Challenge Accepted: какие задачи решают технологические конкурсы

Меня зовут Константин Кайсин, я работаю в Российской венчурной компании и занимаюсь Технологическими конкурсами Up Great.

Первые в России технологические конкурсы по мировым стандартам стартовали лишь в прошлом году. Между тем, мировая практика состязаний-вызовов насчитывает уже больше трех столетий, а организаторы не ограничивают свою фантазию при выборе заданий. Ниже – подборка самых любопытных технологических соревнований на самые разные темы – от борьбы с неграмотностью в Африке до гигиены в космосе.

Участники конкурсов берутся за решения невозможных технических задач и, как ни странно, решают их. Многие технические достижения и устройства, которые сейчас широко используются, появились именно в результате таких конкурсов.

Рассказ о технологических конкурсах редко обходится без упоминания первого успешно завершившегося состязания, которое и дало старт мировому конкурсному марафону. Речь идет про конкурс Долготы (Longtitude rewards), идею которого в 1714 году подал сэр Исаак Ньютон. На заседании британского парламента он констатировал: развитие морского флота невозможно без создания точного способа определения долготы. Существовавшие методы, основанные на астрономических наблюдениях, обладали крайне низкой точностью и нередко приводили к кораблекрушениям.

В итоге парламент принял Закон о долготе, определивший технологические барьеры (как бы их сейчас назвали), которые должны преодолеть победители. Награда в 20 тыс. фунтов стерлингов – эквивалент современным 240 млн рублей – предназначалась тому, кто создаст метод определения долготы с погрешностью в 0,5° (30 морских миль).

В течение конкурса участники соревновались в совершенствовании двух совершенно разных технологий: лунные таблицы и точные хронографы различных конструкций.

Победителем конкурса стал изобретатель, часовщик-самоучка Джон Гариссон, для которого создание точного морского хронометра стало делом всей жизни. Он вступил в соревнование в 1728 году в возрасте 35 лет и спустя семь лет создал свою первую модель морских часов H1. Это был громоздкий хронометр весом 35 кг, который в ходе путешествия в Лиссабон дал погрешность в 150 миль – слишком много для победы. Лишь четвертая модель часов Гаррисона смогла преодолеть установленные парламентом требования. Часы имели диаметр 12 см и были протестированы во время путешествия из Портсмута до Ямайки в 1761 году. Выяснилось, что погрешность при определении долготы составила меньше 10 миль. Гариссону было к тому моменту 68 лет, и, хотя условие Закона о долготе было выполнено, полностью парламент Британии расплатился с ним лишь в 1773 году, когда ему было 80 лет.

Технология выпуска часов Гаррисона долгое время была секретом правительства Соединенного Королевства. Она позволила снизить количество кораблекрушений британского флота, повысить точность нанесения на карты новых островов и береговых линий материков.

Любителем технологических состязаний был и Наполеон Бонапарт. В 1800 году будущий император Франции пообещал награду в 12 тыс. франков тому, кто создаст технологию долговременного хранения продуктов - вместо привычных соления и вяления. В 1806 году парижский ресторатор и кулинар Николя Аппер представил на проходившей в Париже выставке ассортимент консервированных фруктов и овощей, а в 1810 году Бюро искусств и производства Министерства внутренних дел Франции выплатило Апперу обещанные 12 тыс. франков с условием, что он обнародует подробности своего технологического процесса. По легенде, деньги кулинару вручал сам Наполеон. Аппер принял награду и опубликовал книгу «Искусство сохранения животных и растительных веществ». Это вышедшее тиражом 200 экземпляров пособие стало первой в мире кулинарной книгой-бестселлером о методах консервирования пищевых продуктов.

Аппер использовал толстостенные стеклянные бутылки с широким горлышком, которые сначала кипятились пустыми, потом их наполняли готовыми продуктами и блюдами из мяса, овощей или фруктов. Сверху бутылок оставлялось воздушное пространство. Они плотно закрывались с помощью специальных тисков металлическими крышками. Затем их помещали в соленую воду и кипятили длительное время при температуре 110-135°С.

Наполеон дал распоряжение интендантской службе взять на вооружение процесс «аппертизации», как его стали называть. Так французская армия получила гораздо более разнообразное меню в своих дальних походах, чем другие армии мира. Ее солдаты и офицеры питались тушеным мясом, рыбой и птицей, а не только солониной. Впрочем, несмотря на многообразие блюд, войну 1812 года Наполеон проиграл.

Состоятельный нью-йоркский отельер французского происхождения Реймонд Ортейг в 1919 году предложил $25 тыс. первому летчику, который в течение пяти лет совершит беспосадочный перелет из Нью-Йорка в Париж или наоборот. За пять лет этого не удалось сделать никому из пилотов. Девять независимых попыток перелететь по этому маршруту закончились неудачно. Некоторые из пилотов погибли или получили ранения.

В 1924 году Ортейг продлил действие призового фонда. Но это лишь продолжило череду неудач. Последнюю трагическую попытку предприняли 8 мая 1927 года французские асы Первой мировой войны Шарль Нунжессер и Раймон Коли. Они взлетели из Ле-Бурже в сторону Нью-Йорка на самолете Levasseur PL 8 «Белая птица». В последний раз ее видели, когда она пересекла западное побережье Ирландии и взяла курс на запад.

Линдберг успешно долетел до Парижа и получил $25 тыс. При этом он стал первым обладателем американского Креста авиационных заслуг и обрел мировое признание. Интерес к авиации резко возрос – число желающих стать пилотами в США увеличилось в 4 раза, а количество зарегистрированных самолетов - в 5 раз. Объемы авиаперевозок в США увеличились с 5,8 тыс. пассажиров в 1926 году до 173 тыс. в 1929 году.

*На самом деле, это был не первый трансатлантический перелет и далеко не единственный конкурс на эту тему. Начиная с 1906 и вплоть до 1930 года газета Daily Mail вручила 19 премий за победу в авиационных технологических конкурсах: от полета из Лондона в Манчестер (1910) до одиночного перелета из Англии в Австралию (1930). В этой серии конкурсов была и задача беспосадочного перелета через Атлантику, выполненная в 1919 году. Правда, тогда полет прошел по кратчайшему расстоянию между Северной Америкой и Англией – 3630 км, тогда как Линдберг в своем полете преодолел 5800 километров, причем в одиночку.

Мало кто знает, что появлению светодиодной лампочки мы тоже обязаны технологическим конкурсам. В 2007 году Департамент энергетики США запустил конкурс L Prize чтобы «побудить производителей освещения разработать высококачественный, высокоэффективный твердотельный осветительный прибор, который заменит обычную лампу накаливания».

Согласно конкурсному заданию, лампочка должна была работать не менее 25 тыс. часов, после которых ее яркость должна была составлять не менее 70% от первоначальной. Претенденты должны были предоставить 200 рабочих образцов для одновременного тестирования. Призовой фонд конкурса составил $10 млн.

В День Земли 22 апреля 2012 года Philips выпустила на американский рынок свою лампу-победителя, которая получила название LED.L.Prize. Первоначальная ее цена составила $40.

Конкурс L Prize дал старт массовой индустрии производства бытовых светодиодных ламп. Со стартовой розничной цены $40 стоимость «светодиодок» резко устремилась вниз (этому способствовало развертывание массового производства светодиодов в Китае), и сейчас лампы с более высокими параметрами, чем у LED.L.Prize, можно приобрести за $1-2.

Для покорения космоса необходимы не только многоразовые летательные аппараты, космические станции и автоматические зонды. Нужно решение и более простых, но не менее важных задач. Например, как обеспечить человеку возможность провести в скафандре несколько суток. В 2016 году НАСА провела конкурс Space Poop Challenge по созданию системы вывода из скафандров продуктов жизнедеятельности.

Сейчас астронавты, перед тем как облачиться в скафандры, надевают суперабсорбирующие подгузники. Считается, что в них с относительным комфортом можно провести до 10 часов – этого достаточно для взлета, посадки или выхода в открытый космос. Но если на борту произошла внештатная ситуация, например, разгерметизация, в скафандре придется пробыть гораздо дольше. Система, которую НАСА предложила придумать, рассчитана на пребывание в скафандре в течение 144 часов.

Все три премии на общую сумму $30 тыс. НАСА вручила в феврале 2017 года. Первый приз в $15 тыс. получил доктор Татчер Кардон, хирург ВВС США, который предложил «инновационную концепцию, которая базируется на лапароскопических хирургических инструментах». Приняла ли НАСА эту технологию для оснащения своих скафандров или нет – доподлинно неизвестно.

Не все технологические конкурсы ставят участников в жесткие рамки технологических барьеров. Конкурс IBM Watson AI XPrize оставляет простор для фантазии – претенденты должны сами придумать себе задачу, которая может быть решена с помощью технологий искусственного интеллекта. Партнером конкурса выступила компания IBM, чей суперкомпьютер IBM Watson уже показал ряд достижений, например, в диагностике онкологических заболеваний.

На данный момент в борьбу за призовой фонд в $5 млн вступили 34 команды из 10 стран. Большая часть отобранных жюри проектов предлагают использовать ИИ для решения проблем в области здравоохранения и образования. Но есть и более оригинальные предложения: так, команда Nectar из Монреаля планирует за счет ИИ повысить продуктивность пчел и минимизировать потери пчелиных колоний.

Победитель конкурса будет определен по результатам голосования аудитории во время конференции TED в апреле 2020 года.

Среди конкурсов с самыми амбициозными задачами можно выделить Palo Alto Longevity Prize. Его цель – решить проблему долголетия. Состязание стартовало в 2014 году, первые итоги должны быть объявлены до конца 2019 года.

Призовой фонд конкурса в $1 млн разделен на две равные части. Полмиллиона долларов получит тот, кто сможет решить проблему восстановления частоты пульса у «пожилого животного» (о человеке речь пока не идет) до состояния молодой особи. Такое же денежное вознаграждение ждет команду, которой удастся увеличить среднюю продолжительность жизни группы диких животных на 50% по отношению к сородичам.