Наше будущее. Роботы уже среди нас

Наше будущее. Роботы уже среди нас
Евгений Геннадьевич Сергеев

Ещё вчера роботы и искусственный интеллект интересовали только фантастов. Сегодня эти мечты становятся реальностью. Роботы оставят миллионы людей без работы, искусственный интеллект вообще угрожает поставить жирную точку на истории человечества. В ответ на это кто-то предлагает запретить исследования в области искусственного интеллекта. Однако прогресс неумолим. Прочитав книгу, вы узнаете, как новые технологии меняют нашу жизнь. И это позволит вам не затеряться в быстроменяющемся мире.

Наше будущее. Роботы уже среди нас

Евгений Геннадьевич Сергеев

Дизайнер обложки Вера Филатова

© Евгений Геннадьевич Сергеев, 2017

© Вера Филатова, дизайн обложки, 2017

ISBN 978-5-4485-8013-0

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Ещё вчера роботы и искусственный интеллект интересовали только фантастов. Сегодня эти мечты становятся реальностью. Роботы оставят миллионы людей без работы, блокчейн сможет выполнять некоторые функции государства, криптовалюты способны вытеснить банки, искусственный интеллект вообще угрожает поставить жирную точку на истории человечества. В ответ на это кто-то предлагает ввести безусловный доход, иные требуют запретить исследования в области искусственного интеллекта. Однако прогресс неумолим, его нельзя остановить. Прочитав книгу, вы узнаете, как новые технологии меняют нашу жизнь. И это позволит вам не затеряться в быстроменяющемся мире.

Введение

Наша жизнь меняется с огромной скоростью. Новые технологии позволяют делать то, что вчера считалось фантастикой.

В экономически развитых странах роботы становятся надежными помощниками человека. Они освобождают людей от тяжелого, а порой и вредного труда. Через некоторое время каждая семья будет иметь несколько таких помощников. Это значительно улучшит быт и качество жизни населения.

Разработки в области искусственного интеллекта уже сейчас активно используются во многих сферах экономики. Например, большие данные, экспертные системы, поисковики стали помощниками многих успешных фирм. В обозримом будущем будет создан сам искусственный интеллект. И это открытие по важности будет самым главным в истории человечества. Однако сверхразум может привести к угасанию гегемонии человечества на Земле.

Семья и государство не являются статичными системами. Вслед за изменением экономических условий трансформируются понятие семьи, роль государств значительно сократится. Децентрализация собственности и власти становится неизбежным событием.

Инновационные методы борьбы с болезнями, секвенирование генома человека и создание искусственного интеллекта позволит увеличить среднюю продолжительность жизни. Возможно, человек когда-то станет бессмертным.

Подробно о новых технологиях, которые могут изменить нашу жизнь, вы можете прочитать в этой книге.

Глава 1. Альтернативные источники энергии

Прогресс всегда неминуемо приводил к увеличению потребления различных видов энергии. Первобытный человек использовал возможности собственного тела. Далее он научился использовать огонь, что привело к значительному расширению его ареала. Приучение животных увеличило возможности человека по перемещению по территории и в обработке земель.

В настоящий момент человек использует огромное количество источников энергии. При этом по всей планете их структура неравномерна: в неразвитых странах высокая доля биотоплива, в развитых – постепенно развиваются возобновляемые источники энергии.

Согласно классификации Кардашова Н. С., по уровню энергопотребления наша цивилизация находится где-то в движении от нулевого к первому типу:

Тип 0. Цивилизация: первобытное общество. Объем энергопотребления: минимален.

Тип 1 (планетарный). Цивилизация потребляет энергию, эквивалентную всей солнечной энергии, падающей на Землю. Объем энергопотребления: В 700 раз больше энергопотребления 2007 г.

Тип 2 (звездный). Цивилизация потребляет всю энергию центральной звезды. Энергопотребление: в 10 млрд раз больше, чем цивилизация типа 1.

Подтип 2.5 (межзвездный). Цивилизация, освоившая пространство в несколько сот световых лет вокруг материнской планеты, которое включает в себя около миллиона звезд, среди которых есть тысячи землеподобных планет. Энергопотребление: в миллион раз больше, чем цивилизация типа 2.

Тип 3 (галактический). Цивилизация, потребляющая энергию, равную энергии всей Галактики. Энергопотребление: в 10 млрд раз больше, чем тип 2.

Тип 4 (вселенский). Цивилизация, потребляющая энергию всей видимой Вселенной. Энергопотребление: в 10 млрд раз больше, чем тип 2. Энергопотребление: в 10 млрд раз больше, чем цивилизация типа 3.[1 - Турчин А. В. Футурология. XXI век: бессмертие или глобальная катастрофа? / А. В. Турчин А. В., Батин М. А. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. – С.244]

С учетом уровня развития технологий трудно выйти на уровень потребления, равному цивилизации типа 1. Однако человек постоянно изобретает и стремится диверсифицировать энергопотребление. Так активно осваиваются альтернативные источники энергии, к которым относят солнечную, ветровую, энергию океанов и морей, биоэнергетику, геотермальную энергию, водородную энергетику.

Активное развитие возобновляемых источников энергии в Европе создает видимые угрозы для российского нефтегазового сектора. Например, в 2016 г. на долю альтернативной энергетики в Европе приходилось 16% общей генерации электроэнергии. Поэтому стоит внимательно проанализировать новые источники энергии.

Солнечная энергетика

Все процессы, протекающие на Земле, находятся в прямой зависимости от активности Солнца. Звезда является основным источником света и тепла для нашей планеты. Не будь её, господствовал бы мрак и холод.

Человек делает свои первые попытки по использованию солнечной энергии, которая поступает к нам в достатке: «Ежедневно на Землю поступает около 4,2·10

 кВт·ч, а всем населением Земли в 2007 г. было израсходовано (за год) – 94·10

 кВт·ч»[2 - Сибикин Ю. Д., Сибикин М. Ю. Альтернативные источники энергии. Учебное пособие. —М.: ИП РадиоСофт, 2015. С.81]. Иными словами, в этом году землянами было использовано 0,04% энергии от поступающей от Солнца за один день.

Согласно концепции Третьей промышленной революции от Джереми Рифкина, именно солнечная генерация должна заместить традиционные источники энергии.

Развитие солнечной энергетики идет в двух направлениях. Первое – это фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии в электрическую, второе – использование зеркал для концентрации света.

Классические фотоэлектрические панели находят глубокое применение в Европе, Китае, США и иных экономически развитых странах. Второй способ связан с монтажом больших зеркал, которые концентрируют энергию на сосуд в башне. Вода или иной наполнитель нагревается и начинает вращать турбины. Такой способ производства электроэнергии используется в жарких странах, например, Испании и Индии.

На первом этапе солнечная энергетика по себестоимости значительно уступала традиционным источникам. Многим государствам пришлось поддерживать это направление, и некоторые скептики с подозрением относились к данному источнику энергии. Однако в настоящий момент во многих странах себестоимость солнечной генерации приблизилась к тепловым электростанциям. Пролонгация этой тенденции приведет к тому, что генерировать на солнечных батареях станет выгодней, чем иными способами. Это приведет к взрывному увеличению инвестиций в солнечную генерацию, и, как следствие, резкому увеличению её доли в общем производстве электроэнергии.

В США мощность солнечной энергетики превысила атомную, а примерно через пять лет аналогичная ситуация будет уже по всему миру. За 2013—16 гг. в США приостановлена работа шести атомных реакторов общей мощностью 4862 МВт. Также в этой стране набирают популярность концепция домов-электростанций. Солнечные панели генерируют электричество. При его избытке энергия накапливается в литий-ионных аккумуляторах. Ночью дополнительно потребляется природный газ.

Компания Tesla в ближайшее время планирует выйти на рынок с солнечной кровлей. Предварительные заказы значительно превысили производственные мощности компании. Ожидается, что кровля будет производить электроэнергию на протяжении 30 лет. Стоимость 1 кв. м. составит 235 долл. США.

Компания Audi планирует встроить солнечные батареи в крушу электромобилей. Получаемая электроэнергия будет направлена на компенсацию работы кондиционера. Это позволит увеличить запас хода.

Одним из лидеров использования солнечной энергетики является Китай. Так в 2016 г. в провинции Аньхой завершилось строительство самой крупной плавучей солнечной электростанции мощностью 40 МВт. Электростанция была возведена на месте затопленного угольного карьера. В ближайшее время по всему миру ожидается распространение опыта по возведению плавучих солнечных электростанций.

В Российской Федерации высокий уровень инсоляции на юге европейской части и в районах Дальнего Востока. Самая крупная электростанция, Орская, построена в Оренбургской области. Её установленная мощность 40 Мвт. Также активно солнечная энергетика развивается в Башкортостане, где построены Бурибаевская и Багульчанская СЭС мощностью соответственно 40 и 15 МВт. В общем производстве электроэнергии солнечная генерация у нас занимает долю в пределах статистической погрешности.

Среди неоспоримых преимуществ солнечной энергетики стоит отметить отсутствие двуокиси углерода в процессе эксплуатации. Выброс некоторых загрязняющих веществ происходит лишь в процессе производства и утилизации солнечных панелей. Сам производственный процесс, а он может длиться до 30 и более лет, не сопровождается загрязнением окружающей среды.

Для строительства солнечных электростанций требуются значительные площади, что отрицательно влияет на природу. Однако это можно нивелировать путем размещения солнечных батарей на крышах и стенах многоквартирных домов, когда генерации электроэнергии будет децентрализовано.

У термоэлектростанций есть ещё одна неприятная история. У башни, на которую концентрируется солнечный свет, резко увеличивается температура, что может привести к смерти насекомых и птиц.

К сожалению, Солнце светит не круглосуточно, поэтому солнечная генерация крайне неравномерна по времени суток. Встает вопрос её аккумулирования в солнечные дни с последующим использованием ночью. Джереми Рифкин предлагает использовать для этого водород, когда избыток солнечной генерации днем используется для разложения воды.

На солнечных термостанциях горячая жидкость может накапливаться днем, и использоваться для производства пара ночью. Это позволяет не применять дополнительные источники энергии.

В Австралии избыток электроэнергии от солнечных батарей предлагается направлять на образование льда, который в свою очередь будет сокращать уровень потребления электроэнергии кондиционерами.

Появление надежных и мощных аккумуляторов позволит значительно расширить использование преимуществ солнечной энергетики. В данном направлении успешно работает компания Tesla.