«Научно – теоретические основы преподавания географии»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова»

Факультет образовательных технологий и непрерывного образования

Кафедра методики естественно научного образования

и информационных технологий

Материалы дистанционного обучения

Выполнил:

Слушатель группы Г-1

Лазарева С.А.

Учитель географии

МБОУ

«Средняя школа №82»

г Ульяновска

Ульяновск,2019

Модуль 1. «Научно – теоретические основы преподавания географии»

1.Какие преимущества дает вам демократический режим?

Преимущества демократии:

1. Демократия гарантирует гражданам основополагающие политические права и свободы: право на политическое участие, высказывать свои взгляды по политическим вопросам, в том числе право на критику правительства, право рассматривать альтернативные варианты, право на свободное волеизъявление на выборах и честный подсчет голосов и т. д.

2. Демократия предоставляет гражданам более широкий диапазон личных прав и свобод, чем любая иная политическая система, например, право на личную неприкосновенность, на защиту чести и достоинства, на справедливый, независимый и публичный суд, свободное выражение мнений, свобода передвижения и др.

3. Только демократическое правление предоставляет личности максимальную возможность осуществить свободу самоопределения, то есть жить по законам, которые личность выбирает для себя сама посредством сложного процесса согласования своих интересов с интересами других людей.

4. Демократия предоставляет максимальную возможность для моральной ответственности, для тщательного изучения всех вариантов принятия решения, их последствий и осуществления выбора в соответствии с моральными принципами.

5. Демократия содействует социализации личности в большей степени, чем всякая иная форма организации общества, например, она обеспечивает условия, при которых наиболее полное развитие получают такие человеческие свойства и качества, как честность, порядочность, ответственность, самостоятельность, гражданственность, терпимость, склонность к диалогу и компромиссу и т. д.

6. Только демократия способна обеспечить относительно высокий уровень политического равенства, например, равенства избирательных прав, равенства прав на создание партий и других независимых ассоциаций, на участие в них, на информацию и т.д., без чего невозможна реализация всего комплекса прав и свобод человека.

7. Вышеперечисленные преимущества дают основания считать, что демократический режим является более справедливым и с большим уважением относится к фундаментальным интересам человека, чем недемократический.

2. В чем заключается роль свободных СМИ в демократическом государстве?

Через СМИ люди формируют подавляющую часть своего представления об окружающем мире, и главное, о том, что происходит в обществе: куда оно идет, как действуют механизмы власти. В связи с этим СМИ могут играть как во благо общества, так и во вред.

В демократических странах СМИ - "агент" общества, который присматривает за государством. Его задача следить за чиновниками, чтобы они не злоупотребляли властью, не нарушали права граждан.

Другая функция СМИ - быть посредником между партиями и обществом. В устоявшихся демократиях сложилась определенная социальная структура общества. Социальные группы имеют вполне сложившиеся политические ориентации, набор требований к власти. Эти требования они артикулируют посредством партий. Партии, в свою очередь, заинтересованы в том, чтобы постоянно состоять в "диалоге" со своими избирателями. Для этого им нужны СМИ.

Проблема оппозиционности решается следующим образом. СМИ всегда в оппозиции власти, когда дело касается защиты прав граждан. Если государство их каким-то образом нарушает, то СМИ тут же на это должны реагировать.

3. Как может измениться территория России?

Я считаю, что территория России может измениться только в результате того, что страна уступит какие-то небольшие территории в пограничных районах Китаю или Японии (какие-то части Курильских островов).

В СМИ обсуждаются следующие сценарии изменения территории нашей страны.

1.Изменение территории страны из-за природных катаклизмов. В результате глобального потепления Россия ежегодно теряет около 500 квадратных километров площади. К таким неутешительным выводам пришли ученые Сибирского отделения РАН. К размытию береговой зоны северных морей приводит таяние вечной мерзлоты.

2.Территориальный распад Российской Федерации. Россия в результате усиливающихся трудностей с управлением огромной территорией и отсутствия необходимых средств на инвестиции начинает постепенно отказываться от своего наследия к востоку от Урала и на Кавказе.

3. Российская Федерация попадает под влияние Китая, который становится гарантом ее целостности. Китайские инвестиции активизируются, а экспорт российских нефти и газа перенаправляется преимущественно в Китай. Данный союз считают направленным против Америки и Европы, подчеркивают его вклад в восстановление сильной позиции России в отношениях с Западом.

4.Россия значительно ослабевает, но ее поддерживают все крупные мировые игроки, так как они не хотят, чтобы она попала под влияние их соперников

 Американцы опасаются, что она попадет под влияние Пекина, а тот, что возникший российский политический вакуум займут ЕС и США. Одновременно все боятся неизвестности: как будет развиваться процесс гипотетического распада РФ. Интегральная целостность России будет восприниматься в качестве фактора, стабилизирующего мировую политику.  

 5. Распад РФ приводит к «балканизации» огромной территории и вызывает глобальное напряжение в мировой политике 

 Ход событий в случае реализации такого сценария наиболее непредсказуем. Возможен он в том смысле, что настолько огромная территория с таким количеством природных богатств не может оставаться без управления, при этом кажется маловероятным, что в случае ускоренного процесса распада Федерации местные элиты смогут взять ситуацию в отдельных регионах под полный контроль. Этот вызывающий беспокойство сценарий может сопровождаться ростом конфликтности в Азии и войнами на этом континенте. 

В настоящее время Россия остается мощной страной, и центральная власть сможет с успехом реализовывать самые разнообразные проекты, включая возвращение влияния на некоторой ограниченной территории. 

Модуль 3«Географическое краеведение в системно –деятельностном подходе»

Культурно-образовательная стратегия

Образовательной организации МБОУ «Средняя школа №82» по формированию этнической идентичности российского школьника

Модуль 4 «ЧЕТВЕРТАЯ ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕВОЛЮЦИЯ»

1. Четвертая промышленная революция: исторический контекст, кардинальные и системные изменения.

Слово «революция» означает резкое и радикальное изменение. Революции происходили в ходе исторического развития человечества, когда новые технологии и новые способы восприятия мира вызывали фундаментальные изменения экономических систем и социальных структур.

Первый кардинальный сдвиг в образе жизни человека – переход от собирательства к земледелию – произошел десять тысяч лет назад благодаря одомашниванию животных. Аграрная революция была построена на соединении силы животных и людей в целях обеспечения производства, транспортировки и коммуникации. Постепенно эффективность производства продуктов питания повышалась, стимулируя рост населения и обеспечивая жизнеспособность крупных поселений. Это со временем привело к урбанизации и расцвету городов.

После аграрной революции последовал ряд промышленных революций, начавшихся во второй половине XVIII векаПервая промышленная революция длилась с 1760-х по 1840-е годы. Ее пусковым механизмом стало строительство железных дорог и изобретение парового двигателя, что способствовало развитию механического производства.

Вторая промышленная революция, начавшаяся в конце XIX и продлившаяся до начала XX века, обусловила возникновение массового производства благодаря распространению электричества и внедрению конвейера.

Третья промышленная революция началась в 1960-х годах. Обычно ее называют компьютерной или цифровой революцией, так как ее катализатором стало развитие полупроводников, использование в шестидесятых годах прошлого века больших ЭВМ, в семидесятых и восьмидесятых – персональных компьютеров и сети Интернет в девяностых. Сегодня мы стоим у истоков четвертой промышленной революции. Она началась на рубеже нового тысячелетия и опирается на цифровую революцию. Ее основные черты – это «вездесущий» и мобильный Интернет, миниатюрные производственные устройства (которые постоянно дешевеют), искусственный интеллект и обучающиеся машины. Цифровые технологии, основанные на аппаратном и программном обеспечении и сетях, не являются новшеством, но с каждым годом уходя все дальше от третьей промышленной революции, становятся более усовершенствованными и интегрированными, вызывая трансформацию общества и глобальной экономики.

Распространяя технологию «умных заводов», четвертая промышленная революция создает мир, в котором виртуальные и физические системы производства гибко взаимодействуют между собой на глобальном уровне. Однако четвертая промышленная революция связана не только с умными и взаимосвязанными машинами и системами. Ее спектр действия значительно шире. Одновременно возникают волны дальнейших прорывов в самых различных областях: от расшифровки информации, записанной в человеческих генах до нанотехнологий, от возобновляемых энергоресурсов до квантовых вычислений. Именно синтез этих технологий и их взаимодействие в физических, цифровых и биологических доменах составляют фундаментальное отличие четвертой промышленной революции от всех предыдущих революций.

В ходе этой революции новейшие технологии и универсальные инновации распространяются значительно быстрее и куда более масштабно, чем во время ее предшественниц, которые, кстати, еще продолжаются в некоторых странах мира. В ожидании второй промышленной революции находится население 17 % мировой территории, так как около 1,3 млрд человек все еще не имеют доступа к электричеству. Примерно половина населения земного шара, или 4 млрд человек, ожидает третью промышленную революцию, поскольку большинство из них живут в развивающихся странах, где нет доступа к сети Интернет. При этом замечу, что только на распространение веретена (символа первой промышленной революции) за пределами Европы понадобилось почти сто двадцать лет. Для сравнения, Интернет распространился по всему миру меньше чем за десять лет.

Очевидно, что четвертая промышленная революция будет во всех отношениях не менее масштабной, эффективной и исторически значимой, чем три предыдущие.

Кардинальные и системные изменения.

Технологии и цифровые преобразования могут кардинально изменить все вокруг, претворяя в жизнь избитую и затертую фразу: «В этот раз все будет по-другому». Иными словами, основные технологические инновации находятся на грани активизации эпохального глобального изменения, и это совершенно неизбежно. Масштаб и размах происходящих изменений объясняют остроту восприятия инноваций на сегодняшний момент. Темпы развития и распространения инноваций оказываются беспрецедентно быстрыми. Повсеместно распространенныйiPhone впервые появился на рынке в 2007 году. А к концу 2015 года в мире будет использоваться уже более двух миллиардов смартфонов. В 2010 году компания Google объявила о создании первого полностью беспилотного автомобиля. Очень скоро они станут обычным явлением на дорогах. Этот список можно продолжать бесконечно.

Поражают не только темпы развития: рост за счет масштабов также вызывает изумление. Цифровое преобразование означает автоматизацию, что, в свою очередь, означает, что компаниям не грозит снижение отдачи от масштаба. Создание единицы ценности с привлечением значительно меньшей рабочей силы, чем десять или пятнадцать лет назад, стало возможным благодаря минимальной стоимости цифрового бизнеса, которая стремится к нулю. Кроме того, реальность цифровой эры заключается в том, что многие новые компании предоставляют «информационные товары» с практически нулевыми затратами на хранение, транспортировку и тиражирование.

Уникальность четвертой промышленной революции, помимо темпов развития и широкого охвата, заключается в растущей гармонизации и интеграции большого количества различных научных дисциплин и открытий. Материальные инновации, возникающие в результате взаимозависимости между различными технологиями, более не являются научной фантастикой. К примеру, сегодня цифровые технологии производства могут взаимодействовать с биологическим миром. Некоторые дизайнеры и архитекторы уже совмещают автоматизированное проектирование, аддитивные технологии, инжиниринг материалов и синтетическую биологию для новаторских разработок систем взаимодействия между микроорганизмами, нашими организмами, потребляемыми нами продуктами и даже зданиями, в которых мы живем. Для этого они создают (и даже «выращивают») объекты, которые постоянно изменяются и адаптируются (отличительные признаки растительного и животного мира) Сегодня искусственный интеллект (ИИ) окружает нас со всех сторон: от беспилотных автомобилей и дронов до виртуальных помощников и программного обеспечения для перевода. Все это преобразует нашу жизнь. ИИ достиг существенных успехов благодаря стремительному росту вычислительных мощностей и доступности колоссальных объемов данных: от программного обеспечения для открытия новых лекарственных средств до алгоритмов, предсказывающих наши культурные интересы. Это создает новые типы «компьютерного самообучения» и автоматизированного изобретения, обеспечивая работу «интеллектуальных» роботов и компьютеров по самопрограммированию и поиску оптимальных решений на основе исходных принципов. ХАРАКТЕР ПРОИСХОДЯЩИХ ИЗМЕНЕНИЙ НАСТОЛЬКО ФУНДАМЕНТАЛЕН, ЧТО МИРОВАЯ ИСТОРИЯ ЕЩЕ НЕ ЗНАЛА ПОДОБНОЙ ЭПОХИ – ВРЕМЕНИ КАК ВЕЛИКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ, ТАК И ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ОПАСНОСТЕЙ

Сегодня распознавание голоса и искусственный интеллект развиваются с такой скоростью, что беседа с компьютером вскоре станет нормой, создавая явление, которое некоторые технические специалисты называют «окружающим разумом», с постоянной доступностью автоматизированных личных консультантов, которые делают записи и отвечают на запросы пользователей. Наши устройства становятся неотъемлемой частью личной экосистемы: они слушают нас, предупреждают наши потребности, помогают по мере необходимости, даже если их не просят об этом.

2.Движущие факторы ЧПР: мегатренды, переломные моменты.

Мегатренды.

Все новые достижения имеют одну общую особенность: они эффективно используют всепроникающую силу цифровых и информационных технологий. Их можно распределить по трем блокам: физическому, цифровому и биологическому. Все они связаны между собой. При этом различные технологии используют преимущества друг друга на основе изобретений и развития каждой из них.

Физический блок.

Существует четыре основных физических проявления преобладающих технологических мегатрендов, которые являются очевидными благодаря своей материальност:

– беспилотные транспортные средства;

– 3D-печать;

– передовая робототехника;

– новые материалы.

Беспилотные транспортные средства Беспилотный автомобиль является главной новостью, но уже нашли свое практическое применение и другие автономные транспортные средства, включая грузовики, дроны, воздушные и морские суда. По мере развития таких технологий, как датчики и искусственный интеллект, возможности автономных транспортных средств совершенствуются, причем очень быстрыми темпами

3D-печать– это процесс создания физического объекта посредством его послойной печати с цифрового 3D-рисунка или модели. По мере преодоления существующих ограничений по размеру, стоимости и скорости 3D-печать получает все более широкое распространение, включая интегрированные электронные компоненты, такие как монтажные платы и даже клетки и органы человеческого организма

Передовая робототехника. До недавнего времени использование роботов было ограничено жестко контролируемыми задачами в отдельных отраслях, например, в автомобилестроении. Сегодня применение роботов охватывает практически все отрасли и задачи: от прецизионного земледелия до ухода за больными. Благодаря быстрому развитию робототехники взаимодействие человека и машин вскоре станет обычной каждодневной практикой.

Новые материалы.

В настоящее время на рынок постоянно поступают новые материалы, обладающие свойствами, которые было невозможно себе вообразить еще несколько лет назад. В целом они становятся более легкими, прочными, пригодными для вторичной переработки и адаптивными.

Цифровой блок.

Одним из главных мостов между физической и цифровой реальностью, который создан четвертой промышленной революцией, является Интернет вещей (ИВ) или «Интернет всех вещей». В самой простой форме он может быть определен как взаимодействие между вещами (продуктами, услугами, местами и прочее) и людьми, которое обеспечивается взаимосвязанными технологиями и различными платформами. Датчики и прочие многочисленные средства соединения вещей физического мира с виртуальными сетями развиваются поразительными темпами. Более компактные, дешевые и умные датчики устанавливаются в домах, в одежде, в аксессуарах, в городах, на транспорте, в энергосетях, а также в производственных процессах. Сегодня существуют миллиарды устройств по всему миру, включая телефоны, планшеты и компьютеры, которые соединены с сетью Интернет. Их количество существенно возрастет в течение ближайших нескольких лет, по некоторым оценкам – от нескольких миллиардов до триллиона, что радикально изменит способ управления цепочками поставок, предоставив возможность осуществлять мониторинг и оптимизацию активов, а также деятельность предприятия на самом детальном уровне.

Цифровая революция создает радикально новые подходы, коренным образом изменяющие способ взаимодействия и сотрудничества между отдельными людьми и учреждениями. Например, цепочка блоков, известная как «распределенная база данных», является безопасным протоколом, в рамках которого сеть компьютеров коллективно заверяет сделку до ее регистрации и подтверждения. Технология, на которой основана цепочка блоков, создает основу для доверия, давая возможность незнакомым между собой людям (которые, таким образом, не имеют оснований доверять друг другу) взаимодействовать, минуя нейтральный центральный орган, то есть банк-кастодиан или центральный регистр. В сущности, цепочка блоков представляет собой программируемое, криптографически защищенное и, следовательно, надежное хранилище, которое не поддается контролю какого-либо одного пользователя, а также может проверяться любым человеком. На сегодня самым известным приложением цепочки блоков является Bitcoin, но вскоре развитие технологий даст возможность создавать бесконечное множество других подобных приложений. Если в настоящее время технология цепочки блоков, например Bitcoin, регистрирует финансовые сделки с цифровыми валютами, то в будущем она будет выполнять функции регистратора самых различных документов, включая свидетельства о рождении и смерти, права собственности, свидетельства о браке, дипломы об образовании, страховые требования, медицинские процедуры и участие в голосовании – в сущности, любойвид сделки, которая может быть закодирована.

Эти платформы, которые можно использовать при помощи смартфона, объединяют людей, активы и данные, создавая принципиально новые способы потребления товаров и услуг. Они снижают барьеры для компаний и физических лиц в создании стоимости, изменяя личное и профессиональное пространство. Модель Uber воплощает прорывную мощность таких технологических платформ. Бизнес, основанный на платформах, распространяется самыми быстрыми темпами, предлагая новые услуги: от стирки до покупок, от выполнения поручений до парковки автомобиля – и таким образом предоставляет возможности как домоседам, так и собирающимся в дальнюю поездку. Такой бизнес имеет одну общую осо-бенность: совмещая спрос и предложение на доступной (недорогой) основе, предла-гая потребителям разнообразные товары, обеспечивая взаимодействие между сторо-нами и обратную связь, такие платформы создают основу для доверия. Это обеспе-чивает эффективное использование мало применяемых активов, то есть тех, которые принадлежат людям,никогда не считавших себя поставщиками.

Биологический блок

Инновации в биологической сфере, в частности в генетике, просто захватывают дух. В последние годы достигнут значительный прогресс в снижении стоимости и упрощении генетического секвенирования, а совсем уже недавно и в активации или исправлении генов. Следующим шагом является синтетическая биология. Она даст возможность регулировать организмы путем записи ДНК. Без учета возникающих в связи с этим фундаментальных этических вопросов такое технологическое развитие окажет колоссальное и непосредственное воздействие не только на медицину, но и на сельское хозяйство и производство биотоплива. Многие неразрешимые медицинские проблемы, включая сердечные и раковые заболевания, имеют генетический компонент. По этой причине возможность определять индивидуальный генетический состав является эффективным и низкозатратным способом совершить революционный поворот в сторону индивидуализированной и эффективной системы здравоохранения.

Возможности биологической инженерии могут применяться практически ко всем типам клеток, обеспечивая создание генетически модифицированных растений или животных, а также создание клеток взрослых организмов, включая людей. Перечень потенциальных применений биологической инженерии практически неограничен: от возможности модифицировать животных, чтобы выращивать их на более экономичной диете, приспособленной к местным условиям, до создания продовольственных культур, способных выдерживать экстремальные температуры или засуху.

По мере развития исследований в области генной инженерии (например, разработка метода CRISPR/Cas9 в области редактирования генов и терапии) будут преодолеваться сдерживающие факторы доставки и специфичности. При этом нам останется только найти ответ на самый трудный с точки зрения этики вопрос, а именно: каким образом генное редактирование революционизирует медицинские исследования и процедуры лечения? В принципе, растения и животных можно создавать инженерным путем для производства лекарственных препаратов и других форм лечения. День, когда будет создана корова, производящая молоко с содержанием элементасвертываемости крови, отсутствующего у людей, больных гемофилией, не за горами. В соответствии с высказанным ранее утверждением о том, что разные технологии сливаются и обогащают друг друга, 3D-производство может сочетаться с генным редактированием для производства живых тканей с целью их восстановления и регенерации (данный процесс называется «биопечать»). Данная технология уже используется для создания кожной, костной, сердечной и мышечной ткани. Когда-нибудь при создании органов для трансплантации будут использоваться печатные клеточные слои печени.

Наши знания о функциях мозга постоянно совершенствуются, при этом мы наблюдаем интереснейшие разработки в области нейротехнологии. Это подтверждается тем фактом, что на протяжении последних нескольких лет две наиболее щедро спонсируемые исследовательские программы в мире касаются изучения мозга.

Важность нейротехнологий определяется тремя причинами. Во-первых, спо-собность «читать» информацию из мозга и «записывать» ее в мозг создает предпосылки для новых отраслей и систем, открывающих новые возможности, которые будут иметь колоссальные социальные, политические и экономические последствия.

Во-вторых, нейротехнологии способствуют совершенствованию других обла-стей Четвертой промышленной революции, обеспечивая новые формы когнитивных вычислений и совершенствуя алгоритмы машинного обучения.

В-третьих, и это самое важное, наш мозг и есть та сущность, что делает нас людьми.

Переломные моменты.

Эти мегатренды, обсуждаемые в общих чертах, могут казаться абстрактными. Тем не менее они являются основой исключительно практических приложений и разработок. Отчет Всемирного экономического форума, опубликованный в сентябре 2015 года, выявил двадцать один поворотный момент, который формирует будущий цифровой гиперподключенный мир. И все эти моменты ожидаются уже в ближайшие десять лет. Переломные моменты были выявлены в результате исследования, проведенного Международным экспертным советом Всемирного экономического форума по вопросам будущего программного обеспечения и общества.

Переломные моменты, которые ожидаются до 2025 года

1.10% людей носят одежду, подключенную к сети Интернет

2.90% людей имеют возможность неограниченного и бесплатного хранения данных

3. 1 триллион датчиков, подключенных к сети Интернет

4. Первый робот-фармацевт в США

5. 10% очков длячтения подключены к сети Интернет. 6. 80% людей с цифровым присутствием в сети Интернет.

7.Производство первого автомобиля при помощи 3D печати

8. Первое правительство , заменяющее перепись населения источниками больших данных

9.Первый имеющийся в продаже имплантируемый мобильный телефон

10. 5% потребительских товаров создано с помощью технологии 3D печати

11. 90% населения используют смартфоны.

12.90% населения имеют регулярный доступ к сети Интернет

13Беспилотные автомобили составляют 10% от общего количества автомобилей в США

14.Первая пересадка печени, созданной с использованием технологии 3D печати

15. 30% корпоративных аудиторских проверок проводит ИИ

16.Правительство впервые собирает налоги при помощи цепочки блоков (технологии блокчейн)

17. Более 50% домашнего Интернет-трафика приходится на долю приложений и устройств.

18.Превышение количества поездок на автомобилях совместного пользования над поездками на частных автомобилях.

19.Первый город с населением более 50 000 без светофоров.

20. 10% всемирного ВВП хранится по технологиипомощи цепочки блоков (технологии блокчейн)

21. Первый ИИ=робот в составе корпоративного совета директоров.

1. Преобразование физического мира: искусственный интеллект и роботы.

В начале 1980-х гг. ученые в области теории вычислений Барр иФайгенбаум предложили следующее определение искусственного интеллекта (ИИ):

Позже к ИИ стали относить ряд алгоритмов и программных систем, отличительным свойством которых является то, что они могут решать некоторые задачи так, как это делал бы размышляющий над их решением человек.

В апреле 2017 года Стивен Хокинг в ходе видеоконференции в Пекине, состоявшейся в рамках Глобальной конференции мобильного интернета, заявил: "Развитие искусственного интеллекта может стать как наиболее позитивным, так и самым страшным фактором для человечества. Мы должны осознавать опасность, которую он собой представляет"

ИИ уже перестраивает цифровую экономику и вскоре изменит экономику материального мира. В будущем системы с ИИ будут смогут решать такие комплесные задачи как глобальные выбросы углекислого газа и управлять международными потоками транспорта.Возможно роботы будут выполнять полицейские функции. Полиция использует роботов для проведения поисково-спасательных операций,

Роботы под управлением ИИ изменят уровень безработицы и навыки, необходимые для трудоустройства.

Сегодня ИИ приобретает все больше когнитивных способностей, которые мы привыкли приписывать только человеку, таких как способность обучаться и высокоуровневая интеллектуальная деятельность. Программы уже способны побеждать людей в играх,научились проходить тест Тьюринга. Дроны и промышленные роботы используют ИИ для решения сложных задач навигации и взаимодействия. Самоуправляемые роботы могут водить грузовики по автомагистралям. Человекоподобные роботы используются как компаньоны. По всему миру появляется все больше программ и исследований в области ИИ и робототехники. На основе ИИ решаются задачи моделирования климата, расчет сценариев ядерной угрозы и управление крупномасштабными сетями датчиков.

Пока роботы учатся обслуживать нас , управлять летательными аппаратами, обучать, оперировать пациентов вопросы доверия приобретают первостепенное значение. Существует реальная опасность военизации ИИ и роботов государствами и частными лицами.

Умный искусственный интеллект

«Если машина научиться думать, она будет делать это лучше нас» (А. Тьюринг). Пока самый распространённый способ создания машин, обладающих интеллектом, заключается в предоставлении им целей, которых нужно достичь и алгоритмов, позволяющих искать способы достижения этих целей.

ИИ скоро будет учиться в процессе работы. ИИ уже проникает в такие области как медицина, журналистика, юриспруденция. Инвестиции в робототехнику возрастают. Скоро без участия человека будут производитсяавтомобили,сократятся рабочие места в области логистики.Усиление влияние ИИ на рынок труда ожидается как в развитых, так и в развивающихся странах. Хотя ИИ предлагает людям большие возможности его можно обмануть, взломать или ввести в заблуждение. Необходимо убедиться, что решения, принимаемые машинами, не подвержены постороннему влиянию.

Прежде всего необходимо заняться следующими задачами :

1.Этические стандарты.

2. Управление ИИ и робототехникой.

3.Разрешение конфликтов.

10 фактов о ИИ, который должен знать каждый:

1. ИИ меняется со временем.

2. Универсальный искусственный интеллект пока не создан, но мы уже окружены «Узкоспециализированными ИИ»

3. ИИ, роботы и люди работают лучше, когда делают это вместе.

4. Системам на основе ИИ требуется наша помощь в установке целей.

5. Многие из сегодняшних ИИ работают по принципу «черного ящика»

6. Ресурсы, на основе которых создаётся ИИ, открыты и общедоступны.

7. Для использования ИИ нужно упорядочить данные.

8. Даже лучшие ИИ подвержены ошибкам и отклонениям

9. ИИ и робототехника не сделают человека ненужным, а изменят его задачи.

10. Влияние ИИ и робототехники зависит от того как мы будем использовать эти технологии.

Пять ключевых идей.

Возможности ИИ быстро расширяются благодаря методам машинного обучения, использующими преимущества предоставляемые постоянно увеличивающихся объемов данных.

Потенциал робототехники вырос благодаря использованию ИИ для управления новыми физическими средствами.

4. Передовые материалы. Аддитивное производство и многомерная печать.

Материалы – это строительные блоки для ЧПР. Умение манипулировать базовыми элементами, из которых состоят материалы, поможет в решении многих насущных проблем.

Разработка передовых материалов необходима для развития технологий, относящихся к самым разным областям, таким как производство, хранение и передача энергии, очистка воды, создание потребительской электроники.

Материалы могут быть незаметны, но они буквально создают новый физический мир. Новые материалы необходимы для удовлетворения постоянно растущих требований к производительности. Компоненты для производства передовых материалов должны добываться экологически ответственными способами, состоять из распространённых на Земле элементов и производиться с помощью экологически безопасных процессов. Они должны иметь низкую токсичность и наносить окружающей среде минимум ущерба. С появлением на рынке новых материалов связаны стратегии их эффективной переработки, вторичного и альтернативного использования. Технологии блокчейн позволяют создать международную базу источников материалов и реестр записей о вторичном сырье. Одна из проблем – прибыльность новых технологий. Для массового производства материалов нужны более высокие показатели эффективности и снижения расходов. Одна из инноваций, способных сократить расходы на хранение энергии- проточные батареи. Для открытия, разработки и внедрения новых материалов необходимы большие капиталовложения. Роботизированные платформы, использующие ИИ способны ускорить разработку передовых материалов.

Расширение сферы применения передовых материалов.

В исторической перспективе видно, что новые материалы позволяли преобразовать жизнь человека. Усовершенствования в области полупроводниковых материалов произвели революцию в современном обществе .В результате огромных продвижений в материаловедении мы прошли путь от отправки человека на Луну с помощью компьютеров, обладающих памятью в 4 Кбайт до современных смартфонов, способных обращаться к 64 Гбайт данных. Исследования в области передовых материалов направлены на поиск альтернативных путей.

В начале 2000 годов большое внимание получили нанотехнологии.

Ключевые идеи:

1.Достижения в области материаловедения увеличивают возможности технологий, влияющих на наш мир и на нашу жизнь. Производители должны принять ответственность за влияние на окружающую среду.

2. Процесс разработки материалов требует больших капиталовложений и длительного времени. Эти сроки можно сократить за счёт применения баз данных материалов и использования машинного обучения.

3. В результате слияния технологий и получения новых возможностей для инноваций возникает необходимость в совместных усилиях экспертов, правительства и бизнеса для разработки передовых материалов.

Аддитивное производство – процесс соединения материалов для создания объектов на основе данных трехмерных моделей, как правило, послойно, в отличие от субтрактивного метода и метода формовки

В этой динамически развивающейся отрасли быстро появляются новые термины. 3D-печать, согласно стандарту ISO/ASTM 52900, — это изготовление объектов путем нанесения материала печатной головкой, с помощью сопла или другой технологии печати. К аддитивному производству (АП) относятся семь различных процессов. Изделия можно создавать послойно путем:

• экструзии,

• разбрызгивания (струйного напыления),

• УФ-отверждения,

• ламинирования,

• сплавления материалов.

Основные технологии, применяемые при создании изделий на аддитивных установках:

• CJP (ColorJetPrinting) – технология полноцветной 3D-печати путем склеивания специального порошка на основе гипса;

• MJP (MultiJetPrinting) – многоструйное моделирование с помощью фотополимера или воска;

• SLA (LaserStereolithography) – лазернаястереолитография, основана на послойном отверждении жидкого материала под действием лазера;

• SLS (SelectiveLaserSintering) – селективное лазерное спекание под лучами лазера частиц порошкообразного материала до образования физического объекта по заданной CAD-модели;

• SLM/DMP (SelectiveLaserMelting / DirectMetalPrinting) – селективное лазерное плавлениеметаллического порошка по математическим CAD-моделям при помощи иттербиевого лазера.

Основные материалы, используемые в аддитивных процессах:

• воск;

• пастообразные пластики;

• УФ- и фотоотверждаемые жидкие фотополимеры; 

• керамонаполненные жидкие фотополимеры;

• гипсовый порошок;

• полистирол в виде порошка;

• стеклонаполненные, угленаполненные и металлонаполненные полиамиды в виде порошка;

• металлические сплавы в виде порошка и др.

Аддитивные технологии используются для создания физических моделей, прототипов, образцов, инструментальной оснастки и производства пластиковых, металлических, керамических, стеклянных, композитных компонентов и компонентов из биоматериалов. Принцип действия аддитивных установок основан на построении тонких горизонтальных слоев из 3D-моделей, созданных с помощью систем автоматизированного проектирования (САПР) и 3D-сканеров

Проектные и производственные предприятия используют АП для изготовления изделий потребительского, промышленного, медицинского и военного назначения, и это далеко не все. Камеры, мобильные телефоны, детали двигателей, внутренняя отделка автомобилей, детали и узлы самолетов, станки и медицинские имплантаты — лишь начало обширнейшего списка продуктов аддитивного производства.

3D-печать оказывает большое влияние на производство многих продуктов. Предприятия — крупные и малые — успешно применяют технологии для производства готовых изделий. По мнению экспертов, производство готовых изделий станет крупнейшей областью применения аддитивных технологий. Эта технология может повлиять на производство больше, чем другие, традиционные, методы.

В России рынок 3D-технологий достаточно молод, но уже показывает динамичный рост (по данным Роснано, около 30% в год). Все больше компаний осознают потребность в применении аддитивных методов в производстве и научных исследованиях. Есть организации, которые активно занимаются сертификацией материалов и уже тестируют 3D-принтеры собственного производства. На предприятиях появляются лаборатории по разработке и внедрению 3D-решений на отдельных участках технологического цикла.

5