Welcome to Vu Quang Electronic

10 công nghệ cho 10 năm tới

Theo bản chất tự nhiên, không thể đoán trước được điều gì sẽ "phá vỡ" công nghệ, nhưng vẫn có thể nhìn thấy những việc đang diễn ra tại các phòng thí nghiệm của bộ phận nghiên cứu và phát triển (R&D) trên thế giới và có thể nhìn thấy các "manh mối" các công nghệ chiếm vị trí quan trọng trong tương lai. Đây là việc làm toàn thời gian của Dave Evans, trưởng nhóm công nghệ tương lai của Cisco và cũng là trưởng nhóm kỹ sư công nghệ của nhóm giải pháp kinh doanh Internet của Cisco (Cisco Internet Business Solutions Group - IBSG).

Evans đã phác thảo 10 xu hướng hàng đầu được tin là sẽ thay đổi thế giới trong 10 năm nữa, với bình luận trong các bài phỏng vấn của ông trong năm qua và những "người nhìn xa trông rộng" cũng như những nhà phân tích trong ngành công nghiệp khác.

Internet of Things

Ngày nay, số thiết bị (things) được kết nối Internet (xem thêm bài "Internet of Things: Cách mạng tương tác, ID:A1107_69) nhiều hơn số người trên trái đất. Việc chuyển tiếp sang IPv6 hỗ trợ kết nối dường như vô tận. Cisco IBSG dự đoán số thiết bị kết nối Internet sẽ lên đến 50 tỉ vào năm 2020, tương đương hơn 6 thiết bị cho một người. Như vậy, phần lớn mọi người trong thế giới phát triển này sẽ có ít nhất từ 3 thiết bị kết nối Internet toàn thời gian, gồm các thiết bị như: máy tính, điện thoại thông minh, máy tính bảng, tivi. Tiếp theo sẽ là các mạng cảm biến, sử dụng các cảm biến công suất thấp để thu thập, truyền (dữ liệu/tín hiệu...), phân tích và phân phối dữ liệu trên một hệ thống lớn.

Những cảm biến này dựa trên các chuẩn như: Zigbee, 6LoWPAN (IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks) và Z-wave, hiện đang được dùng theo cả 2 cách là có thể dự đoán được (predictable) và không thể dự đoán được. Zigbee đã được "nhúng" vào những chiếc đồng hồ và thiết bị thông minh. Z-Wave là cơ sở của dịch vụ tự động hóa cho nhà thông minh của Verizon. Một người Hà Lan đã khởi xướng việc cấy ghép các cảm biến vào tai của các con bò cái để định vị và theo dõi sức khỏe của nó. Ngoài ra, các cảm biến còn được "nhúng" vào giày dép, thuốc men như thuốc xịt hen suyễn và các thiết bị thăm dò phẫu thuật y tế. Thậm chí có cả một cây ở Thụy Điển được kết nối với các cảm biến để theo dõi những "suy nghĩ" và "tâm trạng" của nó, với một chút trợ giúp "phiên dịch" của máy giải nghĩa (interpretive engine) do Ericsson phát triển (@connectedtree hay #ectree).

Không chỉ Big Data mà là zettaflood

"Big Data" dùng để chỉ một khối lượng dữ liệu "khổng lồ" nhưng so với "zettaflood" thì nó không là gì cả.

Năm 2008, chỉ có khoảng 5 exabyte (khoảng 1 tỉ đĩa DVD) được tạo ra. Nhưng chỉ 3 năm sau (2011), chúng ta đã tạo hơn 1,2 zettabyte (Terabyte hình dung cụ thể là tương đương mỗi người trên trái đất nhắn tin (tweeting) trong 100 năm hay một người xem chương trình tivi ưa thích một giờ mỗi ngày trong 125 triệu năm. Số lượng người thích xem video độ nét cao (HD) ngày càng tăng và theo dự đoán thì 91% dữ liệu trên Internet trong năm 2015 sẽ là video.

Cisco hiện đang tập trung đa số nguồn lực cho "vấn nạn" zettaflood (dữ liệu dung lượng cực lớn) bằng những cải thiện rất lớn cho hệ thống mạng nhằm chuyển nhiều dữ liệu mà không bị "rớt", nhất là video mà chúng ta yêu thích.

Mây "thông thái"

Cisco dự đoán, phần lớn dữ liệu zettaflood sẽ được lưu trữ trên mây. Tất nhiên, hầu hết dữ liệu sẽ được truy cập từ mây, thay vì chỉ trên các mạng riêng. Đến năm 2020, 1/3 tổng dữ liệu sẽ lưu trú hay thông qua mây. Doanh thu các dịch vụ mây trên toàn cầu sẽ tăng 20% mỗi năm và chi tiêu cho việc cải tiến công nghệ thông tin và điện toán mây có thể sẽ lên đến hàng tỉ USD vào năm 2014.

Thực tế hiện nay, đám mây đã đủ mạnh để giúp chúng ta giao tiếp dễ dàng nhờ khả năng thông dịch ngôn ngữ theo thời gian thực, giúp tăng kiến thức bằng việc truy cập các siêu máy tính như Wolfram Alpha, và cải thiện sức khỏe bằng cách sử dụng các nền tảng tính toán như Watson của IBM theo các cách mới. Chúng ta có thể giao tiếp bằng nhiều phương thức phong phú hơn nhiều.

Ngoài video, sức mạnh tính toán của mây được chuyển tới các thiết bị đầu cuối cũng thay đổi khả năng giao tiếp của chúng ta với thiết bị nhờ khả năng biên dịch gần như theo thời gian thực. Hiện nay, điện thoại Android có thể thực hiện tìm kiếm bằng giọng nói (voice search), điện thoại gửi câu hỏi (query) lên mây Google để được giải mã và nhận các câu trả lời. Chúng ta sẽ thấy nhiều kiểu kiến trúc thông minh hơn đưa vào truyền thông.

Với thiết bị luôn được kết nối, mạng có thể chi tiết hóa thông tin hiện diện, lấy từ cảm biến cá nhân để biết rằng người đó đang ngủ và định tuyến cuộc gọi đến tới hộp thư thoại; hay biết người đó đang chạy xe với tốc độ cả 100km/giờ nên không phải là lúc để gọi điện thoại hình (video call).

'Net' thế hệ tiếp theo

Evans đưa ra một ví vụ về những cải tiến tốc độ mạng trong nhà của ông. Hiệu suất mạng tăng 170.000 lần so với năm 1990, thời kết chỉ có mỗi kết nối Internet bằng giao thức telnet.

Hiện nay, Evans có 38 kết nối liên tục và băng thông hơn 50Mbps, đủ phục vụ cho hội nghị từ xa (telepresence), xem phim trực tiếp (streaming movies) và chơi game trực tuyến cùng lúc. Hơn 10 năm nữa, Evans cho rằng tốc độ mạng trong nhà có thể tăng 3 triệu lần so với hiện nay.

Khi hầu hết ngành công nghiệp được tập trung vào 40G và 100G, các định dạng mới của các mạng cũng tiếp tục được tạo ra. Vint Cerf, một trong những cha đẻ của Internet, đã trình bày các giao thức mới cần thiết để xây dựng mạng liên hành tinh (interplanetary network), có thể gửi dữ liệu ở khoảng cách rất lớn mà không bị trễ.

Evans lưu ý rằng các mạng multi-terabit (multiterabit netwoks) sử dụng laser đang trong quá trình nghiên cứu. Và việc đầu tiên đang diễn ra trên khái niệm được gọi là "quantum networking" (mạng lượng tử) là dựa trên vật lý lượng tử. Điều này liên quan đến bẫy lượng tử (quantum entanglement), trong đó 2 hạt "bà con" dù được cách ly ở bất kỳ khoảng cách nào thì khi một hạt thay đổi, hạt còn lại cũng sẽ thay đổi ngay lập tức. Các mạng lượng tử hoàn toàn khả thi trong vài thập niên tới.

Thế Giới Ngày Càng Thu Nhỏ Hơn

Với kết nối liên tục, mạng xã hội có sức mạnh "kỳ quặc" làm thay đổi cả văn hóa, như chúng ta đã thấy cách mạng Ai Cập (Egyptian Revolution) đã dẫn đến mùa xuân A-rập (Arab Spring). Ảnh hưởng xã hội sẽ tiếp tục chuyển dịch nhanh chóng giữa các nền văn hóa.

Thông tin sẽ được phổ biến nhanh hơn, thế giới ngày càng thu nhỏ hơn. Chẳng hạn, những tin tức (tweet) của người Nhật trong trận động đất gần đây đã được gửi đến nhiều người quan tâm (follower), thậm chí đến trước khi Khảo sát địa chất Mỹ (U.S. Geological Survey) có thể đưa ra cảnh báo sóng thần chính thức tới Alaska, Washington, Oregon và California.

Việc chụp ảnh, phổ biến và xem ảnh các sự kiện chỉ diễn ra trong tích tắc. Điều này lần lượt tạo ra sự ảnh hưởng nhanh hơn giữa các nền văn hóa.

Sức mạnh của năng lượng

Với tốc độ dân số tiếp tục phát triển như hiện nay, Evans ước tính, trong 2 thập niên tới, mỗi tháng sẽ có một thành phố một triệu dân ra đời. Các phương pháp hiệu quả hơn để cung cấp năng lượng cho những thành phố này trở thành một nhu cầu bắt buộc, đặc biệt là năng lượng mặt trời.

Chỉ mặt trời mới có thể đáp ứng năng lượng cần thiết cho chúng ta. Thực tế, để giải quyết vấn đề nhu cầu năng lượng toàn cầu như hiện nay, cần phải có 25 siêu nhà máy năng lượng mặt trời (25 solar super sites) - mỗi nhà máy chiếm 58km vuông. Evans so sánh điều này với việc phải phá hơn 170.000 km vuông rừng mỗi năm. Mặt khác, một trạm năng lượng mặt trời như thế phải mất 3 năm mới có thể hoàn thành.

In 3D

Nhiều "món" (item) sẽ chuyển từ vật lý sang ảo. Hiện nay, chúng ta tải sách điện tử (e-book) và phim ảnh, thay vì mua sách và DVD. Một công nghệ có tên gọi là in 3 chiều (3D printing) sẽ cho phép chúng ta in bất kỳ món đồ vật lý nào, từ thức ăn cho đến những chiếc xe đạp bằng cách sử dụng công nghệ máy in. Điều này gây ấn tượng giống như khái niệm nhân bản (replicator) của bộ phim giả tưởng "Star Trek".

Evans cho rằng, in 3 chiều là quá trình nối kết nhiều vật liệu thành các đối tượng dựa trên dữ liệu mô hình 3D, thường là "chồng" lớp này tới lớp khác (layer upon layer).

Thực tế, mọi thứ từ đồ chơi cho tới xe hơi cho đến các công trình kiến trúc đều đang được in vì thế tiến trình trên có thể hình dung như là in nhiều lớp vật liệu chồng lên nhau. Tuy nhiên, in 3 chiều có thể gây ra các thách thức về pháp luật.

Trong tương lai không quá xa, chúng ta sẽ có thể in các cơ quan nội tạng của con người. Trong tháng 3 vừa qua, tiến sĩ Anthony Atala của học viện y khoa tái sinh Wake Forest (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine) đã in một khuôn thận để chứng minh tại TED. Đây không phải là mô sống, nhưng được thực hiện theo mô hình giống thật.

Thêm cây phả hệ mới

Người ảo, cả vật lý (robots) và hình đại diện trực tuyến (online avatar) đều có thể sẽ được bổ sung vào lực lượng lao động (workforce). Hiện tại, các nhân vật này đều có khả năng nhận dạng tiếng nói, chuyển văn bản sang lời nói và có tri thức (knowledge) về những kinh nghiệm đã trãi qua.

Đến năm 2020, robot sẽ có thể chất tốt hơn con người. Chẳng hạn, dự án Blue Brain của IBM dự kiến trong 10 năm để tạo một bộ não người dựa trên phần cứng và phần mềm. IBM tin tưởng rằng trong vòng một thập niên, họ sẽ bắt đầu nhìn thấy "ý thức" xuất hiện trên bộ não này.

Đến năm 2025, số lượng robot sẽ nhiều hơn số người trong thế giới phát triển. Đến năm 2032, các robot sẽ có ưu thế hơn con người về trí năng. Và đến năm 2035, các robot sẽ hoàn toàn thay thế lực lượng lao động (con người).

Ngoài ra, chúng ta sẽ thấy việc tạo ra các avatar phức tạp. Evans xem Watson của IBM là một mẫu người ảo (virtual human) khi Watson có thể trả lời một câu hỏi như một người thật với kết quả chính xác. Một bệnh nhân có thể sử dụng một người ảo thay vì tìm kiếm WebMD (trang web tư vấn sức khỏe, thuốc men...) hay các bệnh viện có thể sử dụng các máy ảo để tăng cường việc chăm sóc bệnh nhân.

Từ bây giờ về sau, tăng cường thực tế (augmented reality – AR, xem thêm bài viết "9 công nghệ có ảnh hưởng nhất, ID:1012_88 và "Công nghệ đột phá, ID:1001_79) và sử dụng máy tính bằng cữ chỉ (gesture-based – xem thêm bài viết " Thiết kế hệ thống cảm biến cử chỉ", trang 76) sẽ được đưa vào các lớp học, các cơ sở y tế và thông tin liên lạc. Hiện tại, hệ thống nhận dạng và điều khiển dựa trên hình ảnh (machine vision) cho phép người dùng chụp ảnh trò chơi Sudoku bằng smartphone của họ để có kết quả giải đố gần như lập tức.

Vâng, có một liều thuốc cho bệnh đó

Trong 10 năm tới, các công nghệ y khoa sẽ phát triển vượt bậc hơn, phức tạp hơn, khả năng tính toán có sẵn ở những dạng nhỏ hơn. Các thiết bị như rô-bốt cực nhỏ (nanobot) và khả năng phát triển các cơ quan thay thế dựa trên các mô của chúng ta sẽ trở nên phổ biến. Việc tích hợp hoàn toàn này có thể tạo nên giao tiếp não-máy (brain-machine), cho phép những người bị chấn thương cột sống có được một cuộc sống bình thường.

Hiện nay, chúng ta đang có các trò chơi và xe lăn điều khiển bằng ý nghĩ; phần mềm của Intel có thể dò tìm trong não và cho biết bạn đang nghĩ gì và các công cụ có thể dự đoán những điều bạn đang dự định thực hiện.

Con người hay Borg?

Theo Stephen Hawking, con người đang bước vào giai đoạn của quá trình tiến hóa tự thiết kế (self-designed evolution). Lấy ý tưởng từ công nghệ y khoa để chuyển sang cấp độ tiếp theo, những người khỏe mạnh sẽ được cung cấp nhiều công cụ để tăng khả năng cho bản thân. Evans liệt kê các ví dụ điển hình:

Tháng 7/2009 – Các nhà nghiên cứu Tây Ban Nha đã khám phá ra chất dành cho bộ nhớ lưu trữ hình ảnh (photographic memory).

Tháng 10/2009 – Các nhà khoa học Ý và Thụy Điển đã phát triển bàn tay nhân tạo lần đầu tiên có cảm giác.

Tháng 2/2010 – Cấy ghép võng mạc (Retina implants) phục hồi thị lực cho bệnh nhân mù.

Tháng 6/ 2011 - Viện tim Texas đã phát triển trái tim "quay tròn" (spinning heart) không đập (pulse), không bị tắc và không bị vỡ.

Lúc đầu dùng, những công nghệ này sẽ được người thiết kế sửa chữa để không hại mô hay làm tổn thương não để sau đó họ có những cải tiến hoàn chỉnh hơn.

Cuối cùng, con người sẽ sử dụng rất nhiều công nghệ để sửa đổi, cải tiến hay nâng cao các cơ quan, để trở thành Borg (người sử dụng các bộ phận nhân tạo; Borg được lấy từ tên của một đội quân trong phim Star Trek). Nhà tương lai học Ray Kurzweil là người tiên phong ý tưởng này với một khái niệm được ông gọi là kỳ dị (singularity), kỳ dị ở chỗ người và máy "hòa" vào nhau và trở thành "loài" mới. (Kurzweil cho biết điều này sẽ diễn ra vào năm 2054).

Evans không bị tin chắc điều kỳ dị này, đặc biệt trong khoảng thời gian mà Kurzweil đưa ra. Tuy nhiên, sau đó, Evans đã đến trường đại học Singularity ở Mountain View và tìm thấy dữ liệu đáng tin cậy và lúc này ông mới đồng ý rằng chúng ta đang đi trên quỹ đạo đó.

Tổng hợp từ computerworld.com, Wikipedia.org, pcworld.com, networkworld.com