Trong các ngành công nghiệp, công tác nghiên cứu và phát triển (R & D) đã góp phần sáng tạo ra rất nhiều sản phẩm từ những chất bán dẫn cơ bản cho tới việc bổ sung thêm những tính năng mới cho các sản phẩm đã có mặt trên thị trường trong nhiều năm.

Trong số các dự án được Technology Review xem xét, một số công nghệ bắt nguồn từ những khám phá mới trong các ngành khoa học cơ bản, một số công nghệ công nghệ lại có nguồn gốc từ việc phát triển các vật liệu hay công nghệ đã có từ lâu, lại có những công nghệ lại phải trải qua một quá trình phát triển lâu dài trong nhiều năm. Cho tới hiện nay, hầu hết các dự án này đều đang trong quá trình hoàn thiện và tiến bước ra thị trường, và cũng chính nhu cầu của thị trường và của người tiêu dùng cũng là động lực góp phần thúc đẩy việc phát triển các dự án này.

Dưới đây là những dự án nổi bật nhất liên quan tới lĩnh vực CNTT mà Tạp chí Technology Review đã bầu chọn ra trong số các dự án được phát triển bởi các nhóm R&D trên toàn thế giới.

Thiết bị dịch tự động

Hãng phát triển: IBM
Thời điểm xuất hiện: có thể sẽ có mặt trên các máy tính xách tay hoặc các thiết bị trợ giúp cá nhân kĩ thuật số vào giữa năm 2004.

Theo một số nhà nghiên cứu xã hội thì việc giao tiếp thông qua máy vi tính đã gây cản trở cho mối liên kết giữa các cá nhân trong xã hội. Nhưng theo một quan điểm hoàn toàn ngược lại, các nhà nghiên cứu của IBM lại đang trong quá trình nghiên cứu sử dụng máy ví tính để đưa con người lại gần với nhau hơn bằng việc phát triển một hệ thống cho phép dịch trực tiếp các lời thoại trong quá trình giao tiếp.

David Hahamoo, trưởng nhóm nghiên cứu nghiên cứu công nghệ ngôn ngữ tại Trung tâm nghiên cứu T.I. Watson (Yorktown, NY) của IBM, cho biết những dự án nghiên cứu này được khơi nguồn từ khoảng hai năm trước đây, và nó còn được biết đến như là "một dự án nghiên cứu mang đầy tính mạo hiểm".

Nhóm nghiên cứu của IBM đã xây dựng nên một mô hình thử nghiệm quá trình làm việc của hệ thống dịch này : một máy tính xách tay có trang bị phần mềm nhận dạng giọng nói để nhận dạng và chuyển lời thoại ngôn ngữ nguồn thành dạng "văn bản”, tiếp đó một quá trình dịch phức tạp diễn ra trong hệ thống để dịch những “văn bản” này sang ngôn ngữ đích, sau đó máy tính sẽ sử dụng công nghệ chuyển văn bản thành lời thoại để phát lại những “lời dịch”.

Mô hình thử nghiệm này làm việc với hai ngôn ngữ : tiếng Anh và tiếng Trung Quốc. Nhóm nghiên cứu của IBM đã quyết định chọn hai thứ tiếng này bởi vì đây là hai ngôn ngữ có số lượng người sử dụng nhiều nhất trên thế giới và nếu xem xét dưới góc độ các yếu tố ngôn ngữ thì hai ngôn ngữ này cũng có nhiều điểm khác biệt với nhau.

Hệ thống của IBM làm việc hiệu quả với các ngôn từ sử dụng trong các tính huống giao tiếp thông thường như mua bán, thăm quan du lịch, y tế. Hệ thống thử nghiệm này làm việc khá tốt để hai người nói hai thứ tiếng khác nhau có thể thực hiện được những giao tiếp cơ bản.

Một phiên bản của hệ thống này chạy trên các thiết bị trợ giúp cá nhân kĩ thuật số hiện vẫn đang trong quá trình phát triển, và mặc dù nhóm nghiên cứu không có ý định nghiên cứu ứng dụng các ngôn ngữ khác vào hệ thống này, nhưng công nghệ mà nhóm đã phát triển là một công nghệ hoàn toàn độc lập với ngôn ngữ. Do đó khi có yêu cầu, hệ thống này có thể áp dụng cho bất kì một ngôn ngữ nguồn và một ngôn ngữ đích nào.

Thiết bị siêu âm cực nhỏ

Hãng phát triển: General Electric
Thời điểm xuất hiện: Mô hình thử nghiệm thiết bị này hiện vẫn đang trong quá trình đánh giá, sẽ kết thúc vào năm 2005.

Mặc dù đã có những cải tiến rất lớn trong độ phân giải hình ảnh cũng như ngành điện tử vẫn đang ngày càng phát triển hơn, nhưng những hệ thống siêu âm trên thế giới vẫn làm việc theo đúng với cách mà nó đã được giới thiệu từ những năm 1960. Nguyên tắc làm việc không thay đổi đồng nghĩa với việc các hệ thống nhỏ (hệ thống nhỏ nhất trên thế giới hiện nay chỉ bằng một nửa chiếc máy tính xách tay) chỉ có thể có được độ phân giải tương đối thấp.

Kai E. Thomenius, chuyên gia trưởng về công nghệ âm thanh và hình ảnh sinh học tại Trung tâm nghiên cứu GE Globa, hi vọng rằng công công nghệ mới do ông và các đồng nghiệp đang nghiên cứu sẽ tạo ra một cuộc cách mạng trong phương thức mà các thiết bị siêu âm làm việc.

Điểm mấu chốt trong công nghệ này sử dụng một mặt dàn hồi siêu mỏng làm từ silicon trong bộ chuyển đổi sóng siêu âm sang hình ảnh của máy siêu âm. Sóng siêu âm phản xạ từ cơ thể bệnh nhân làm cho mặt đàn hồi silicon rung động, tạo ra các xung điện và cuối cùng được chuyển đổi thành hình ảnh. Sử dụng silicon sẽ không cần tới thiết bị điện tử thực hiện chức năng chuyển đổi tín hiệu như đối với vật liệu truyền thống. Vì vậy, kích thước của máy siêu âm sẽ nhỏ hơn nhiều. Ngoài ra, với hệ thống mới, các hình ảnh cũng có thể được chuyển không dây tới một màn hình hiển thị đặt ở xa.

Chống Spam

Hãng phát triển : Microsoft
Thời điểm xuất hiện : đã hoàn thiện ở cấp độ sản phẩm

Chuyên gia Cythia Dwork của Microsoft đã bắt đầu quan tâm tới vấn đề thư rác từ hơn một thập kỉ nay, và cho tới bây giờ thì hầu hết mọi người đều được biết đến chúng với tên gọi là "Spam". Bà là người đã đưa ra ý tưởng là yêu cầu bất cứ máy tính được nối mạng nào đó phải giải quyết một "vấn đề toán học" nho nhỏ khi gửi đi mỗi bức thư điện tử. Các bằng chứng chứng minh cho việc “vấn đề đã được giải quyết” nằm ở ngay các thư điện tử và các máy tính cũng chỉ chấp nhận các bức thư có bằng chứng đó để tránh nhận được thư rác.

Andrew Goldberg, người làm việc với Dwork tại Trung tâm nghiên cứu của Microsoft cho biết, "Theo ý tưởng của chúng tôi thì người dùng hợp pháp sẽ không nhận ra những sự thay đổi này. Người phải quan tâm chính là những người gửi đi hàng tỷ các bức thư rác, bởi chi phí mà họ dành cho công việc này sẽ tăng vọt." Andrew cho biết giải quyết vấn đề toán học này chỉ tốn một khoảng thời gian là 10 giây đồng hồ đối với mỗi máy tính - một máy tính sử dụng được đặt trong hệ thống chống Spam này chỉ có thể gửi đi tối đa là 8,600 bức thư điện tử. Tuy nhiên, các Spammer cũng có thể đầu tư để nâng cấp các phần cứng mới.

Song cũng có một vấn đề là: người sử dụng với những hệ thống máy tính mới hơn, nhanh hơn có thể không nhận ra, nhưng đối với những người sử dụng hệ thống máy tính cũ lại có thể thấy hệ thống bị chậm đi đáng kể. Do đó Goldberg và Dwork đã làm việc với Ted Wobber - một đồng nghiệp của họ tại Trung tâm nghiên cứu của Microsoft để điều chỉnh phương thức này để nó có thể được áp dụng đối với các hệ thống máy tính vốn không được nâng cấp lên để bắt kịp tốc độ của bộ vi xử lí. Đối với những máy tính này cần một khoảng thời gian lớn hơn để bộ xử lí có để chuyển về những dữ liệu hay những chỉ thị lệnh mà nó cần từ chíp nhớ. Đó là một bài toán khá đơn giản không đỏi hỏi bộ vi xử lí phải làm việc quá nhiều, nhưng bài toán này lại yêu cầu dữ liệu phải được phục hồi từ bộ nhớ cho dù có sự khác biệt giữa hai hệ thống máy tính cũ và mới. Nhóm nghiên cứu đã có giải pháp, và theo như Wobber thì giải pháp này có thể được tích hợp và các chương trình gửi và nhận thư điện tử như Outlook, các máy chủ thư điện tử hoặc ngay trong chính trình duyệt Web được sủ dụng như mộ trình gửi và đọc thư điện tử. Để đẩy mạnh việc triển khai, Microsoft đang tiến hành đàm phán với các công ty máy tính và Internet để phát triển công nghệ này lên trở thành một chuẩn mới.

Giao tiếp trực tiếp giữa các bộ vi xử lí

Hãng phát triển : Sun Microsystems
Thời điểm xuất hiện : có thể có mặt trên các hệ thống máy tính trong khoảng 5 năm nữa

Các transitor ngày càng trở nên nhỏ hơn, do đó mà tiêu chí để đánh giá một hệ thống máy tính nhanh hơn sẽ không còn được tính bằng số lượng các transitor được gắn trên một bộ vi xử lí nữa. Nếu vậy thì, thông tin dữ liệu được chuyển đi trong bộ vi xử lí sẽ được đánh giá bằng cách nào? Sun Microsystems đã đưa ra được câu trả lời cho vấn đề này : thay vì phải kêt nối các con chíp bằng những dây nối thì hãy để cho các bộ vi xử lí đứng gần nhau giao tiếp với nhau.

Đó gọi là việc kết nối bằng sóng điện từ. Quá trình giao tiếp này sẽ diễn ra như sau: một tín hiệu đi qua một transitor trên một bộ vi xử lí sẽ gây ra dao động trong môi trường điện từ xung quanh nó. Nhưng ngược lại, chính sự thay đổi trong môi trường điện từ này lại sản sinh ra những tín hiệu chuyển đến các transitor khác trên bề mặt của bộ vi xử lí - điều này chính là sự giếp không giây trong khoảng cách tính bằng micrometer (= 1/1000000 m). Kết quả là sự giao tiếp giữa các bộ bi sử lí như trong quá trình trên sẽ nhanh hơn gấp 60 lần so với tốc độ nhanh nhất hiện nay.

Theo Robert Drost, kĩ sư trưởng, chủ nhiệm dự án này của Sun thì "Phương pháp "giao tiếp gần" là rất cần thiết đối với sự phát triển của ngành công nghiệp máy tính trên thế giới. Bởi các siêu máy tính, các máy tính toán khoa học, các máy chủ Web, các máy chủ dữ liệu sẽ cần có hình thức giao tiếp "chip-to-chip" nhanh hơn nữa.

Hiện nay, Sun đang nỗ lực phát triển công nghệ mới này như là một phần nỗ lực của Cơ quan nghiên cứu công nghệ phòng thủ tiên tiến của Mỹ với mục đích thiết kế ra một siêu máy tính thế hệ tiếp theo trong khoảng thời gian sáu năm tới. Nhưng Drost cũng hi vọng là công nghệ mới này cũng sẽ được ứng dụng trên các các hệ thống máy tính thương mại, như các máy tính toán khoa học hày các máy chủ dữ liệu, thậm chí là còn sớm hơn thời gian đã định ở trên.

Streaming multimedia

Hãng phát triển: Hewlett-Packard