IBMi teadlaste prognoos: vaata, mis muutub maailmas viie aastaga

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

IBMi teadlaste poolt sel aastal 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.