10 технологий будущего в России: рейтинг ВШЭ и Минэкономразвития

ВШЭ совместно с Минэкономразвития и госпредприятиями опубликовали White Paper. В нем представлены десять направлений, определяющих развитие высоких технологий в России и мире. Это основные моменты отчета

Фото: Умберто/Unsplash

Содержание

Искусственный интеллект
Интернет вещей (IoT)
Технологии 5G
Квантовые вычисления
Квантовые коммуникации
Технологии распределенных реестров
Передача электроэнергии и распределенные энергосистемы
Системы накопления электроэнергии
Новые материалы и вещества
Перспективные космические системы
Читайте также:
Если вам понравился материал, подпишитесь на канал РБК Тренды в Яндекс.Дзен — это поможет нам развиваться!

Искусственный интеллект

ИИ — одна из самых динамично развивающихся областей сегодня. С 2016 по 2020 год количество научных публикаций, связанных с ИИ, увеличилось более чем в два раза и достигло 44 700. Работы российских авторов по-прежнему составляют 1,5% из них, но эта цифра постепенно растет. Китай и США лидируют в рейтинге стран по количеству публикаций в научных журналах и количеству патентов. Россия находится на 20-м и 15-м местах соответственно.

По данным аналитической компании IDC, в 2021 году объем мирового рынка ИИ составил $327,5 млрд, а к 2024 году он может достичь $554,3 млрд. Среди рынков с наибольшей емкостью — биометрические системы ($36,6 млрд), авиация ($27,4 млрд) и автомобильный ($23,3 млрд) транспорт разной степени автономности.

Основной вектор развития отмечают американские цифровые корпорации, такие как Amazon, Alphabet, Microsoft, Apple и Facebook/Meta (с 21 марта 2022 года социальная сеть запрещена в России по решению суда). Среди ведущих разработчиков в России — Яндекс, VisionLabs, NtechLab, Сбербанк, ВКонтакте, МТС, Газпром нефть и Лаборатория Касперского».

«В будущем системы искусственного интеллекта смогут разбираться в самых сложных вопросах науки. Например, в проблеме изменения климата», — ожидают авторы Белой книги. Но для решения критических задач необходимо обеспечить интерпретируемость, при которой человек будет понимать весь процесс принятия решения по алгоритму.

Интернет вещей (IoT)

Эксперты отмечают высокий уровень технологической готовности и зрелости рынков IoT. Наибольший объем приходится на азиатский регион. Например, в Китае целью было создать к 2025 году от трех до пяти межотраслевых платформ на основе IoT, способных конкурировать на глобальном уровне.

В странах-лидерах упор делается прежде всего на коммуникационные технологии Интернета вещей. В России, которая пока сильно отстает от лидеров, основное внимание уделяется созданию аппаратных и программных элементов конкретных IoT-устройств.

Ожидается, что к 2025 году в мире внедрение IoT будет иметь экономический эффект в диапазоне от 4 трлн до 11 трлн долларов. В сочетании с решениями ИИ и 5G эти технологии повысят производительность труда, повысят качество и гибкость производства и услуг, снизят аварийность и тем самым изменят целые отрасли экономики и социальную сферу.

Технологии 5G

С точки зрения темпов распространения технологии мобильной связи пятого поколения (5G) уже превосходят стандарты предыдущих поколений. При этом рынок абонентских устройств 5G опережает рынок смартфонов в целом. Однако авторы исследования указывают на значительную задержку в России. В США, Китае и Южной Корее уровень проникновения 5G достигает 15-20%, в то время как в РФ эта технология внедряется только на пилотных участках.

Эксперты прогнозируют бурное развитие сервисов и платформ на базе 5G, в том числе для виртуальных встреч и конференций, дистанционного обучения, телемедицины, передачи данных.

В ближайшие годы ожидается взрывной рост. С 2020 по 2026 год объем рынка 5G может увеличиться более чем в 100 раз, до 667,9 млрд долларов.

Фото: Фредерик Липферт/Unsplash

Квантовые вычисления

Пока что мировой рынок квантовых вычислений находится в зачаточном состоянии. Оценки на 2020 год варьируются от 38 до 320 миллионов долларов, при этом большая часть финансирования поступает из государственных средств. По количеству исследований лидируют Китай, США и Германия. Доля России в научных публикациях составляет более 4%.

При этом 4% крупных компаний Fortune запустили пилотные исследования в этой области, а 35% изучают эту возможность. В ближайшие годы эти цифры могут вырасти до 13% и 68% соответственно.

По прогнозам экспертов, в течение трех-пяти лет квантовые системы начнут решать практические задачи оптимизации. Например, в транспортной маршрутизации, оптимизации финансовых портфелей и коммерческих расчетов.

Квантовые коммуникации

Это область знаний и технологий, связанных с переносом квантовых состояний в пространстве. Одним из наиболее перспективных направлений здесь являются защищенные каналы связи на основе квантового распределения ключей (QKD), которые обеспечивают безопасность данных и исключают возможность несанкционированного доступа.

По состоянию на 2021 год активные инициативы или программы в области квантовых коммуникаций имели 17 стран, включая Китай, США и Россию. Бюджет каждой программы варьировался от десятков миллионов долларов до миллиарда. По прогнозам экспертов, к 2024 году на рынке появятся системы, готовые предоставлять услуги QKD и квантово-защищенные каналы передачи данных.

Технологии распределенных реестров

Эти технологии обеспечивают децентрализованное хранение данных о транзакциях, сделках или контрактах, предотвращая несанкционированное изменение или удаление. Одним из типов технологии распределенного реестра (DLT) является блокчейн.

Самые высокие показатели патентной активности на TRR сегодня у крупных финансовых и ИТ-корпораций: Alibaba, IBM, Tencent и других. По количеству научных публикаций Россия входит в топ-15 стран, но сильно уступает Китаю, США и Индии.

DLT успешно используется в финансовом секторе, документообороте, здравоохранении, недвижимости, логистике и производстве, оцифровке государственного управления и цифровой идентификации личности. Эксперты прогнозируют, что к 2030 году эффект от внедрения TPP на управление данными превысит 570 миллиардов долларов.

Как и в других сферах, здесь многие российские решения основаны на зарубежных разработках. Поэтому специалисты призывают создавать отечественные аналоги и опираться на модели с открытым исходным кодом.

Передача электроэнергии и распределенные энергосистемы

В условиях перехода на углеродно-нейтральную энергетику повысились требования к надежности энергоснабжения, возникла необходимость строить умные сети и автоматизировать всю цепочку от генерации до потребления. Это увеличило спрос на передовые решения, включая ВИЭ (возобновляемые источники энергии), распределенную генерацию, интеллектуальные системы управления и защиты.

В 2016-2020 годах инвестиции в ключевые направления выросли с $13 млрд до $20 млрд. По масштабам инвестиций в настоящее время лидируют проекты в области возобновляемых источников энергии: в некоторых странах их доля уже превышает 50%.

В России развитие технологий передачи электроэнергии и распределенных «умных» энергосистем будет осуществляться в том числе в рамках соглашения между правительством и «Россетями». Он подразумевает локализацию производства всех приоритетных продуктов и комплектующих. Запуск пилотных проектов ожидается в 2025–2027 годах.

Фото: Дворец Израиля / Unsplash

Системы накопления электроэнергии

Для стабильного энергоснабжения потребителей на основе возобновляемых источников энергии необходимы резервные источники и системы хранения, не зависящие от погодных условий. Стационарные аккумуляторные станции, источники энергии на зеленом водороде и гидроаккумулирующие установки могут хранить энергию, полученную от возобновляемых источников энергии.

Если не менее 10% всех ВИЭ будет резервироваться аккумуляторными станциями, то к 2030 г потребуется не менее 200–400 ГВтч емкости аккумуляторов в год. В результате только за счет двух направлений: резервных возобновляемых источников энергии и электромобилей рынок аккумуляторов должен вырасти более чем в семь раз (до 2000-2200 ГВт/ч) в ближайшие десять лет.

Системы хранения с литий-ионными аккумуляторами сейчас наиболее популярны. Но в будущем на рынке могут появиться еще более быстрые и дешевые решения. Например, в натрий-ионных аккумуляторах или устройствах с твердым электролитом.

Новые материалы и вещества

Для научно-технического развития необходимы материалы нового поколения. Например, сверхлегкие или сверхтвердые, с эффектом памяти или программируемыми свойствами.

Сегодня полимерные композиционные материалы лидируют в мире: объем этого сегмента оценивается примерно в $80 млрд и ожидается, что к 2030 году он сохранит свои лидирующие позиции и вырастет более чем в 1,8 раза.

Второй по величине рынок — цифровое материаловедение. Это около 40 миллиардов долларов и может увеличиться более чем вдвое в следующем десятилетии. Но самый динамичный сегмент — это аддитивные материалы, которые используются для послойного построения и синтеза объектов. Здесь к 2030 году ожидается десятикратный рост.

Перспективные космические системы

Повышенный интерес к этому направлению связан в первую очередь с широкополосным интернетом, который могут обеспечить спутники. Такие проекты реализуются с 2013 года.

Сегодня передовые космические системы охватывают целый ряд технологий: от приборостроения до обработки больших объемов спутниковых данных. Россия входит в первую десятку стран по количеству научных публикаций в этой области. Но, как и во многих других областях, Китай лидирует с большим отрывом.

Одним из ключевых направлений является уменьшение и облегчение конструкций космических аппаратов (КА). И среди основных задач, которые будут решаться к 2030 году с помощью космических аппаратов, — обеспечение широкополосного доступа в Интернет на всей территории России, в том числе в малонаселенных районах, где проживает до 250 человек.