đã được làm trong lảnh vực này, với sự xuất bản cột mốc ở tuần báo Khoa học -Science , tuyên bố khám phá ra một hạng mới polymers phản ứng nhiệt có thể tái chu kỳ. Tên gọi là poly hexahydrotriazines hay PHT’s, có thể hòa tan trong acid mạnh, bẻ gãy các dây chuyền polymers thành những thành phần monomers có cơ tái ráp lại thành những sản phẩm mới. Tương tự các nhựa dẽo phản ứng nhiệt truyền thống không tái chu kỳ được, những cơ cấu mới này rất cứng nhắc, kháng lại nhiệt lượng và rất dai bền, có những ứng dụng tiềm thế các nhựa dẽo không tái chu kỳ được trước chúng .
Dù không có tái chu kỳ nào lại hửu hiệu 100%, sáng kiến, nếu dàn trải rộng rải, sẽ tăng tốc độ di chuyễn tới một kinh tế vòng tròn, với một gia giảm to lớn phế thải đổ rác từ nhựa dẽo, Chúng ta chờ đợi các polymers phản ứng nhiệt tái chu kỳ thay thế các nhựa dẽo phản ứng nhiệt không tái chu kỳ được trong vòng 5 năm tới , có cơ có mặt khắp nơi ở các hàng hóa chế tạo năm 2025.
4- Các kỷ thuật công nghệ di truyền chính xác ( một chọc thủng cống hiến mùa màng tốt hơn, ít tranh cải hơn)
Công nghệ di truyền - genetic engineering qui ước từ lâu đã gây ra tranh cải. Nay những kỷ thuật mới đang trổi dậy giúp chúng ta “ biên tập - edit” mã số di truyền cây cối làm chúng có , chẳnng hạn dinh dưỡng nhiều hơn và chống trả tốt hơn với khí hậu đổi thay. Chúng ta tin tưởng là các lợi lộc và sự chính xác về “ biên tập “ có thể làm tránh khỏi các thắc mắc liên hệ, đưa tới chấp nhận rộng rải hơn.
Hiện nay, công nghệ di truyền các mùa màng dựa trên vi khuẩn agrobacterium tumefaciens , chuyễn đạt các DNA mong muốn vào trong hệ gen mục tiêu. Kỷ thuật này được chứng minh và đáng tin cậy và dù lo sợ công cọng tràn lan, có một nhất trí ở cộng đồng khoa học là các sinh vật biến đổi di truyền sử dụng kỷ thuật này cũng không nguy hiểm gì hơn là biến đổi chúng theo ( lai ) tuyễn chọn di truyền qui ước cả. Khi agrobacterium ích lợi, những kỷ thuật chính xác hơn và biên tập nhiều hệ gen đã được phát triễn thêm những năm gần đây .
Gồm có ZFNs, TALENs và mới đây là hệ thống CRISPR - Cas9 system,làm tiến trào ở vi khuẩn, như thể một cơ chế bảo vệ chống lại virus . CRISPR - Cas9 dùng một phân tử RNA nhắm mục tiêu DNA, cắt xén thành những trình tự đã biết , người sử dụng lụa chọn ở trong hệ gen mục tiêu. Khả năng này có thể làm bị thương một gen(e) không muốn hay làm biến đổi nó theo một phương cách có chúcc năng không phân biệt nổi với một đột biến thiên nhiên. Sử dụng “ tái phối hợp tương đồng , đồng đẳng - homologous recombination “ CRISPR có thể dùng để nhét những trình tự DNA mới hay cả tòan thể gen( es ) vào hệ gen một cách chính xác .
Một khía cạnh khác của công nghệ di truyền tuồng như xếp đặt cho một tiên tiến chánh yếu là dùng sự nhiễu , gây trở ngại- interference RNA (RNAi ) ở mùa màng. RNAi rất hửu hiệu chống virus và các mầm bệnh nấm khuẩn- fungal và cũng có thể bảo vệ cây cối chống các dịch bệnh côn trùng , giảm bớt cần thiết phải dùng hóa chất diệt trừ sâu . Các gen (es) virus đã được dùng để bảo vệ các cây đu đủ chống lại virus đốm vòng - ring spot virus , chẳng hạn, với không có dấu hiệu nào đối kháng tiến trào trong hơn một chục năm dùng ở Hawaii . RNAi cũng có thể có ích cho các cây trồng làm thực phẩm chánh yếu bảo vệ lúa mì chống lại bệnh rĩ thân - stem virus , lúa gạo chống lại bệnh cháy lá - blast và khoai tây chống lại bệnh chết rụi -blight , và chuối ăn chống lại bệnh héo rủ - fusarium wilt .
Rất nhiều sáng kiến này đặc biệt ích lợi cho các nhà trồng trọt nhỏ bé ở các nước chậm tiến, đang mở mang. Như vậy, công nghệ di truyền có thể trở nên ít tranh cải hơn, khi dân gian nhận thức mức công hiệu của chúng, hầu bổ sung lợi tức họ và cải thiện chế độ ăn uống cho hàng triệu người .Hơn nữa, biên tập hệ gen chính xác hơn có thể làm dân gian bớt lo sợ đi, đặc biệt nếu thành qủa cây cối hay động vật không bị liệt vào chuyễn gen - transgenic, vì không có một chất liệu di truyền ngọai quốc nào được dẫn nhập .
Nói chung lại, những kỷ thuật này hứa hẹn làm bền vững thêm tiên tiến nông nghiệp bằng cách giảm bớt dùng ngọai vật ở nhiều lảnh vực, từ nước và đất đai chí đến phân bón hóa học, trong khi vẫn giúp mùa màng thích nghi với thay đổi khí hậu.
5 - Chế tạo cọng thêm ( tương lai làm nhiều thứ, từ các bộ phận in được đến áo quần thông minh )
Như tên gọi gợi ý, chế tạo cọng thêm- additive manufacturing là đối nghịch với chế tạo trừ đi . Chế tạo trừ đi là cách chế tạo đã làm truyền thống : các lớp bị trừ đi, hay lấy ra khỏi một mảnh vật liệu lớn hơn ( gỗ, kim khí ,đá … ) để lại hình dáng mong muốn. Chế tạo cọng thêm khởi sự từ vật liệu lỏng lẻo , chất lỏng hay bột, rồi xây đắp lên thành hình dáng 3-D ( chiều ) dùng một khâu mẩu - template kỷ thuật số- digital, một lớp một lúc .
Các sản phẩm 3 chiều có thể do người dùng đặt hàng cao , khác hẳn các hàng hóa sản xuất đại trà - số lượng lớn. Một thí dụ là công ty Invisalign, dùng hình ảnh computer các răng người tiêu thụ , làm ra những vật chỉnh răng - braces gần như không nhìn thấy được, may theo mồm (miệng ) họ . Các áp dụng y khoa khác là dùng cách in 3 chiều theo một hướng sinh học hơn : các máy móc có thể in tế bào người trực tiếp , như vậy làm ra những mô sống động, có cơ tìm thấy áp dụng tiềm thế ở sàng lọc an tòan thuốc men và cuối cùng ra sửa chửa và tái tạo mô - tissues . Một thí dụ sớm cho cách in sinh học này là in các lớp tế bào gan của hảng Organovo, đã nhắm vào thử nghiệm thuốc men và có cơ được sử dụng tạo ra các bộ phận đem cấy. In sinh học đã được sử dụng làm ra da và xương cũng như tim và mô mạch máu, cống hiến tiềm năng to lớn trong ngành y khoa cá nhân tương lai.
Một giai đọan kế tiếp quan trọng ở chế tạo cọng thêm sẽ là in 3-D của các thành phần điện tử hội nhập tỉ như các bảng mạch vòng. Các bộ phận computer kích thước nanô tỉ như các vi xử lý - processors, rất khó chế tạo cách này, vì những thách thức của các thành phần phối hợp điện tử với các thành phần khác, làm ra từ các vật liệu đa phương khác nhau. Ở các cách in 4- D các vùng khác, nay lại hứa hẹn đem tới một thế hệ mới sản phẩm có thể tự mình thay đổi phản ứng theo các đổi thay môi trường, tỉ như nhiệt lượng - heat và ẩm độ. Điểm này có thể ích lợi cho áo quần và giày dép, chẳng hạn , cũng như cho các sản phẩm săn sóc sức khỏe, tỉ như các bộ phận cấy - implants họa kiểu để thay thế thân thể con người .
Y như phân phối chế tạo, chế tạo cọng thêm có tiềm năng làm gián đọan nhiều cho các tiến trình qui ước và các dây chuyền cung cấp. Nhưng ngày nay, chúng vẫn còn là một kỷ thuật mới sinh, làm những ứng dụng chánh tại các khu vực ô tô, không gian và y khoa. Có thể chờ đợi tăng trưởng mau lẹ vào thập niên tới, khi nhiều cơ hội trổi dậy và sáng kiến ở ngành kỷ thuật này đem tới gần hơn thị trường đại trà, khối lượng.
6- Thông minh nhân tạo trổi dậy ( Vậy cái gì sẽ xảy ra khi một máy computer có thể học hỏi lúc làm việc ? )
Thông minh nhân tạo - Artificial intelligence , AI, theo những từ ngữ đơn giản là ngành khoa học computer làm những gì dân gian, con người có thể làm. Trong những năm vừa, AI đã tiến triễn đáng kể : đa số chúng ta nay đã dùng điện thọai thông minh có thể nhận ra diễn văn con người hay đã du hành xuyên qua một một hàng nối đuôi nhau di cư ở phi trường sử dụng kỷ thuật nhận diện hình ảnh. Xe hơi tự lái hay máy bay vo ve - drone bay tự động nay ở giai đọan thử nghiệm trước khi được dùng rộng rải, và trên vài nhiệm vụ học hỏi hay bộ nhớ, ngày nay máy móc đã thực hành tốt hơn người. Watson, một hệ thống computer thông minh nhân tạo, đã thắng những thí sinh người giỏi nhất ở trò chơi quyzờ - trả lời những câu hỏi Jeopardy - Nguy cơ hiểm nghèo .
Thông minh nhân tạo, đối nghịch với phần cứng và phần mềm bình thường, giúp cho một máy móc nhận thức và trả lời môi trường đổi thay. AI trổi dậy là bước tiến xa hơn nữa, với tiến bộ nẩy lên từ các máy, học tự động bằng cách tiếp thu những thể tích thông tin to lớn. Một thí dụ là NELL, một dự án Học Ngôn ngữ Không bao giờ Chấm dứt - the Never -Ending Language Learning của Viện Đại học Carnegie Mellon, một hệ thống computer, không những chỉ đọc các sự kiện bằng cách bò lăn xuyên qua hàng trăm triệu trang Web, mà còn cố gắng cải thiện năng lực đọc và hiểu biết của mình theo tiến trình, hầu làm tốt hơn trong tương lai.
Tương tự thế hệ kế tíếp khoa học rôbôtics , AI cải thiện sẽ dẫn tới tiên tiến hiệu năng đáng kể, khi máy móc thay thế các nhiệm vụ con người, và ngay cả họat động tốt đẹp hơn. Những chứng cớ đáng kể, gợi ý rằng các xe tự lái lấy sẽ giảm bớt tần số xe đụng và tránh chết chóc, bị thương ở các chuyên chở đường xá, vì lẽ các máy móc tránh được các sai lầm con người, giảm sút chú ý và nhìn sai sót, trong số những lầm lẫn khác. Các máy móc thông minh, đi vào mau lẹ hơn các nơI tồn trữ thông tin lớn hơn và khả năng trả lời không chứa các lệch nghiêng xúc động con người, cũng có thể họat động tốt hơn là các chuyên nghiệp y khoa để chẩn đoán bệnh tật . Nay hệ thống Watson đã được dàn trải ở khoa ung thư để hổ trợ các lựa chọn chửa trị căn cứ trên các chứng cớ chẩn đóan và cá nhân hóa cho các bệnh nhân ung thư. AI, đã lâu ngày được xem là những cơn ác mộng khoa học giả tưởng- Sci-fi lọan dưỡng, nay đưa đến với các hiểm nguy, rỏ rệt nhất là các máy móc siêu thông minh ngày nào đó trội hẳn và biến con người thành nô lệ . Hiểm nguy này, tuy nhiên, còn xa vời cả mấy chục năm nữa, và được các chuyên viên mỗi ngày mỗi chú tâm thêm; nhiều chuyên viên đã ký một bức thư mở ngỏ do Viện Tương lai Đời sống phối hợp, tháng giêng năm 2015, nhắm hướng tương lai AI ra xa khỏi các cạm bẩy tiềm thế . Nói buôn tẻ hơn, các thay đổi kinh tế do các computer thông mình thay thế lao động người, có cơ làm gia tăng quá xá bất bình đẳng xã hội và đe dọa công ăn việc làm hiện tại . Chảng hạn, các drones tự động co thể thay thế các tài xế con người giao hàng hóa và các xe tự lái và thuê ngắn hạn có thể làn tài xế tắc xi quá thừa mứa .
Mắt khác, AI trổi dậy có thể chiếm các đặc trưng vẫn còn là đặc hửu con người: sáng tạo, xúc động, liên hệ giữa các cá nhân . Khi máy móc tăng thêm ở thông minh con người, kỷ thuật này sẽ càng thách thức thêm cái nhìn của chúng ta về điều con người, cũng như các hiểm nguy và lợi lộc làm ra, do việc lấp mau lẹ lổ trống giữa con người và máy móc.
7- Phân phối chế tạo ( xưởng máy tương lai nay nằm trên đường dây -online và ngay ngưỡng cửa nhà bạn )
Phân phối chế tạo quay đầu lại về cách nào chúng ta làm ra và giao hàng sản phẩm. Ở chế tạo truyền thống ,các vật liệu thô hào được đem tới cùng nhau, ráp lại và chế tạo ra ở những xưởng máy trung ương to lớn thành những sản phẩm hòan tất y hệt nhau, rồi gửi tới các nhà tiêu thụ. Ở ngành phân phối chế tạo, các vật liệu thô hào và các phương thức chế tạo được phân tán và sản phẩm hòan tất được chế tạo ra rất gần kề nhà tiêu thụ cuối cùng .
Theo bản chất, ý kiến là thay thế càng nhiều , nếu có thể được, dây chuyền cung cấp vật liệu với thông tin kỷ thuật số. Chẳng hạn, muốn chế tạo một ghế ngồi, thay vì tìm nguồn gỗ và biến gỗ thành ghế ở một xưởng trung ương, các kế họach kỷ thuật số để cắt ra thành các thành phần ghế có thể phân phối cho các điểm trọng tâm chế tạo địa phương, sử dụng các dụng cụ cắt xẽ gỗ computer hóa tên là các bào xoi - router CNC. Các thành phần có thể là những nhà tiêu thụ hay nhà xưởng chế tạo địa phương đem ráp lại, biến chúng thành những sản phẩm hòan tất. Một công ty đã sử dụng mô hình này là hảng bàn ghế Hoa Kỳ AtFAB ,
Sử dụng hiện nay của chế tạo phân phối dựa nặng nề vào phong trào “Tự Làm Lấy- Do It yourself , DIY”, trong đó các tay nồng nhiệt dùng các máy in 3-D địa phương của mình và làm ra các sản phẩm từ các vật liệu địa phương. Có những yếu tố suy nghĩ nguồn mở ( ngõ ) open -source ở đây, trong vụ các nhà tiêu thụ có thể đặt hàng sản phẩm theo nhu cầu và thích thú của mình. Thay vì bị thúc đẩy trung ương, yếu tố họa kiểu sáng tạo có thể là nguồn quần chúng - crowdsource; sản phẩm có thể có tính cách tiến trào, khi nhiều người liên hệ đến theo tầm nhìn và sản xuất chúng.
Chế tạo phân phối còn chờ đợi gíúp dùng những tài nguyên hửu hiệu hơn, với ít khả năng phế thải hơn là ở các xưởng máy trung ương. Nó cũng hạ bớt rào cản đì vào thị trường bằng cách gia giảm số lượng tư bản cần thiết để dựng lên họa kiểu và sản phẩm đầu tiên. Quan trọng là nó sẽ giảm bớt ảnh hưởng tổng quát trên môi trường chế tạo: thông tin kỷ thuật số được chuyền tới khắp trang Web, thay vì là các sản phẩm vật lý học qua đường bộ, xe lữa ( tàu hỏa ) hay nước ; và vật liệu thô hào (nguyên liệu ) lấy nguồn địa phương, làm giảm đi xa hơn nữa , số năng lượng chuyên chở đòi hỏi.
Nếu vụ này lan tràn hơn, chế tạo phân phối sẽ làm gián đọan các thị trường lao động truyền thống và kinh tế của chế tạo truyền thống. Nó có cơ đặt ra hiểm nguy : rất có thể khó lòng điều hòa và kiểm sóat từ xa các linh kiện y khoa chế tạo, chẳng hạn, trong khi các sản phẩm như võ khí có thể bất hợp pháp hay nguy hiểm. Không phải cái gì cũng có thể làm ra qua chế tạo phân phối và chế tạo truyền thống và các dây chuyền cung cấp vẫn còn phải duy trì cho rất nhiều hàng hóa tiêu thụ thật quan trọng và thật phức tạp .
Chế tạo phân phối có thể khuyến khích đa dạng rộng rải hơn trên các vật thể ngày nay đã tiêu chuẩn hóa, tỉ như điện thọai thông minh và xe ô tô. Kích thước không là vật thể: hóa và dịch vụ đến nhiều vùng thế giới hiện tại chưa được chế tạo truyền thống phục vụ đích đáng.
8- Drones “ Cảm giác và Tránh” .
Các rôbốt bay ( còn được biết là xe cộ không gian không người lái hay drones ) để kiểm tra các đường dây điện hay cung cấp trợ giúp khẩn cấp, đã trở nên một thành phần khả năng quân sự quan trọng và tranh cải, những năm gần đây. Chúng cũng được dùng ở nông nghiệp để làm phim và nhiều ứng dụng khác, đòi hỏi kiểm sóat rộng rải và rẽ tiền. Nhuưng cho đến nay các drones đều có các người lái; điều khác biệt là các người lái chúng ở ngay mặt đất và lái từ xa.
Bước tới về kỷ thuật drone là phát triễn các máy móc tự bay lấy, mở rộng cửa cho chúng đến những rặng - lọat ứng dụng rộng rải hơn. Muốn điều này xảy ra , drones phải đủ khả năng để cảm gíác - sense và phản ứng đến các môi trường địa phương mình, đổi thay bề cao chúng và các đường bay, hầu tránh đụng chạm các vật thể khác trên lối mòn chúng bay. Trong thiên nhiên, chim chóc, cá và côn trùng ( sâu bọ ) có thể tụ lại thành đám, mỗi động vật phản ứng với đồng đội gần như tức khắc, hầu giúp đám bay hay bơi lội như thể là một đơn vị. Drones có thể đua tài như vậy .
Với tự trị, đáng tin cậy và tránh đụng độ, drones có thể làm những nhiệm vụ qúa nguy hiểm hay qúa xa xôi cho con ngừời: kiểm tra các đường dây điện, chẳng hạn, hay giao hàng các cung cấp y khoa trong trường hợp khẩn cấp , Các máy drones giao hàng phải đủ khả năng tìm ra con đường tốt nhất đến nơi chúng muốn đến và phải lưu tâm đến các xe cộ bay và trở ngại khác. Ở nông nghiệp, các drones tự trị có thể thu thập và biến chế những số lượng dữ liệu nhìn thấy rộng lớn từ không gian, giúp sử dụng chính xác và hửu hiệu các nhập sản như phân bón hóa học và tưới tiêu .
Tháng giêng năm 2014, hảng Intel và AscendingTechnologies, trình diễn một drone đa trực thăng- multicopter kiểu mẩu đầu tiên, có thể du hành trên đường trở ngại đang trình diễn và tự động tránh những ai đi ngang qua lối mòn nó bay. Các máy móc này dùng mô đun máy chụp hình Real Sense của Intel , chỉ nặng 8 gram và dày ít hơn 4 millimét. Mức tránh đụng độ này dẫn tới một không gian chia sẽ tương lai với nhiều drones bay gần con người và họat động trong hay gần các môi trường xây đắp lên, để thi hành nhiều lọat nhiệm vụ. Drones bản chất là rôbôt họat động theo ba chiều, thay vì hai chiều .Các tiên tiến kỷ thuật khoa học robotics thế hệ kế tiếp sẽ gia tốc khuynh hướng này.
Các xe cộ bay sẽ không bao giờ sạch ( không có ) hiểm nguy cả , dù chúng do con người hay do các máy móc thông minh, họat động. Muốn được chấp nhận rộng rải , các drones cảm giác và tránh, phải đủ khả năng họat động đáng tin cậy trong những điều kiện rất khó khăn : ban đêm, lúc gió lạnh sương mù thổi đến hay ở các trận giông tố bụi . Khác hẳn các linh kiện kỷ thuật số di động hiện hửu ( thật ra đang còn đứng yên vì chúng ta phải mang chúng theo), drones sẽ là những tay làm biến đổi, vì chúng tự di động và có khả năng bay trên thế giới 3 chiều, ngòai tầm con người trực tiếp đến được. Một khi có mặt khắp nơi, chúng sẽ giúp nới rộng thêm nhiều sự hiện diện của chúng ta, hiệu năng và kinh nghiệm .
9- Kỷ thuật hình dáng thần kinh ( các chip computer bắt chước nảo bộ con người )
Ngay cả những siêu computer tốt nhất ngày nay cũng không địch lại mức phức tạp của bộ nảo con người. Computer thẳng hàng, di chuyễn dữ liệu qua lại giữa các chip bộ nhớ và một vi xử lý trung ương trên một xương sống cao tốc. Nảo bộ, mặt khác, đầy nối kết tương tác, với lôgic và bộ nhớ xuyên qua nhau khít khao hàng tỉ lần tỉ trọng và đa dạng tìm thấy trong máy co mputer cận đại. Các chip hình dạng thần kinh -neuromorphic nhắm biến đổi thông tin theo một cách căn bản khác hẳn từ phần cứng truyền thống , bắt chước kiến trúc nảo bộ để cung cấp một số lượng to lớn tăng thêm suy nghĩ và sức phản ứng của máy computer.
Thu nhỏ lại đã cống hiến những tăng gia khối lượng nhiều năm qua cho sức mạnh tính tóan T- computing qui ước, nhưng tắt nghẽn chuyễn dữ liệu liên tục giữa bộ nhớ tồn trữ và các vi xử lý trung ương sử dụng những số lượng năng lượng rất cao và tạo ra nhiệt lượng không mong muốn, giới hạn thêm các cải thiện xa hơn. Tương phản lại, các chip hình dáng thần kinh có thể hửu hiệu và mạnh mẽ năng lượng hơn, phối hợp thành phần tồn trữ dữ liệu và chế biến dữ liệu vào các mô đun nối kết cùng nhau. Theo nghĩa này, hệ thống sao chép các mạng nơ ron mà hàng tỉ nơ ron làm ra nảo bộ con người.
Kỷ thuật hình dáng thần kinh sẽ là giai đọan kế tiếp cho tính tóan computer, gíúp chế biến dữ liệu mau lẹ rộng lớn hơn và một khả năng tốt hơn cho máy móc học hỏi. Chip TrueNorth một triệu nơ ron của IBM , tiết lộ một kiểu mẩu đầu tiên tháng 8 năm 2014, có một hửu hiệu sức mạnh cho vài nhiệm vụ hàng trăm lần trội hơn CPU- central processing unit , đơn vị vi xử lý trung ương, và sánh ngang hàng hơn lần đầu tiên cho vỏ nảo - cortex con người. Nhờ có sức mạnh tính tóan computer có sẳn rộng rải hơn nhiều cho ít năng lượng và thể tích hơn, các chips hình dáng thần kinh sẽ giúp các máy móc kích thước nhỏ thông minh hơn, thúc đẩy tiến tới giai đọan kế tiếp làm thu lại nhỏ bé và thông minh nhân tạo .
Các ứng dụng tiềm thế gồm : các drones khả năng tốt hơn, để chế biến và phản ứng những mệnh lệnh - cues ,các máy chụp hình uy vũ, thông minh hơn và các điện thọai thông minh, đè nén dữ liệu theo một kích thước không thể nào mở khóa nổi những bí mật các thị trường tài chánh hay tiên đóan khí hậu. Các máy computers sẽ có khả năng biết trước và học hỏi, hơn là chỉ phản ứng theo những cách đã lập trình .
10 - Hệ gen kỷ thuật số (Săn sóc y tế cho một tuổi khi mã số di truyền bạn nằm trên gậy USB)
Khi làm trình tự 3.2 tỉ cặp baz DNA làm ra hệ gen con người, bạn mất nhiều năm và tổn phí là hàng chục triệu đô la Mỹ , ngày nay hệ gen bạn có thể làm trình tự và kỷ thuật số hóa- digitized trong vài phút và phí tổn vài trăm đô la. Thành quả có thể bỏ vào máy lap top - computer để đùi trên gậy USB stick và chia sẽ dễ dàng qua Internet. Khả năng này mau lẹ và rẽ rề để qui định cấu trúc di truyền cá nhân và độc đáo, hứa hẹn một cuộc Cách Mạng săn sóc y tế cá nhân hóa và hửu hiệu hơn .
Đa số các thách thức y tế không giải quyết nổi, từ bệnh tim đến ung thư đều có một thành phần di truyền. Thật thế, ung thư mô tả tốt nhất là một bệnh của hệ gen. Với kỷ thuật số hóa, các bác sĩ sẽ đủ khả năng làm các quyết định về chửa trị một bệnh nhân ung thư hiểu biết được, nhờ cấu trúc di truyền của một u ung thư. Hiểu biết mới này cũng làm y khoa chính xác thành một thực tế, bằng cách phát triễn những phép chửa trị mục tiêu cao, cống hiến tiềm năng chửa trị hứa hẹn, đặc biệt cho bệnh nhân đang chiến đấu ung thư .
Tương tự thông tin cá nhân, hệ gen kỷ thuật số của ai đó sẽ cần bảo vệ an tòan vì những lý do riêng tư. Tạo dáng hệ gen cá nhân đã nêu lên nhiều thách thức liên quan đến cách nào dân gian phản ứng cho một hiểu biết sáng sủa hơn về những hiểm nguy di truyền, cũng như cách nào những kẻ khác, tỉ như các nhân viên hay công ty bảo hiểm, có thể mong muốn đi vào và dùng thông tin. Lợi lộc, tuy nhiên, có vẽ lớn hơn hiểm nguy, vì các chửa trị cá nhân hóa và các phép chửa trị mục tiêu có thể phát triễn với tiềm năng đem áp dụng cho nhìều bệnh khác, đã được thay đổi DNA thúc đẩy hay hổ trợ .
( Irvine , Nam Ca Li - Hoa Kỳ , ngày 20 tháng 9 năm 2015 )