Foro Económico Mundial, junio 2023
- El informe » Las 10 tecnologías emergentes principales de 2023 » recientemente lanzado por el Foro Económico Mundial enumera las tecnologías emergentes más impactantes de este año.
- La lista Top 10 incluye innovaciones ambientales, como combustibles de aviación sostenibles y sensores de plantas portátiles.
- Otras tecnologías emergentes van desde innovaciones que aprovechan el poder de la IA hasta la reingeniería de la biología molecular.
La tecnología es un disruptor implacable. Cambia el contexto de cómo vivimos, trabajamos y jugamos, redefine los negocios y las industrias, y ofrece soluciones sin precedentes para abordar desafíos planetarios y sociales complejos.
Pero en un mundo que cambia rápidamente, donde las ideas van y vienen, ¿qué tecnologías emergentes deberían ocupar un lugar destacado en la agenda de los responsables de la toma de decisiones, los empresarios y los ciudadanos en los próximos años?
El informe ‘ Top 10 Emerging Technologies of 2023 ‘ del Foro Económico Mundial, en colaboración con Frontiers , reúne las perspectivas de más de 90 académicos, líderes de la industria y futuristas de 20 países de todo el mundo, para descubrir las tecnologías con mayor probabilidad de impactar a las personas y al medioambiente. planeta en los próximos tres a cinco años.
Desde soluciones sostenibles que ayudan a combatir el cambio climático hasta modelos de IA generativos de cambio radical, estas son las 10 tecnologías emergentes con más probabilidades de mejorar nuestras vidas futuras.
Combatir las crisis climática y de la naturaleza
Combustible de aviación sostenible
La industria de la aviación genera entre el 2 y el 3 % de las emisiones globales de CO2, pero todas las regiones del mundo experimentarán grandes aumentos para 2050. A diferencia de muchas otras industrias, la relación peso-potencia de las baterías hace que la electrificación sea un desafío. Ahí es donde entra en juego el combustible de aviación sostenible (SAF).
Los combustibles sintéticos se fabrican a partir de fuentes biológicas como la biomasa o fuentes no biológicas como el CO2, y se pueden utilizar con la infraestructura y los equipos de aviación existentes. Hoy en día, los SAF satisfacen alrededor del 1% de la demanda de combustible de la industria de la aviación, pero esto debe aumentar al 13-15% para 2040 para ayudar a la industria a alcanzar emisiones netas cero para 2050, dice el informe.
Combustible de aviación sostenible Impulsar la industria de la aviación hacia emisiones netas de carbono cero. Imagen: Midjourney, Studio Miko. (Todas las imágenes de este informe se han generado utilizando inteligencia artificial).
Fagos de diseñador
Los microbiomas humanos, animales y vegetales albergan vastas comunidades de microbios que son cruciales para la salud de cada organismo.
Los avances recientes en bioingeniería permiten a los científicos diseñar microbiomas para aumentar el bienestar humano y animal y la productividad agrícola.
La tecnología se centra en los fagos, que son virus que identifican e infectan tipos específicos de bacterias con información genética, dice el informe. Los bioingenieros pueden reprogramar la información genética de un fago para que transmita instrucciones genéticas a las bacterias para cambiar su funcionamiento, lo que permite detectar y tratar las enfermedades asociadas al microbioma.
Sensores de plantas portátiles
La producción mundial de alimentos deberá aumentar en un 70% para 2050 para alimentar a una población mundial en crecimiento, según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. El monitoreo de cultivos es una parte clave para lograr este objetivo.
Las pruebas de suelo tradicionales y las inspecciones visuales de los cultivos son costosas y requieren mucho tiempo, lo que da lugar a un monitoreo que utiliza datos satelitales de baja resolución y, posteriormente, drones y tractores equipados con sensores.
Sensores portátiles para plantas: revolucionando la recopilación de datos agrícolas para alimentar al mundo Imagen: Midjourney, Studio Miko. (Todas las imágenes de este informe se han generado utilizando inteligencia artificial).
Sin embargo, los sensores de aguja de tamaño micro integrados en plantas individuales podrían recolectar una gran cantidad de datos para mejorar la salud de las plantas y aumentar la productividad agrícola, dice el informe. Estos dispositivos monitorean la temperatura, la humedad y los niveles de nutrientes para ayudar a optimizar el rendimiento de los cultivos, reducir el uso de agua y fertilizantes y detectar signos tempranos de enfermedades.
DESCUBRIR
¿Cómo ayuda el Foro Económico Mundial a los agricultores con tecnología? Mostrar más https://www.weforum.org/agenda/2023/06/emerging-technologies-innovation-2023/#:~:text=El%20informe%20%22%20Las,Foro%20Econ%C3%B3mico%20Mundial.
Computación sostenible
El crecimiento exponencial de la IA, la computación en la nube y otras tecnologías requiere una capacidad de centro de datos más grande, más poderosa y más abundante. Los centros de datos consumen el 1 % de la producción total de electricidad a nivel mundial, pero impulsar nuestra sociedad digital cada vez más hambrienta de datos significa que esto aumentará.
Están surgiendo varias tecnologías, destinadas a hacer realidad el objetivo de los centros de datos de energía neta cero, dice el informe. Estos incluyen el uso de refrigeración por agua o líquido dieléctrico para disipar el calor, junto con tecnologías que reutilizan el exceso de calor para calentar edificios, calentar agua o para procesos industriales.
Además, los sistemas habilitados para IA pueden analizar y optimizar el uso de energía en tiempo real, maximizando la eficiencia y el rendimiento, reduciendo el consumo de energía hasta en un 40 % en los centros de datos de Google.
Y hacer que la infraestructura de procesamiento y almacenamiento de datos sea modular y basada en la demanda significa que los sistemas como la computación en la nube y de borde se pueden distribuir en múltiples dispositivos, sistemas y ubicaciones para optimizar el uso de energía.
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Impulsado por inteligencia artificial
IA generativa
Los modelos de inteligencia artificial generativa se están convirtiendo rápidamente en parte de la vida cotidiana. Los modelos utilizan algoritmos complejos para reconocer y utilizar patrones en los datos.
La reciente introducción de modelos de lenguaje basados en IA, como ChatGPT, ya ha impactado la vida en escuelas, universidades y lugares de trabajo, pero si se usan correctamente, estas herramientas pueden mejorar la productividad y el resultado creativo.
Sin embargo, la tecnología Gen AI va más allá de producir textos escritos, imágenes y sonido, con aplicaciones que incluyen el diseño de medicamentos para tratar condiciones médicas, arquitectura e ingeniería específicas. Los ingenieros de la NASA están desarrollando sistemas de IA para crear instrumentos espaciales ligeros, reduciendo el tiempo de desarrollo y mejorando el rendimiento estructural, por ejemplo.
Inteligencia artificial generativa Expandiendo los límites del esfuerzo humano. Imagen: Midjourney, Studio Miko. (Todas las imágenes de este informe se han generado utilizando inteligencia artificial).
DESCUBRIR
¿Cómo está el Foro Económico Mundial creando barandillas para la Inteligencia Artificial?
En respuesta a las incertidumbres que rodean a la IA generativa y la necesidad de marcos sólidos de gobernanza de la IA para garantizar resultados responsables y beneficiosos para todos, el Centro para la Cuarta Revolución Industrial (C4IR) del Foro ha lanzado la AI Governance Alliance .
La Alianza unirá a los líderes de la industria, los gobiernos, las instituciones académicas y las organizaciones de la sociedad civil para defender el diseño global responsable y el lanzamiento de sistemas de IA transparentes e inclusivos.
Tecnologías Emergentes en Salud
IA en el cuidado de la salud
Las tecnologías emergentes basadas en IA y las herramientas de aprendizaje automático podrían ayudar al sector sanitario mundial a anticipar y prepararse mejor para futuras pandemias u otros desafíos.
Dichos sistemas podrían ayudar a aumentar la eficiencia de los sistemas de atención médica nacionales y mundiales para abordar las crisis de salud y mejorar el acceso a la atención médica. Innovaciones como esta también podrían reducir los tiempos de espera del tratamiento, al alinear las necesidades de tratamiento con los recursos médicos disponibles y aumentar el alcance médico, dice el informe.
Los beneficios de la IA en la atención médica podrían magnificarse en los países en desarrollo, que a menudo carecen de infraestructura y personal suficientes para proporcionar un acceso generalizado a los servicios de atención médica.
Metaverso para la salud mental
Ha habido mucha expectación en torno al metaverso, y estamos muy lejos de que este concepto se convierta en realidad. Dicho esto, el mundo virtual puede crear espacios digitales compartidos donde las personas pueden conocerse social y profesionalmente.
Los entornos virtuales abren nuevas oportunidades para brindar tratamientos de salud mental, cubriendo una variedad de aplicaciones de telemedicina, que incluyen prevención, diagnóstico, terapia, educación e investigación.
Se han establecido varias plataformas de juegos para ayudar a las personas con condiciones como depresión y ansiedad o fomentar la atención plena y la meditación, por ejemplo.
ómica espacial
El cuerpo humano es una colección de alrededor de 37,2 billones de células que trabajan juntas. Para comprender cómo funcionan los procesos microbiológicos como este, los científicos han desarrollado un método llamado ómica espacial, que combina técnicas de imagen avanzadas con procesos sofisticados de secuenciación de ADN para mapear procesos biológicos a nivel molecular.
Utilizando la ómica espacial, los científicos pueden observar detalles intrincados de la arquitectura celular y los procesos biológicos que antes no eran observables, según el informe.
ómica espacial Mapeo a nivel molecular de procesos biológicos para develar los misterios de la vida. Imagen: Midjourney, Studio Miko. (Todas las imágenes de este informe se han generado utilizando inteligencia artificial).
Atención médica facilitada por IA
Nuevas tecnologías para mejorar la eficiencia de los sistemas sanitarios.
| Daniel E. Hurtado
Profesor Asociado, Pontificia Universidad Católica de Chile
| Andrew Maynard
Profesor de Transiciones de Tecnología Avanzada, Universidad Estatal de Arizona
| Bernard S. Meyerson
Director de Innovación Emérito, IBM
| Mine Orlu
Profesor de Farmacéutica, Facultad de Farmacia de la UCL, Facultad de Ciencias de la Vida, UCL
| Landry Signe
Senior Fellow, Institución Brookings
Las deficiencias de los sistemas de atención médica en todo el mundo se hicieron abundante y terriblemente claras durante los primeros días de la pandemia de COVID-19, cuando se excedieron rápidamente las cargas de trabajo sostenibles de muchos hospitales. En respuesta, se han creado equipos académicos y gubernamentales para integrar la IA y el aprendizaje automático (ML) en la atención médica, tanto para anticipar pandemias inminentes como para ayudar a abordarlas de manera efectiva (AI4PEP).64,sesenta y cincoEstos esfuerzos emergentes para mejorar la eficacia de los sistemas de salud nacionales y globales frente a las principales crisis de salud y para democratizar el acceso a la atención se encuentran en sus etapas iniciales, pero aumentarán rápidamente al integrar datos de calidad en los modelos de IA y ML.66
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Las tecnologías basadas en IA también podrían ayudar a abordar un desafío relacionado: las largas demoras que experimentan muchos pacientes cuando intentan obtener atención médica a través del sistema de atención médica.67Sorprendentemente, los retrasos a menudo no se deben a la falta de capacidad, sino al acceso desigual a las instalaciones existentes y la subutilización resultante. Cuando se aplicaron a un conjunto de datos seleccionados de instalaciones médicas existentes, IA, ML y análisis de datos, las técnicas mejoraron drásticamente el acceso de los pacientes a los tratamientos. Medical Confidence, una subsidiaria de CloudMD, usó dicha tecnología para alinear de manera óptima las necesidades de tratamiento de los pacientes con la disponibilidad de las instalaciones, lo que permitió reducciones dramáticas en los tiempos de espera del tratamiento, en algunos casos, de muchos meses a solo semanas.68Un enfoque basado en IA para optimizar el acceso a la atención se está adoptando ampliamente en Canadá y probablemente se replicará en otros lugares.
El impacto de la atención médica basada en IA podría ser aún más profundo en los países en desarrollo, que a menudo carecen de la infraestructura y el personal para brindar servicios de salud a gran parte de sus poblaciones. Herramientas inteligentes para ayudar en la identificación, monitoreo y tratamiento de condiciones médicas nuevas o en curso, como un sistema basado en IA para facilitar la lectura de datos radiológicos.69– son un primer paso para aprovechar AI y ML para mejorar las capacidades de atención médica en lugares donde la atención es actualmente inadecuada. India, por ejemplo, tiene una población muy dispersa de más de 1400 millones y ha adoptado un enfoque basado en IA para mejorar el alcance médico. El gobierno indio ha permitido a los médicos involucrarse en comunidades remotas a través de tecnologías de asistencia, con las garantías de privacidad necesarias.
Además de proteger la privacidad de los datos y recopilar los datos de calidad necesarios para generar estos conocimientos, otros desafíos para implementar enfoques de atención médica facilitados por IA incluyen reforzar la aceptación pública y la adopción universal de tales tecnologías, garantizar el cumplimiento del paciente y abordar posibles preocupaciones de seguridad nacional. Si bien estos obstáculos restantes pueden ser difíciles de superar, los riesgos de la inacción son claros.
Además, cualquier sistema que guarde datos personales sobre la salud y el bienestar de una gran población debe funcionar dentro de los límites de un marco legal y ético cuidadosamente elaborado. Tales consideraciones ya son tema de extensa discusión,70y los marcos legales están comenzando a surgir en previsión de la aplicación global de AI y ML a la atención médica. Las soluciones de atención médica basadas en IA serán cada vez más generalizadas en los próximos años.
Ingeniería
Baterías flexibles
A medida que los dispositivos electrónicos se vuelven cada vez más flexibles, está surgiendo un tipo de batería más maleable para alimentarlos. Las baterías flexibles están hechas de materiales livianos que se pueden torcer, estirar, doblar e incluso recubrir con materiales a base de carbono, como fibra de carbono o tela.
Estas baterías recargables y flexibles están energizando cada vez más los mercados en crecimiento, como las pantallas de computadora enrollables, la ropa inteligente y los dispositivos electrónicos portátiles, incluidos los dispositivos de atención médica y los sensores biométricos, dice el informe.
Electrónica neuronal flexible
Las interfaces cerebro-máquina (BMI) permiten la comunicación directa entre el cerebro y las computadoras externas. Hasta ahora, la tecnología se ha basado en una electrónica rígida y está limitada por el desajuste mecánico y geométrico con el tejido cerebral. Pero los avances en electrónica flexible y materiales más biocompatibles significan una experiencia menos invasiva para los pacientes.
Las tecnologías tipo BMI ya están en uso para tratar a pacientes con epilepsia y con prótesis que usan electrodos para conectarse con el sistema nervioso.
Computación sostenible
Diseño e implementación de centros de datos de energía neta cero.
| Olga Fink
Profesora de Sistemas Inteligentes de Mantenimiento y Operaciones, EPFL
| Andrew Maynard
Profesor de Transiciones de Tecnología Avanzada, Universidad Estatal de Arizona
Si bien la Tierra se enfrenta indiscutiblemente a una crisis ambiental cada vez peor, es posible que la creciente dependencia de los datos no desempeñe un papel importante. Sin embargo, los centros de datos, que facilitan las búsquedas de Google, el correo electrónico, el metaverso, la IA y muchos otros aspectos de una sociedad cada vez más basada en datos, consumen aproximadamente el 1 % de la electricidad producida a nivel mundial.57y esta cantidad solo aumentará con la creciente demanda de servicios de datos. Si bien no existe una bala mágica única de «datos verdes», se espera que la próxima década brinde avances sustanciales hacia los centros de datos de energía neta cero a medida que las tecnologías emergentes se combinen e integren de maneras innovadoras, haciendo rápidamente realidad el sueño de energía cero neta. -Los centros de datos energéticos una realidad alcanzable.
Descubra análisis de expertos relacionados con la informática sostenible en la plataforma de inteligencia estratégica.
En primer lugar, para abordar los problemas de gestión del calor, se están desarrollando sistemas de refrigeración líquida que utilizan agua o refrigerante dieléctrico para disipar el calor, y el exceso de calor se reutiliza para aplicaciones que incluyen calefacción de espacios, calentamiento de agua y procesos industriales. Por ejemplo, la ciudad de Estocolmo está implementando proyectos para aprovechar el calor residual de los centros de datos para calentar los hogares.58
En segundo lugar, la IA se utiliza para analizar y optimizar el uso de energía en tiempo real, maximizando la eficiencia sin comprometer el rendimiento. DeepMind ha demostrado con éxito el potencial de la gestión de energía impulsada por IA, logrando una reducción de hasta un 40 % en el consumo de energía en los centros de datos de Google.59
En tercer lugar, la infraestructura tecnológica que respalda los centros de datos de energía neta cero se está volviendo más modular y basada en la demanda. Por ejemplo, los sistemas informáticos en la nube y de borde permiten que el procesamiento y el almacenamiento de datos se distribuyan en múltiples dispositivos, sistemas e incluso ubicaciones.60,61Como ejemplo, Crusoe Energy instala sus centros de datos modulares en sitios donde se produce la quema de metano para permitir que la infraestructura de computación en la nube funcione con gas metano que, de otro modo, se habría liberado directamente a la atmósfera. Estas y otras unidades prefabricadas se pueden implementar, expandir o reubicar fácilmente, lo que permite a los operadores de centros de datos optimizar el uso de energía y adaptarse a las necesidades cambiantes de sus empresas. Las innovaciones adicionales en software y hardware incluyen arquitecturas informáticas novedosas como sistemas en un chip;62y optimizaciones como la computación proporcional a la energía, en la que las computadoras usan energía proporcional a la cantidad de trabajo que se está realizando.63
Lograr centros de datos de energía neta cero implicará enfoques innovadores para integrar los enfoques mencionados anteriormente con nuevas tecnologías de generación, almacenamiento y gestión de electricidad. Dada la ola de innovación e inversión en esta área, hay razones para ser optimistas sobre los próximos años.
Haga clic aquí para leer el informe completo.
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