الابتكارات الناشئة في 2021: ماذا بعد؟

Anirban Lahiri

ورقة علمية وصول مفتوح | متاح بتاريخ:07 مارس, 2021 | آخر تعديل:07 مارس, 2021

نفاذنفاذ 16

عدد المشاهدات: 419

1– الحوسبة الكمية (1).

يمكن للحوسبة الكمية في نهاية المطاف أن تقوم بإحداث نقلة نوعية في الطب، وأن تكسر التشفير الموثوق به سابقًا، وتحدث ثورة في الاتصالات والذكاء الاصطناعي. وبينما تم بناء الثورة الصناعية الرابعة على التقنيات على المستوى الجزيئي من خلال دمج العوالم الفيزيائية والبيولوجية والرقمية، فإن ظهور الحوسبة الكمية يعني أن الموجة الخامسة من التكنولوجيا قد تحدث إلى حد كبير على نطاق ذري. ومع ذلك، وعلى الرغم من التطورات الحديثة، لا يوجد حتى الآن سوى عدد قليل من الخوارزميات الكمية، ولا يزال السؤال المطروح هو ما إذا كانت أجهزة الكمبيوتر الكمية ستتفوق حقًا على أقرانها الكلاسيكيين.

2- المواد الحديثة المتطورة (2)

من العصر الحجري إلى العصر البرونزي وصولاً إلى العصر الحديدي، كان كل تقدم رئيسي للحضارة البشرية مدفوعًا بتطور المواد المتوفرة. وفي عصر السيليكون اليوم، تدعم المواد شبه الموصلة الأجهزة الإلكترونية الدقيقة وتكنولوجيا المعلومات التي تتيح الكثير من وسائل الحياة الحديثة. أما الآن، فهناك حاجة إلى مواد جديدة لتحسين جودة حياتنا الجماعية ولضمان استدامة بيئية أكبر للكوكب. وتتقدم أبحاث علوم المواد والهندسة باستمرار للمساعدة في تحقيق هذه الأهداف، ومن هذه المواد:

مواد متقدمة للبيانات الضخمة.
الجرافين المطبوع بتقنية نفث الحبر.
الهياكل النانوية الكربونية الفلورية لتطبيقات التصوير الحيوي.

3- إنترنت الأشياء (IoT) (3)

أصبح إنترنت الأشياء (IoT) يحيط بنا عبر شبكات من الأجهزة والخدمات الذكية المتصلة بالويب والقادرة على الاستشعار والتواصل والاستنتاج والعمل. ويمكّننا إنترنت الأشياء من تطوير منتجات ونماذج أعمال جديدة مع توفير طرق للحكومات لتقديم خدمات أكثر فائدة والتفاعل بشكل أفضل مع الجمهور. كما تتضمن بعض أهم القضايا المتعلقة بإنترنت الأشياء هندسة التكنولوجيا والتوحيد القياسي ومخاطر السلامة والأمن وتهديدات للخصوصية والثقة والفرص التي يُحتمل ضياعها لتحقيق منافع اجتماعية واسعة إضافة إلى الحاجة لحوكمة مسؤولة.

4- البيانات الضخمة والتكنولوجيا الحيوية (4)

يعدنا تطور التحليل الآلي لمجموعات كبيرة بشكل متزايد من البيانات الجينية بتحقيق تحول جذري في مجال الرعاية الصحية. فالعلوم الطبية الحيوية آخذة بالتحول إلى علم البيانات الضخمة. وفي الوقت الحالي، لا تمثل مجموعات البيانات المؤرشفة سوى جزء صغير من البيانات الضخمة المتعلقة بالجينات والتي لم يتم إنتاجها بعد، حيث ستستمر قدرات التسلسل في النمو.

5- علم البيانات والآلات ذاتية التعلم (5)

نحن نتقدم بقوة نحو عصر البيانات. إنها تنتشر بوتيرة غير مسبوقة وتعكس كل جانب من جوانب حياتنا وتتنقل من الأقمار الصناعية في الفضاء عبر الهواتف الموجودة في جيوبنا. وتخلق ثورة البيانات فرصًا لا حصر لها لمواجهة التحديات الكبرى في القرن الحادي والعشرين. ومع ذلك، ومع نمو حجم البيانات ونطاقها، يجب أن تتزايد قدرتنا على تحليلها ووضعها في سياقها.

تحتاج أنظمة التعلم الآلي واسعة النطاق إلى التكامل مع البنية التحتية الحاسوبية الضخمة للتعلم العميق، وهو أحد أكثر الفروع الواعدة للذكاء الاصطناعي، وذلك للمساعدة في تمكين التنقل بين البيانات الضخمة بشكل أفضل واكتشاف الأشياء التي يستحيل التقاطها يدويًا. حيث يمكن أن يسهل التعلم الآلي عملية التنقيب عن التفاعل بين الجينات وتصنيف الصور الخلوية إضافة إلى إيجاد روابط بين مجموعات البيانات.

6– علم السلوك (6)

تعد العلوم السلوكية أداة قوية يمكن استخدامها لاتخاذ قرارات مسؤولة وتحسين نوعية الحياة. وتلعب العلوم السلوكية دورًا مهمًا في تمهيد الطريق للمجتمع وسط التغيرات الدراماتيكية المصاحبة للثورة الصناعية الرابعة.

7– قاعدة البيانات المتسلسلة (Blockchain) (7)

يمكن لـقاعدة البيانات المتسلسلة blockchain تمكين قدر أكبر من الثقة والشفافية من خلال اللامركزية والتشفير وإنشاء حوافز جديدة. ويدرس القطاع المالي استخدام هذه الوسيلة لاستبدال أنظمة الدفع باهظة الثمن وغير الفعالة. كما يمكن لـقاعدة البيانات المتسلسلة إعادة تشكيل سلاسل التوريد، وخاصة عندما تقترن مع إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي، مع تعزيز الاستخدام العملي اليومي للعقود الذكية والعملات والهويات الرقمية.

8- شبكة الجيل الخامس (5G) (8)

إن تكنولوجيا شبكة الجيل الخامس 5G هي تكنولوجيا شبكات لاسلكية من الجيل التالي والتي من المتوقع أن تغير طريقة حياة الناس وعملهم. وهي أسرع وأكثر قدرة على التعامل مع عدد أكبر من الأجهزة المتصلة من شبكة الجيل الرابع LTE G4 الحالية، فهي تتضمن تحسينات ستتيح ظهور موجة من أنواع جديدة من المنتجات التقنية.