2. Povolení virtuálních světů a rozšířené interakce ve vysoce účinných aplikacích pro Průmysl 5.0

Nástup Průmyslu 5.0 znamená významný vývoj v průmyslové krajině, který klade důraz na udržitelnost, přístupy zaměřené na člověka a odolnost. Jedním z nejdůležitějších prvků této nové éry je integrace virtuálních světů a technologií rozšířené interakce. Tyto technologie nejen předefinují vysoce účinné aplikace napříč různými průmyslovými odvětvími, ale jsou také klíčové pro podporu realizace Průmyslu 5.0.

Vzestup virtuálních světů v průmyslu

Virtuální světy přešly z konceptu sci-fi do hmatatelné reality, a to díky vyspělosti základních technologických stavebních bloků a infrastruktury konektivity. Tato vysoce věrná virtuální prostředí, poháněná pokročilými platformami, middleware, nástroji a zařízeními, jsou nastavena tak, aby způsobila revoluci v tom, jak podniky fungují, inovují, vyrábějí a komunikují se zákazníky.

Cíle a rozsah

Primárním cílem v tomto sektoru je podpora vývoje a nasazení pokročilých technologických řešení virtuálního světa, která jsou udržitelná, odolná a zaměřená na člověka ve svém designu a uživatelském kontextu. Důraz je kladen na vytváření interaktivních, adaptivních a pohlcujících zážitků v dynamických kontextech aplikací Průmyslu 5.0. To zahrnuje řízení inovací, řízení provozu, platformy pro spolupráci pracovníků, rychlé bezodpadové vytváření prototypů ve virtuálních laboratořích a práci na dálku v náročných prostředích.

Technologie v popředí

Tuto transformaci vede několik technologií:

1. Umělá inteligence: AI hraje klíčovou roli při vytváření inteligentních agentů zaměřených na člověka pro virtuální světy. Tito agenti pomáhají při skriptování adaptivních scénářů a poskytují intuitivnější a přístupnější pohlcující zážitky.
2. Technologie distribuované knihy: Tato technologie je klíčová pro bezpečné a transparentní transakce a správu digitálních aktiv ve virtuálních světech, zejména v aplikacích Průmyslu 5.0 na více místech.
3. Prostorové výpočty a mapování polohy: Ty jsou životně důležité pro prostorově orientované aplikace, umožňují přesné určování polohy objektů a uživatelů a propojují virtuální zážitky těsně s fyzickými místy.
4. Digitální dvojčata: Jsou nástrojem pro odolné dopravní technologie a systémy udržitelné městské mobility, optimalizují výkon a rozhodování v průmyslových kontextech.
5. Nositelná zařízení, chytré textilie a chytré objekty: Ty zlepšují interakci uživatele s virtuálními světy a nabízejí realistické, pohlcující nebo ztělesněné zážitky s vylepšenou ergonomií.
6. AR/VR řešení: Řešení rozšířené reality a virtuální reality jsou zásadní pro augmentaci pracovníků, vzdálenou odbornou pomoc a řízení rozvoje, včetně školení dovedností a registrace zákazníků.

Výzvy a příležitosti

I když je potenciál virtuálních světů v Průmyslu 5.0 obrovský, existuje několik výzev a příležitostí, které je třeba zvládnout:

1. Integrace se stávajícími systémy: Integrace vysoce rizikových inovací s nejmodernějšími stavebními bloky směrem k přesvědčivé demonstraci in-situ na trzích s velkým dopadem je zásadní.
2. Zvyšování dovedností a přitahování talentů: Virtuální světy poskytují cestu pro vylepšení dovedností, přilákání talentů, pohodu zaměstnanců a udržení znalostí v oboru.
3. Efektivita nákladů a efektivita zdrojů: Tyto technologie musí prokázat svou hodnotu z hlediska hospodárnosti a účinnosti zdrojů pro průmysl.
4. Soulad s etickými standardy: Všechny modely umělé inteligence vyvinuté v rámci této iniciativy musí být v souladu s koncepcí EU pro důvěryhodnou umělou inteligenci a příslušnými etickými zásadami, jakož i s návrhem zákona o umělé inteligenci.
5. Alokace rozpočtu: Na tuto výzvu je věnován značný rozpočet ve výši 50 milionů eur s cílem rozšířit špičkové inovace pro platformy, middleware, nástroje a zařízení.

Závěr

Integrace virtuálních světů a technologií rozšířené interakce do vysoce účinných aplikací je klíčovým motorem pro realizaci vize Průmyslu 5.0. Díky správné kombinaci inovací, etického dodržování a strategické implementace tyto technologie nejen posílí průmyslové operace, ale také je sladí s principy udržitelnosti, orientace na člověka a odolnosti.

3. Povolení komponent Smart Edge a Quantum Technology: Budoucnost počítačových a komunikačních systémů

Ve snaze o technologický pokrok je integrace inteligentních okrajových výpočtů a komponent kvantové technologie zásadní hranicí. Tento vývoj není jen evolucí v oblasti výpočetní techniky; je to revoluce, která slibuje přetvořit krajinu počítačových a komunikačních systémů.

Vznik hybridního kvantově hranatého počítání

Hybridní kvantové výpočty představují převratné počítačové paradigma. Spojuje možnosti a bezpečnost edge computingu s výkonem kvantových počítačů a komunikací. Edge computing, již nyní významným hráčem ve zvládání výpočetních požadavků aplikací citlivých na zpoždění, přináší značné množství výpočetní techniky a úložiště na okraj sítě, blízko zdrojům dat. V kombinaci s bezkonkurenčními schopnostmi kvantového počítání vytváří synergii, která zvyšuje výpočetní výkon a zabezpečení dat nad rámec toho, co je dosažitelné samotným klasickým nebo kvantovým počítáním.

Quantum Computing: The Game Changer

Kvantové výpočty využívají kvantovou fyziku k řešení složitých problémů bezprecedentní rychlostí. Na rozdíl od běžných počítačů kvantové počítače používají qubity (kvantové bity), které výrazně zvyšují výpočetní výkon. Snaha o kvantovou nadvládu, kdy kvantové počítače provádějí výpočty mimo dosah konvenčních počítačů, vyvolala globální závod. Výzvy v kvantovém počítání zahrnují zlepšení stability qubitů proti šumu a vývoj softwaru pro opravu chyb k opravě chyb qubit​​.

Kvantové počítání na hraně

Pozoruhodným pokrokem v této oblasti je vývoj menších kvantových zařízení, podobných současným CPU nebo GPU, vhodných pro integraci do stávajících superpočítačových center jako moduly kvantových akcelerátorů. Tyto moduly jsou schopny provádět kvantové zrychlení výpočtů u zdroje, včetně distribuovaných výpočtů a mobilních a okrajových zařízení. Quantum Brilliance se například zaměřuje na diamantová NV centra, robustní qubity, které fungují při pokojové teplotě a jsou méně náchylné k narušení životního prostředí. Díky tomu jsou ideální pro kvantové výpočty na okrajových zařízeních​.

Transformace průmyslových odvětví pomocí kvantové výpočetní techniky

Výroba a logistika

Ve výrobě a logistice může kvantová výpočtová technika optimalizovat složité procesy, jako je plánování výroby, řízení zásob a logistika dodavatelského řetězce. Může výrazně snížit provozní náklady a zvýšit efektivitu díky zpracování dat v reálném čase a rozhodování na hranici.

Zdraví a medicína

V sektoru zdravotnictví může kvantová výpočtová technika způsobit revoluci v lékařské analýze, diagnostice a plánování léčby. Dokáže rychle zpracovat obrovské množství lékařských dat, což vede k rychlejším a přesnějším diagnózám a personalizované medicíně.

Kybernetická bezpečnost

Průnik kvantového počítání a počítání na hraně má hluboké důsledky pro kybernetickou bezpečnost. Kvantové počítače mohou potenciálně dešifrovat zprávy považované dnešními standardy za bezpečné. Proto je přechod na postkvantovou kryptografii (PQC) zásadní pro zabezpečení dat do budoucna proti hrozbám kvantových počítačů​​.

Výzvy a výhled do budoucna

Zatímco potenciál kvantových výpočtů je obrovský, je třeba vyřešit několik problémů:

1. Rozvoj infrastruktury: Vybudování potřebné infrastruktury pro kvantové výpočty, včetně kvantových čipů a podpůrného zařízení, je nákladné a technologicky náročné.
2. Oprava chyb a stabilita: Zlepšení stability qubitů a vývoj účinných metod korekce chyb je zásadní pro praktickou aplikaci kvantového počítání.
3. Quantum-As-A-Service (QaaS): Vzhledem ke složitosti a ceně kvantových počítačů by se modely QaaS, kde jsou kvantové výpočetní schopnosti přístupné přes internet, mohly stát normou pro výzkum a průmyslové aplikace.
4. Integrace a standardizace: Integrace kvantových technologií do stávající infrastruktury IT a standardizace těchto technologií pro široké použití jsou významnými překážkami.

Závěr

Integrace smart edge computingu s komponentami kvantové technologie ohlašuje novou éru ve výpočetních a komunikačních systémech. Slibuje bezkonkurenční výpočetní výkon, vylepšené zabezpečení dat a revoluční aplikace v různých odvětvích. Jak se vypořádáváme s výzvami a využíváme příležitosti, konvergence těchto technologií nepochybně utváří budoucnost výpočetní techniky.

4. Revoluční výroba potravin: Přesná fermentace a řasy

Svět výroby potravin je na vrcholu revoluce s příchodem přesné fermentace a používání řas jako udržitelných zdrojů potravin. Tento inovativní přístup k výrobě potravin, zejména se zaměřením na přesné fermentační techniky a řasy, představuje významný posun směrem k udržitelnějším, účinnějším a ekologičtějším metodám uspokojování globálních požadavků na potraviny.

Vzestup přesné fermentace ve výrobě potravin

Přesná fermentace, metoda produkce genově upravených mikrobů, kvasinek nebo řas v kontrolovaném prostředí, rychle transformuje potravinářský průmysl. Tato technologie umožňuje vytvářet specifické funkční přísady, které nabízejí alternativu k tradičním živočišným a rostlinným zdrojům. Vyznačuje se schopností nahradit potraviny bohaté na bílkoviny a tuky ze zvířat udržitelnějšími alternativami, vyrobenými způsobem, který výrazně snižuje dopad na životní prostředí.

Vliv na nutriční obsah

Mikroorganismy, včetně řas, jsou zdrojem vysoce hodnotných složek potravy, jako jsou vláknina, rezistentní sacharidy, vitamíny, minerály, antioxidanty a další funkční složky. Tyto složky hrají klíčovou roli při udržování zdraví střev a posilování imunity. Kromě toho může precizní fermentace produkovat širokou škálu nutričně relevantních sloučenin, včetně polynenasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcem, kterých je v tradičních živočišných produktech obecně málo.

Řasy: Udržitelná superpotravina

Řasy, zejména mikrořasy, jsou stále více uznávány pro svou nutriční hodnotu a udržitelnost. Jsou bohaté na bílkoviny, pigmenty, lipidy, karotenoidy a vitamíny, díky čemuž jsou vysoce výživným a udržitelným zdrojem potravy. Jejich pěstování nevyžaduje rozsáhlé plochy orné půdy a lze je pěstovat v různých prostředích, včetně těch s vysokými nebo extrémními omezeními zdrojů​​​.

Environmentální přínosy a výzvy

Jednou z nejvýznamnějších výhod přesné fermentace a výroby potravin na bázi řas je jejich minimální dopad na životní prostředí. Tento přístup k produkci potravin je v souladu s cíli mise EU pro půdu, Zelené dohody EU a dalších ekologických iniciativ. Nabízí způsob, jak efektivně vyrábět potraviny s nízkými emisemi a zároveň šetřit zdroje.

Dosažení výroby ve velkém měřítku, která konkuruje zavedeným a levnějším produktům, jako je mléčné mléko, však zůstává výzvou. Ke zvýšení komerční životaschopnosti těchto technologií je zapotřebí zlepšování procesů a neustálé inovace.

Regulační prostředí a spotřebitelská akceptace

Regulační prostředí pro přesnou fermentaci a potraviny na bázi řas se vyvíjí. Pro usnadnění přístupu na trh je třeba vyjasnit bezpečnostní normy a regulační procesy. Přijetí těchto technologií také závisí na přijetí spotřebitelů a pochopení jejich výhod. Zapojení spotřebitelů, zejména mladších generací, a jejich poučení o hodnotě těchto inovativních zdrojů potravin je zásadní​​​​.

Budoucnost výroby potravin

Integrace přesné fermentace a řas do výroby potravin je připravena proměnit globální potravinářský průmysl. Nabízí cestu k udržitelnější, lokalizované a ekologicky šetrnější produkci potravin. Jak postupujeme vpřed, inovace v těchto oblastech by mohly hrát klíčovou roli při řešení globálního nedostatku potravin a environmentálních problémů a přetvářet naše potravinové systémy k lepšímu.

5. Odhalení budoucnosti medicíny: terapie na bázi monoklonálních protilátek pro nové varianty vznikajících virů

V oblasti moderní medicíny se monoklonální protilátky (mAb) objevily jako stěžejní nástroje v boji proti novým variantám vznikajících virů. Tento inovativní přístup k terapeutikám je zvláště důležitý při řešení rychle se vyvíjejících patogenů, kde tradiční metody mohou zaostávat. Když se ponoříme do technologie a důsledků léčby založené na mAb, je jasné, že tato oblast není jen vědeckým úsilím, ale je majákem naděje v našem pokračujícím boji proti virovým onemocněním.

Evoluce a dopad mAb

Monoklonální protilátky jsou laboratorně vyrobené molekuly upravené tak, aby sloužily jako náhradní protilátky, které mohou obnovit, posílit nebo napodobit útok imunitního systému na buňky. Byly součástí terapeutických strategií pro různá onemocnění, včetně rakoviny, autoimunitních onemocnění a v poslední době infekčních onemocnění, jako je COVID-19. Během pandemie SARS-CoV-2 získalo několik mAb povolení k nouzovému použití, což prokázalo jejich účinnost při neutralizaci viru a snížení počtu hospitalizací​​​.

Řešení variant obav

Stále se vyvíjející povaha virů, jako je SARS-CoV-2, představuje významnou výzvu. Varianty s mutacemi v kritických oblastech, jako je spike protein, ukázaly zvýšené riziko přenosu a sníženou neutralizaci stávajícími terapiemi monoklonálními protilátkami. Tento pokračující vývoj vyžaduje vývoj širokospektrých mAb schopných účinně cílit na tyto nové varianty​​​.

Příslib „superprotilátek“

Nedávný pokrok vedl ke konceptu „superprotilátek“ – mAb se zvýšenou afinitou a šířkou, schopných neutralizovat širokou škálu variant. Například sotrovimab a ADG20 se mimo jiné ukázaly jako slibné v klinických studiích a nabízejí silné neutralizační schopnosti proti různým variantám SARS-CoV-2. Tento vývoj představuje významný krok směrem k odolnější terapeutické strategii proti vznikajícím virovým hrozbám.

Překonávání odporu a únikové mutace

Kritickým aspektem terapie mAb je její schopnost adaptovat se na virové mutace. Výzkum ukázal, že některé varianty mohou vyvinout únikové mutace, díky nimž jsou odolné vůči určitým mAb. Pochopení a předvídání těchto mutací je nezbytné pro vývoj účinnějších a trvalejších terapeutických intervencí.

Klinické aplikace a výzvy

Terapie založené na mAb prokázaly významný potenciál v klinických podmínkách, zejména u pacientů s mírnými symptomy, čímž se snižuje zátěž systémů zdravotní péče. Při podávání těchto terapií však existují problémy, včetně potřeby intravenózní infuze a zajištění včasné léčby po infekci.

Role mAb v budoucích pandemiích

Při pohledu do budoucna budou monoklonální protilátky hrát klíčovou roli v připravenosti na pandemii a přesné medicíně. Jejich schopnost být rychle vyvinuta a přizpůsobena konkrétním patogenům z nich dělá neocenitelnou výhodu v našem lékařském arzenálu proti budoucím virovým ohniskům.

Závěr

Vývoj terapeutik na bázi monoklonálních protilátek pro nové varianty vznikajících virů je důkazem pozoruhodného pokroku v lékařské vědě. Zdůrazňuje synergii mezi inovativní biotechnologií a hlubokým porozuměním imunologii. Vzhledem k tomu, že výzkum a vývoj v této oblasti pokračuje, jsme lépe připraveni čelit výzvám, které představují nově se objevující virová onemocnění, chráníme globální zdraví a připravujeme půdu pro budoucnost, kde bude možné rychle a účinně zamezit šíření nákazy.

6. Znovuobjevení obnovitelné energie: Od vývoje materiálu k recyklaci

Hledání udržitelných energetických řešení vedlo k významnému zaměření na celý hodnotový řetězec obnovitelných zdrojů energie. To zahrnuje vývoj materiálů, efektivní využívání těchto zdrojů a recyklaci komponentů k zajištění ekologického životního cyklu. Výzva spočívá ve vytvoření systému, kde každá fáze hodnotového řetězce obnovitelné energie přispívá k udržitelnosti.

Vzestup obnovitelné energie a její materiálové nároky

Obnovitelné zdroje energie, zejména solární a větrná energie, zaznamenaly exponenciální růst. Tento růst však přináší výzvy, zejména v oblasti získávání materiálů a řízení dodavatelského řetězce. Například výroba polysilikonu, klíčové součásti solárních panelů, je silně soustředěna v určitých regionech, což činí dodavatelský řetězec náchylným k narušení. Stále důležitější je také potřeba udržitelné těžby technologických materiálů, jako je lithium, kobalt a prvky vzácných zemin, které jsou zásadní pro infrastrukturu obnovitelné energie.

Inovace ve vývoji materiálů

Vývoj nových materiálů pro technologie obnovitelných zdrojů energie je nezbytný pro minimalizaci dopadu na životní prostředí. Inovace v této oblasti se nezaměřují pouze na účinnost a efektivitu těchto materiálů, ale také na jejich udržitelnost a schopnost recyklace. Například recyklace kompozitních materiálů používaných v technologiích obnovitelných zdrojů energie si získává pozornost kvůli svému potenciálu snížit množství odpadu a zachovat oběhové hospodářství​​​.

Výzva recyklace v obnovitelné energii

Recyklace součástí systémů obnovitelné energie, jako jsou solární panely a větrné turbíny, je složitou výzvou. Tyto systémy často obsahují směs různých materiálů, takže recyklace je technicky náročný proces. Iniciativy, jako je cena za recyklaci materiálů větrných turbín, však podporují rozvoj inovativních recyklačních technologií​​. Společnosti jako Umicore jsou navíc průkopníky v metodách recyklace lithium-iontových baterií, které jsou klíčovou součástí elektrických vozidel a systémů pro skladování energie.

Cirkulární ekonomika v oblasti obnovitelné energie

Koncept oběhového hospodářství je v sektoru obnovitelné energie zásadní. Zdůrazňuje potřebu navrhování technologií obnovitelných zdrojů energie s ohledem na recyklaci, používání obnovitelných materiálů a zajištění efektivní recyklace produktů po skončení životnosti. Tento přístup je zásadní pro minimalizaci dopadu systémů obnovitelné energie na životní prostředí a pro jejich skutečně udržitelný rozvoj.

Politika a globální hodnotové řetězce

Přechod na obnovitelné zdroje energie přetváří globální hodnotové řetězce. Země prosazující politiku zelené energie se staví do konkurenční výhody tím, že přitahují nadnárodní společnosti a přímé zahraniční investice. Na podporu tohoto posunu vlády budují infrastruktury pro obnovitelné zdroje energie a zavádějí politiky, které podporují udržitelné postupy v celém hodnotovém řetězci​​.

Budoucí prospekty

Sektor obnovitelných zdrojů energie je v klíčovém okamžiku. Zajištění plné udržitelnosti v celém hodnotovém řetězci, od vývoje materiálů po recyklaci, povede k rychlé dekarbonizaci globální ekonomiky. Když budujeme ekonomiku s nulovou čistou, je nezbytné vzít v úvahu sociální a environmentální dopady obnovitelné energie, nejen její schopnost snižovat emise skleníkových plynů.

Závěrem lze říci, že celý hodnotový řetězec obnovitelné energie, od vývoje materiálů až po recyklaci, je zásadní pro dosažení udržitelných energetických řešení. Se zaměřením na inovativní materiály, účinné dodavatelské řetězce a účinné metody recyklace může sektor obnovitelné energie vést k udržitelnosti životního prostředí a hospodářskému růstu.

Články nalezené na Rasph.com odrážejí názory společnosti Rasph nebo jejích příslušných autorů a v žádném případě neodrážejí názory Evropské komise (EC) nebo European Innovation Council (EIC). Poskytnuté informace mají za cíl sdílet pohledy, které jsou cenné a mohou potenciálně informovat žadatele o grantových schématech financování, jako je EIC Accelerator, EIC Pathfinder, EIC Transition nebo souvisejících programech, jako je Innovate UK ve Spojeném království nebo grant pro inovace a výzkum pro malé podniky (SBIR) v Spojené státy.

Články mohou být také užitečným zdrojem pro ostatní poradenské společnosti i v grantovém prostoru profesionální spisovatelé grantů kteří jsou najati jako nezávislí pracovníci nebo jsou součástí malého a středního podniku (SME). EIC Accelerator je součástí programu Horizont Evropa (2021–2027), který nedávno nahradil předchozí rámcový program Horizont 2020.

Tento článek napsal ChatEIC. ChatEIC je asistent EIC Accelerator, který dokáže poradit s psaním návrhů, diskutovat o aktuálních trendech a vytvářet zasvěcené články na různá témata. Články napsané ChatEIC mohou obsahovat nepřesné nebo zastaralé informace.

Máte zájem o najmutí spisovatele, který bude žádat o granty v EU?

Neváhejte se obrátit zde: Kontakt

Hledáte tréninkový program, kde se naučíte, jak se přihlásit na EIC Accelerator?

Najdete ho zde: Výcvik