Als einer der weltweit einflussreichsten Think Tanks für Wissenschaft und Technologie ist die MIT Technology Review mit ihrer einzigartigen Perspektive und ihrem professionellen Einblick seit jeher Vorreiter technologischer Innovationen. Seit 2001 wählt sie die „10 bahnbrechenden Technologien“ aus, um nicht nur oberflächliche technologische Fortschritte, sondern auch technologische Durchbrüche mit transformativem Potenzial zu entdecken.

Da neue Entdeckungen immer wieder Schlagzeilen machen und große Technologieunternehmen ständig neue Produkte auf den Markt bringen, ist es äußerst schwierig zu bestimmen, welche Durchbrüche wirklich Bestand haben werden. Genau aus diesem Grund wird diese Liste jedes Jahr sorgfältig zusammengestellt. Obwohl die Zukunft nicht vorhersehbar ist, ist zu erwarten, dass diese ausgewählten Technologien die Welt in den kommenden Jahrzehnten weiterhin prägen und beeinflussen werden.

Wir stellen Ihnen diese zehn bahnbrechenden Technologien in zwei Artikeln im Detail vor. Im Folgenden finden Sie die ersten fünf Technologien.

1. Kleine Sprachmodelle

Bedeutung:Große Sprachmodelle haben das enorme Potenzial der KI freigesetzt und jetzt ist das Zeitalter der effizienten Anwendung kleiner Modelle angebrochen.

Hauptteilnehmer:Allen Institute for Artificial Intelligence, Anthropic, Google, Meta, Microsoft, OpenAI

Reifestadium:Jetzt

Es ist unbestreitbar, dass im Bereich der künstlichen Intelligenz die Skalierung von Modellen von entscheidender Bedeutung ist. GPT-3, das 2020 von OpenAI eingeführt wurde, war damals das größte Sprachmodell. Sein Erscheinen förderte unmittelbar einen Leistungssprung der KI und löste eine technologische Welle aus, die von größerer Skalierung getragen wurde. Noam Brown, Forscher bei OpenAI, sagte auf der TEDAI San Francisco Conference (The AI ​​Conference About The Impact and Power of AI) im Oktober 2024: „Die enormen Fortschritte im Bereich der künstlichen Intelligenz in den letzten fünf Jahren lassen sich mit einem Wort zusammenfassen: Skalierung.“

Da die marginalen Vorteile von High-End-Modellen jedoch allmählich abnehmen, haben Forscher begonnen, Möglichkeiten zu erforschen, wie sich im kleinen Maßstab „große Durchbrüche“ erzielen lassen. Bei manchen Aufgaben können kleine Modelle, die sich auf bestimmte Datensätze konzentrieren, die gleiche Leistung erbringen wie größere Modelle oder diese sogar übertreffen. Das sind zweifellos gute Nachrichten für Unternehmen, die KI in begrenzten Bereichen einsetzen möchten. Wenn Sie hochrepetitive, spezifische Anfragen benötigen, benötigen Sie nicht die Daten des gesamten Internets, um das Modell zu trainieren. Heutzutage haben die meisten Tech-Giganten kleine Versionen ihrer Flaggschiff-Modelle auf den Markt gebracht. OpenAI bietet beispielsweise GPT-4o und GPT-4o mini an. Google DeepMind hat Gemini Ultra und Gemini Nano veröffentlicht. Anthropics Claude3 ist in das große Opus, das mittlere Sonnet und das kleine Haiku unterteilt. Darüber hinaus entwickelt Microsoft aktiv eine Reihe kleiner Sprachmodelle namens Phi.

Darüber hinaus bieten auch immer mehr kleine Unternehmen kleine Modelle an. Das KI-Startup Writer behauptet, dass die Leistung seines neuesten Sprachmodells in vielen wichtigen Kennzahlen mit der der großen Top-Modelle vergleichbar sei, während die Anzahl seiner Parameter nur ein Zwanzigstel der letzteren betrage. Dieser Effizienzvorteil ermöglicht es, kleine Modelle schneller zu trainieren und auszuführen und bietet Unternehmen zudem eine kostengünstigere Option. Gleichzeitig ist es ein großer Vorteil für die Umwelt: Der Rechenaufwand kleiner Modelle wird deutlich reduziert, sodass sie weniger Energie verbrauchen.

Darüber hinaus sind kleine Modelle gut portierbar – sie können direkt auf unseren Geräten ausgeführt werden, ohne auf Cloud-Anfragen angewiesen zu sein. Miniaturisierung wird zu einem neuen Trend in der Entwicklung der KI.

2. Vera C. Rubin Observatorium

Bedeutung:Dieses riesige Teleskop ist mit der größten astronomischen Digitalkamera der Geschichte ausgestattet, mit deren Hilfe schnell und effizient eine große Anzahl von Fotos aufgenommen und für lange Zeit aufbewahrt werden kann.

Hauptteilnehmer:SLAC National Accelerator Laboratory des US-Energieministeriums, der US-National Science Foundation

Reifestadium:In 6 Monaten

Beim Blick in den Nachthimmel fällt einem folgende Tatsache ein: Die für uns sichtbare Materie macht nur etwa 5 % des Universums aus. Astronomen gehen davon aus, dass Dunkle Energie und Dunkle Materie die restlichen 95 % ausmachen. Doch was genau sind diese mysteriösen Substanzen? Um dieses und andere ungelöste Rätsel des Universums zu lüften, wird ein riesiges Teleskop, benannt nach der amerikanischen Astronomin Vera Rubin, in Chile Erkundungen durchführen. Vera Rubin beobachtete in den 1970er und 1980er Jahren, dass sich Sterne in den äußeren Regionen Dutzender Spiralgalaxien schneller bewegen als erwartet. Ihre Berechnungen lieferten wichtige Hinweise auf die Existenz Dunkler Materie – einer Substanz, die wir nicht direkt beobachten können, die aber offensichtlich die Umlaufbahnen von Sternen und die Struktur des Universums beeinflusst.

Das Vera C. Rubin Observatorium wird diese Forschung mit höherer Präzision fortsetzen. Es wird gemeinsam vom SLAC National Accelerator Laboratory und der US-amerikanischen National Science Foundation betrieben und mit der bislang größten Digitalkamera der Astronomie ausgestattet. Seine erste Aufgabe ist die Fertigstellung des „Legacy Survey of Space and Time“. Astronomen werden diese riesige Linse auf den Sternenhimmel der südlichen Hemisphäre richten und zehn Jahre lang immer wieder denselben Himmelsbereich fotografieren.

Am Ende des Projekts soll diese 320-Millionen-Pixel-Kamera 20 Milliarden Galaxien erfassen und bis zu 60 Petabyte Daten sammeln – das Dreifache der Speicherkapazität der aktuellen Library of Congress in den USA. Mithilfe spezieller Algorithmen und Supercomputer werden diese Bilder zu einer astronomischen Zeitrafferansicht integriert. Diese umfangreichen Informationen über die Verteilung und Form von Galaxien werden Wissenschaftlern helfen, die Gravitationseffekte der Dunklen Materie zu untersuchen und die bislang detaillierteste dreidimensionale Karte der Milchstraße zu erstellen.

Wenn alles reibungslos verläuft, wird dieses Teleskop Mitte 2025 sein erstes wissenschaftliches Bild aufnehmen. Dieser wichtige Moment wird als „First Light“ bezeichnet. Kurz darauf wird die Öffentlichkeit voraussichtlich das erste vom Vera C. Rubin Observatory veröffentlichte Foto sehen.

3. Langwirksame HIV-Präventionsmedikamente

Bedeutung:Ein brandneues Medikament hat eine hervorragende Wirksamkeit bei der Vorbeugung einer HIV-Infektion gezeigt und muss nur zweimal jährlich gespritzt werden.

Hauptteilnehmer:Gilead Sciences, GSK, ViiV Healthcare

Reifestadium:1 bis 3 Jahre

Im Juni 2024 wurden die Ergebnisse einer neuen Medikamentenstudie zur HIV-Prävention bekannt gegeben – und sie waren erstaunlich. Lenacapavir ist ein Medikament, das alle sechs Monate injiziert werden muss. In Studien in Uganda und Südafrika schützte es erfolgreich mehr als 5.000 Frauen und Mädchen vor einer HIV-Infektion, mit einer Wirksamkeitsrate von 100 %.

Dieses von Gilead entwickelte Medikament bietet zahlreiche Vorteile. Seit 2012 gibt es wirksame Medikamente zur Präexpositionsprophylaxe (PrEP) gegen HIV, die jedoch täglich oder vor einer möglichen Virusexposition eingenommen werden müssen. Dies stellt für gesunde Menschen eine große Belastung dar. Da diese Medikamente zudem auch Infektionen behandeln können, kann ihre Einnahme mit einem gewissen sozialen Stigma verbunden sein. Für manche Menschen sind sie teuer oder schwer zu bekommen. In klinischen Studien mit Lenacapavir stellten Forscher fest, dass die Injektion dieses neuen Medikaments eine bessere Wirkung hatte als die tägliche Einnahme von PrEP-Medikamenten, was höchstwahrscheinlich darauf zurückzuführen war, dass die Teilnehmer das Medikament nicht täglich einnahmen.

Im Jahr 2021 genehmigte die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) ein weiteres langwirksames Injektionspräparat zur HIV-Prävention namens Cabotegravir. Dieses Medikament wird von ViiV Healthcare (hauptsächlich von GSK kontrolliert) hergestellt und muss alle zwei Monate injiziert werden. Trotz der großen Nachfrage schreitet seine Vermarktung jedoch nur sehr langsam voran.

Wissenschaftler und Sozialaktivisten hoffen, dass sich die Situation bei Lenacapavir ändern wird. Derzeit hat die US-amerikanische Gesundheitsbehörde FDA den Wirkstoff nur zur Behandlung von HIV-Patienten zugelassen, die gegen andere Medikamente resistent sind. Gilead hat jedoch Lizenzverträge mit mehreren Herstellern abgeschlossen und plant, Generika zur HIV-Prävention in 120 Ländern mit niedrigem Einkommen zu produzieren.

Im Oktober 2024 gab Gilead weitere Studienergebnisse zu Lenacapavir bekannt. In den Studien zur HIV-Prävention mit mehr als 3.200 Teilnehmern unterschiedlichen Geschlechts und unterschiedlicher sexueller Orientierung (darunter Cisgender-Schwule, Bisexuelle, Transgender-Männer und -Frauen sowie andere nicht-binäre Personen) erreichte die Wirksamkeitsrate 96 %.

Die Vereinten Nationen haben sich ein ehrgeiziges Ziel gesetzt: Aids bis 2030 zu besiegen. Dennoch gibt es weltweit jedes Jahr über eine Million Neuinfektionen mit HIV. Die Medikamente, die wir brauchen, um dieses Ziel zu erreichen, sind jedoch bereits vorhanden. Jetzt ist es am wichtigsten, diese Medikamente allen Bedürftigen zugänglich zu machen.

4. Generative KI-Suche

Bedeutung:Generative KI definiert die Internetsuche neu und kann auch die Effizienz unserer Informationsabfrage auf Mobiltelefonen verbessern.

Hauptteilnehmer:Apple, Google, Meta, Microsoft, OpenAI, Perplexity

Reifestadium:Jetzt

Googles KI-Übersichten, die über das Sprachmodell Gemini eingeführt wurden, verändern die Internetsuche für Milliarden von Nutzern. Diese generative Suchtechnologie könnte der erste Schritt zu einem intelligenten KI-Assistenten sein – einem zukünftigen Tool, das alle Fragen beantworten und verschiedene Aufgaben erledigen kann.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Suchergebnissen, die eine Liste von Links liefern, bieten KI-Übersichten Nutzern direkt prägnante Antworten und helfen ihnen, schnell Erkenntnisse zu gewinnen, ohne wiederholt auf mehrere Quellen klicken zu müssen. Nach der Einführung in den USA im Mai 2024 schränkte Google aufgrund einiger ungenauer und sogar absurder Antworten, die Kontroversen auslösten, die Quellen der generierten Inhalte ein und verwendete keine Informationen aus nutzergenerierten Inhalten sowie satirischen oder humorvollen Websites mehr.

Der Aufstieg der generativen Suche beschränkt sich jedoch nicht nur auf Google. Im Jahr 2024 führten auch Microsoft und OpenAI nacheinander ähnliche Funktionen ein. Gleichzeitig erweitern sich die Anwendungsszenarien kontinuierlich. Mittlerweile kann die KI-gestützte Suche Bilder, Audio- und Videodateien auf Computern und verschiedenen Geräten analysieren und maßgeschneiderte Antworten liefern.

Trotz der zunehmenden Konkurrenz hat Google dank seiner dominanten Position im globalen Suchfeld die Funktion „KI-Übersichten“ bereits bei über einer Milliarde Nutzern beworben. Dadurch gleicht das Sucherlebnis eher einem Gespräch. Sowohl Google als auch OpenAI berichten, dass die generative Suche die Interaktion der Nutzer mit Suchmaschinen verändert hat – Nutzer stellen längere Fragen und mehr Nachfragen.

Der Einsatz dieser KI-Technologie hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Online-Werbe- und Medienbranche. Generative Suche fasst in ihren Antworten häufig Informationen aus Online-Nachrichten oder -Artikeln zusammen. Dies kann die Bereitschaft der Nutzer verringern, auf die Originalquellen zu klicken und die Werbeeinnahmen dieser Websites schmälern. Einige Verlage und Künstler haben bereits entsprechende Unternehmen wegen des Content-Trainings von KI-Modellen verklagt. Generative Suche könnte somit zu einem neuen Streitpunkt zwischen Medien und Technologiegiganten werden.

5. Rinderrülpshemmer

Bedeutung:Endlich ist ein Zusatzstoff für Viehfutter auf den Markt gekommen, der die landwirtschaftlichen Emissionen deutlich reduzieren kann und damit eine Lösung für das Problem des Klimawandels bietet.

Hauptteilnehmer:Blue Ocean Barns,DSM-Firmenich, Rumin8, Symbrosia

Reifestadium:Jetzt

Das Rülpsen von Kühen ist eines der hartnäckigsten Probleme, die zum Klimawandel beitragen. Nun wurde endlich ein wesentlicher Durchbruch bei der Lösung dieses Problems erzielt.

Während des Verdauungsprozesses stoßen Kühe Methan aus, dasselbe gilt für Schafe und Ziegen. Dieses starke Treibhausgas ist die größte Emissionsquelle der Viehwirtschaft.

Die Emissionen der Viehwirtschaft tragen unterschiedlichen Analysen zufolge zu 11 bis 20 Prozent zur gesamten globalen Klimabelastung bei.

Mit dem Wachstum der Weltbevölkerung und dem zunehmenden Wohlstand wird die Nachfrage nach Lebensmitteln wie Hamburgern, Steaks, Butter und Milchprodukten weiter steigen. Es ist sehr schwierig, die Emissionen allein durch eine Reduzierung der Verbrauchernachfrage deutlich zu reduzieren.

Infolgedessen wurden Mittel entwickelt, die das Rülpsen von Rindern hemmen. Die niederländische DSM-Firmenich entwickelte den Futterzusatz Bovaer, der die Methanemissionen von Milchkühen um 30 % senken soll und bei Rindern sogar noch besser wirkt. Das Prinzip besteht darin, ein Enzym im Darm der Kuh zu hemmen, das normalerweise Wasserstoff und Kohlendioxid aus der Verdauung in Methan umwandelt, das beim Rülpsen der Kuh ausgeschieden wird. Im Mai 2024 genehmigte die US-amerikanische Food and Drug Administration die Verwendung dieses Zusatzes in den USA. Bovaer ist mittlerweile in 55 Ländern auf dem Markt, darunter Australien, Brasilien und Mitgliedstaaten der Europäischen Union.

Start-ups wie Blue Ocean Barns, Rumin8 und Symbrosia entwickeln inzwischen Zusatzstoffe aus Rotalgen. Diese Produkte könnten die Methanemissionen weiter reduzieren. Andere Institutionen suchen nach langfristigeren Lösungen und versuchen, Impfstoffe zu entwickeln oder die mikrobielle Gemeinschaft im Darm von Rindern zu verändern.

Es ist jedoch noch unklar, wie viele Landwirte bereit sind, für diese Produkte zu zahlen. Laut Elanco, dem US-Vermarkter von Bovaer, können Landwirte, die das Produkt verwenden, Treibhausgasgutschriften erhalten. Einige Unternehmen werden diese Gutschriften auf dem freiwilligen Kohlenstoffmarkt erwerben, um den CO2-Fußabdruck ihrer Betriebe zu reduzieren. Rumin8 gibt an, dass Rinderherden, die den Zusatzstoff verwenden, mehr Fleisch und Milchprodukte produzieren können.

Natürlich können diese Zusatzstoffe nicht alle Probleme lösen. Die Viehwirtschaft muss noch weitere wichtige Maßnahmen ergreifen, beispielsweise die Abholzung kohlenstoffspeichernder Wälder stoppen, um ihre Klimaemissionen zu reduzieren. Um die Nachfrage tatsächlich zu senken, müssen Lebensmittelunternehmen zudem bessere, günstigere und umweltfreundlichere Alternativprodukte entwickeln, darunter pflanzliche Hamburger und Milchprodukte.

Dennoch gelten Mittel zur Hemmung des Rinderrülpsens als wichtiger Schritt zur Lösung dieses großen Klimaproblems.

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