Küresel Eğilimler 2030: Alternatif Dünyalar II
ABD Ulusal İstihbarat Konseyi, Aralık 2012
OTOMASYON VE İMALAT TEKNOLOJİLERİ
İmalat son yirmi yılda küreselleşmeye başladığı için, imalatçılar, tedarikçiler ve lojistik şirketlerin oluşturduğu küresel bir ekosistem oluştu. İlave imalat (3D baskı) ve robot gibi yeni üretim ve otomasyon teknolojileri, hem gelişmiş hem de gelişmekte olan dünyadaki çalışma modellerini değiştirme potansiyeline sahiptir. Bununla birlikte, mevcut eğilimlerle ilintili olarak, herhangi bir geçiş süreci, görece olarak yavaş gerçekleşebilir. Kalkınmış ülkelerde, söz konusu teknolojiler, verimliliği artırma, işgücü sorunlarını çözme ve taşeronlaştırma ihtiyacını azaltma –özellikle de tedarik zincirlerinin uzunluğunu azaltmak, net karlar getiriyorsa- potansiyeline sahiptir. Bununla birlikte, söz konusu teknolojiler, gelişmiş ülkelerde düşük ve yarı vasıflı imalat işçilerini gereksiz kılmak anlamında, taşeronluk üzerinde benzer bir etki yaratabilir; bu da ülke içindeki eşitsizlikleri körükler. Kalkınmakta olan ekonomiler açısından –özellikle de Asya’dakiler- yeni teknolojiler yeni imalat yeteneklerini harekete geçirecek ve imalatçılar ile tedarikçilerin rekabet gücünü daha da artıracak.
ROBOT TEKNOLOJİLER
Bugün robot teknolojiler, bir dizi sivil ve askeri uygulamada kullanılmaktadır. Robot sistemler, insanlara benzer fiziksel manipülasyonlar gerçekleştirirler; ve söz konusu manipülasyonlar programlanabilir nitelikte olup, otonom bir şekilde veya tele-operasyon ile gerçekleştirilebilirler. Robotların insanlarla kıyaslandığında çok daha iyi duyusal ve mekanik yetenekleri bulunmaktadır ki bu durum onları rutin görevler için ideal hale getirir. Endüstriyel robotlar, birçok imalat ortamını dönüştürmüşlerdir. Bugün dünya çapında her gün 1,2 milyon endüstriyel robot kullanımdadır. Ev-içi robotlar temizlik işlerinde ve çim biçmede kullanılırlar; hastane robotları koridorları devriye gezerler ve erzak dağıtırlar; Amerikan ordusunun muharebe alanlarında faaliyet gösteren binlerce robotu vardır; ve yeni bir robot jenerasyonu, hizmet sektörü uygulamaları için ortaya çıkmaktadır – temizlik, kamu ilişkileri ve bakım da buna dahil.
Geliştiriciler, robotların yeteneklerini genişletmektedirler ki bu durum da endüstriyel robotlarla endüstriyel olmayan robotlar arasındaki sınırı çizmektedir. Her ne kadar robotların bilişsel yeteneklerini artırmak için halen çok fazla çalışma gerekse de, geleceğe uygun olan ve oldukça yıkıcı sistemlere yönelik birçok temel taş, 2030 yılına kadar uygulamaya geçirilebilir. Bu tür robotlar, bazı imalat ortamlarında insanların işgücüne olan ihtiyacı tamamen ortadan kaldırabilir. Bu durumda topyekün otomasyon, kalkınmakta olan ekonomilere imalat sektörünün taşeronluğunun verilmesiyle kıyaslandığında çok daha maliyet etkin olur. Kalkınmakta olan ülkelerde bile, robotlar, elektronik gibi bazı sektörlerde yerel insan gücünün yerini alabilir; bu da yerel ücretleri potansiyel olarak aşağıya çeker.
Ordunun, yüksek risk durumları ve ortamlarda insanların maruziyet hallerini azaltmak için robot kullanımını ve bazı operasyonlar için gereken birlik sayısını artırmaları beklenmektedir. Bu tür robotları belli görevler için hızla konuşlandırma yeteneği askeri planlamacılara, daha parçalı ve çok-kutuplu bir dünyada mevcut olan kaynak taleplerini ele almada yardımcı olabilir. Sağlık hizmetleri ve yaşlı bakımı alanında çalışan robotlar, çok daha otonom hale gelecekler ve insanlarla etkileşime geçeceklerdir. Bununla birlikte, sadece cerrahi destek veya gündelik yaşantıya yardım etmeye dönük bazı görevler gibi özelleştirilmiş işlevleri gerçekleştirebilecekler. Robotlar, yaşlanan bir toplumun etkilerinden bazılarını ele almaktadırlar; ancak önümüzdeki 20 yıl içerisinde etki, Japonya ve Güney Kore gibi spesifik ülkelerde daha belirgin hale gelebilir.
Robot teknolojilerin uygulanmasında, maliyet, hem bir yönlendirici hem de bir engeldir. Robotların satın alınmaları genellikle pahalıdır; ancak görevleri etkin ve hızlı bir şekilde yineleme, atık azaltma veya işgücü maliyetlerini düşürme gibi yetenekleri, şirketlere tasarruf sağlar. Üreticiler, pahalı robotları kullanıcılarına kiralayabilirler; ancak birim başına maliyet, yaygın uygulamalar ortaya çıkmadan önce ciddi biçimde azalmalıdır. Teknolojinin gelişimi, endüstriyel olmayan robotların önündeki en büyük engeldir; çünkü araştırmacılar, robotların zekasının geliştirilmesindeki en büyük engellerin (çevrelerindeki dünyanın anlaşılması, beklenmedik olayların üstesinden gelinmesi ve insanlarla etkileşime geçilmesi de buna dahil) üstesinden gelmelidirler. Bununla birlikte, şimdilerde birçok etkinleştirici teknoloji raflarda yerini almışken, yeni bir geliştirici kuşağı ve heyecanlı bir kesim, yeni robot ürünler inşa edebilirler ve bunların bazıları potansiyel olarak tehlikeli yeteneklere sahip olabilir. Endüstriyel olmayan bu uygulamaların çoğu, ilk başlarda bugünün gelişmiş ülkelerinde tasarlandı ve ticarileştirildi; ancak bu tür uygulamalar medya tarafından daha önce görülmemiş bir şekilde mercek altına alınacak. Halkın tepkisi, aynı zamanda endüstriyel olmayan robotların gelişimini etkileyebilir.
OTONOM ARAÇLAR
Bugün orduda ve ücra noktalardaki spesifik endüstriyel görevlerde genellikle uzaktan kumandalı ve otonom araçlar kullanılmaktadır. Maden şirketleri, güvenliği artırmak, maliyetleri azaltmak, etkinliği artırmak ve vasıflı işgücü noksanlığını gidermek üzere uzaktan kumandalı ve/veya otonom araçlar kullanmaktadırlar. Uzaktan kumandalı bir araçtan kasıt; ya uzaktan harekete geçirilen geleneksel kara, deniz ve hava araçları, ya da özelleştirilmiş mobil tele-robot platformlarıdır (örneğin bomba imha robotları ve su altında kalabilen urganlar). Uzaktan kumandalı araçlar, radyo-frekans aktarımı kullanarak veya manipülasyona dönük hidrolik ye da elektrikli kumandalarla çalıştırılmakta olup, kameralar ve denetime dönük diğer sensörlere sahiptir. Herhangi bir doğrudan insani denetim olmaksızın çalışabilen mobil platformlar olan otonom araçlarda sensörler bulunmaktadır ve aracı harekete geçirmek ve engelleri ortadan kaldırmak için denetim yazılımı vardır. Otonom araçlar, aynı zamanda , küresel navigasyon uygu sistemlerinden ve coğrafi bilgi sistemlerinden verileri ve objeleri tespit etmek, navigasyonu ve manevra alanını kolaylaştırmak için radar veya lazer-temelli menzil belirleyiciler de kullanabilirler.
Otonom araçlar, askeri operasyonları, çatışma çözümünü, taşımacılığı, coğrafi araştırmaları dönüştürebilir; bir yandan da eş zamanlı olarak ele alınmaları zor olabilen türden yeni güvenlik riskleri doğururlar. İnsansız hava araçları, daha şimdiden casusluk ve füze göndermek amacıyla kullanılıyor. 2030 yılına gelindiğinde, insansız hava araçları, devletler içi ve devletler-arası çatışmaları denetlemek, uçuşa yasak bölgeler uygulamak veya ulusal sınırları denetlemek için yaygın bir şekilde kullanılabilirler. Düşük maliyetli olup, kameralar ve diğer tür sensörlerle donatılmış olan insansız hava araçları, geniş bir bölgedeki coğrafi denetimleri, hassas tarım çalışmalarını destekleyebilir; veya ücra noktalardaki güç hatlarını denetleyebilir. Otonom araçlar, madencilik ve tarım alanında yeni bir endüstriyelleşme çağını ortaya çıkarabilir; kalkınmakta olan ekonomilerden gelen artan talebi karşılayabilir. Kendi kendine hareket eden araçlar, kentsel alanlarda giderek kötüleşen trafik sıkışıklığının çözümüne yönelik ilk adımları atabilir; karayollarındaki kazaları azaltabilir ve bireylerin verimliliğini (evle iş arasında her gün gidip gelirken çalışma özgürlüğü edinmek suretiyle) iyileştirebilir. Kitlesel geçiş inovasyonları, Asya’nın hızla büyüyen kentsel alanlarından ortaya çıkabilir. Bununla birlikte, teröristlerin sivil nitelikteki insansız hava araçlarını patlayıcılar veya konvansiyonel olmayan silahlar temin etmek amacıyla birer platform olarak kullanmaları sonucunda çok daha fazla aksaklık ortaya çıkabilir.
Otonom araçlar –ve bir nebze de uzaktan kumandalı araçlar- açısından kilit sorun; bu araçların güvenli ve güvenilir şekilde hareket edip edemeyeceğine dair endişedir – özellikle de kalabalık bölgeler içerisinde –veya üzerinde- hareket ederlerken. Bu sebepten ötürüdür ki, dünya çapında çok daha fazla sayıda düzenleyici ajans, sivil hava sahası içerisinde insansız hava taşıtlarının operasyonunu büyük oranda kısıtlamaktadır. Kendi kendine hareket eden ve halihazırda kamuya açık yollarda test edilen araçlar, halen bir anlık bir uyarı sonucunda direksiyonun başına geçebilen dikkatli insan sürücülere bel bağlamaktadır. İnsansız hava araçlarının önündeki bir diğer engel ise; kabullenirlik sorunudur. Kullanıcılar, ofis-çalışma yerinde tele-bulunur robotlara kendilerini pek de kolay adapte edememektedirler; ancak insanların pilotajındaki araçlarla otonom araçlar arasındaki geçiş döneminin kolaylaştırılması çok daha zorlu olabilir.
İlave üretim; bir makinenin belli bir zaman diliminde herhangi bir materyale bir parça daha eklemek suretiyle bir nesne üretmesine izin veren teknolojiler dizisidir. İlave üretim, veya 3D baskılama, tüketim ürünleri ve otomotiv ve hava-uzay endüstrileri gibi sektörlerde plastikten modeller üretmek için şimdiden kullanılmaktadır; ancak 2030 yılı itibariyle, ilave üretim, bazı konvansiyonel kitlesel üretimin yerini alabilir – özellikle de üretim kısıtlamalarının yaşandığı veya kitlesel tüketimin yüksek değer kazandığı alanlarda. İlave makineler, bilgisayar-yardımlı tasarım (CAD) ve bilgisayar-yönelimli lazer, ekstrüder, veya yazıcı başlığı kullanmak suretiyle, belli bir zaman diliminde bir nesne üretmektedirler. Geometrik olarak karmaşık nesneler üretebilirler; bu nesnelerin içlerinde girintiler olabilir veya bazı parçaları yer değiştirebilir – böylesini ise geleneksel makineler üretemez. İlave üretim ile, imalatçılar özel ürünlerin kalıp sisteminin ilk başlardaki yüksek kurulum maliyetlerinden kurtulabilir; ve diğer yollardan üretilmeleri pek kol, kişinin ve hatta medikal bir verinin (örneğin hesaplanmış tomografi veya manyetik rezonans görüntüleme taramaları) yüzeyine dair bir lazer tarama olabilir; böylelikle nesnelerin kemiklerin veya iç organların sahip olduğu işlevsellikle ve aynı şekilde tasarlanması mümkün olur.
Düşük maliyetli makineler ve 3D nesne dosyalarının çevrimiçi depolarının bir kombinasyonu, imalatı demokratikleştirebilir ve bireyleri güçlendirebilir; bu da kişisel bilgisayarların ve İnternet’in ilk dönemlerini andırmaktadır, keza söz konusu dönemlerde küçük şirketler çok büyük bir etki yaratabiliyorlardı. İlave üretim, endüstri devrimi öncesi meslek loncalarına benzer nitelikte, ancak modern üretim kapasitelerine sahip çok sayıda mikro-fabrikaya yol açabilir. Bu tür yerel mikro-fabrikalar, ciddi miktarda ürün üretebilirler – özellikle taşıma maliyetlerinin geleneksel olarak yüksek olduğu, veya teslimat sürelerinin uzun olduğu ürünler açısından. Ve bu süreçte, tedarik zincirlerini kısaltıp basitleştirebilirler.
Kalkınmakta olan dünya, bu sürecin başlıca yararlanıcılarından biri olabilir; çünkü ilave üretim, ürünlerin yerel tüketim için tasarlanmasına ve basılmasına imkan tanır; pahalı ithalatlara olan bağımlılığı azaltır. İlave üretim, aynı zamanda ilk dönemlerde gözden kaçırılan örgütler veya ülkeler açısından eşit şartlarda rekabet sağlayabilir; çünkü ilave üretim, konvansiyonel üretimle kıyaslandığında endüstriyel altyapıyı çok daha az gerektirir. Aynı zamanda, ilave üretim, dünyanın birçok bölgesindeki bazı konvansiyonel üretim işlerine olan talebi azaltabilir.
İlave üretimin sağladığı materyallerin görece olarak daha az sofistike olan niteliği, endüstrinin ilave üretimi kabul etmesini de sınırlandırmaktadır. Geliştiricilerin yüksek miktarda ve düşük maliyette yeterli güce sahip ürünler üretme yeteneği, halen belirsizdir. Pahalı olmayan 3D baskı makinelerine bugün 500 dolar karşılığında ulaşmak mümkün; ancak bu makineler görece olarak düşük kaliteli nesneler üretmektedirler; ve bu nesneler promosyon malzemesi olmaya yatkındır, ancak birçok uygulama açısından henüz uygun değildir. Endüstriyel makinelerin maliyeti, 30.000 doların üzerindedir; ve yüksek kaliteli metal ürünler üreten lazer-temelli makineler, 1 milyon dolar kadar bir maliyete ulaşabilirler. Bazı makineler, metal veya seramik nesnelerin performansını artırırlar; ancak daha ucuz 3D baskı makinelerinden üretilen nesnelerle kıyaslandığında bunlar için daha fazla bilgi ve yetenek gereklidir. İlave üretim, halihazırda elektronik, optik veya diğer işlevsel yeteneklere sahip yapısal unsurlarla sınırlıdır. 2030 yılına kadar üreticiler bazı elektrikli unsurları (örneğin, elektrik devreleri, antenler, bataryalar ve hafıza), yapısal unsurlarla birlikte tek bir yapı dahilinde bir araya getirebilirler; ancak basılı elektronik imalat ekipmanıyla olan entegrasyon gerekli olacaktır. Her ne kadar atar damarların veya basit organların baskısı 2030 yılına kadar mümkün olabilse de, karmaşık organların biyolojik baskısı, ciddi teknolojik sıçramalar gerektirecektir.
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ MAHSULLER
Genetiği değiştirilmiş mahsuller, giderek artan bir nüfusa ve değişen iklim koşullarına sahip bir dünya için bitki mahsullerinden yeterince ve uygun fiyata gıda ve yakıt elde etme sorununu çözmek açısından kilit önem taşımaktadır. Bitki hücrelerine dair hızla gelişen genetik bilgi –ki bunu sağlayan da moleküler biyoloji araçlarıdır- önümüzdeki 15-20 yıl içerisinde hızlanacak; bu da büyük gıda mahsullerinin randımanını artırmak üzere bir araç sağlayacak. Bitkilerin kilit niteliklerini bir bitkinin genetik yapısıyla bağlantılandırmaya dönük olarak halihazırda yürütülen araştırmaların ümit vaat eden sonuçları gösteriyor ki; modern moleküler bitki yetiştirme ve transjenik teknolojilerin uygulanması, önümüzdeki 15-20 yıl içerisinde küresel gıda güvenliğini ciddi anlamda güçlendirme potansiyeline sahiptir. Bununla birlikte, bu bitki teknolojileri grubu, herhangi bir yeni teknolojinin yarattığı türden en yoğun kamusal ve yasal baskılarla karşılaşmaktadır; bu da söz konusu potansiyel ilerlemelerin yaygın bir şekilde benimsenmesini belirsizleştirmektedir.
Moleküler biyolojide mahsul gelişimine yönelik ilerlemeler, bilimadamlarının, kültür bitkilerinde önemli agronomik özellikler gösteren genleri tespit etmelerini sağlamıştır. Transjenik teknolojiler –ki bunlar bir bitki türünün genlerinin diğerine aktarılmasına, böylelikle yeni veya gelişmiş özelliklere sahip bir bitki üretilmesine imkan tanır- önümüzdeki 15-20 yıl içerisinde gıda güvenliğinin sağlanması gibi bir ümidi de beraberinde taşır.
Transjenik teknolojiler yoluyla araştırmacılar yüzlerce gen tespit etmişlerdir ve söz konusu genler, kültür bitkilerinde ticarileştirilmesi muhtemel türden yararlı özelliklere karşılık gelmişlerdir. Bununla birlikte, transjenik teknolojinin hızla gelişimine rağmen, üç bitki türündeki sadece birkaç unsur, ticari bir ölçeğe erişmiştir: bitki öldürücü ve böceğe dirençli soya fasulyeleri, pamuk ve mısır. Genetiği değiştirilmiş patates mahsulleri ise, listeye yeni eklenmiştir. Önümüzdeki beş sene içerisinde, genetiği değiştirilmiş kanola ve pirincin ticari amaçlı ekiminin yapılması da muhtemeldir. Sebze-dışı bitkiler ve kuraklığa dirençli mısırın nitrojen sabitlemesinin geliştirilmesi ise, günümüzün genetiği değiştirilmiş mahsul teknolojisine dair teknik bilgileri kullanan bilimadamlarının hedefleri ve kaydettikleri ilerlemelerin örneklerini teşkil eder. Kuraklığa dirençli mısır, 2012 yılında yasal onay almıştır ve halihazırda ticarileştirilme anlamında ilk aşamalarda bulunmaktadır.
Kültür bitkilerinde arzu edilen özellikleri kendinde barındıran spesifik genler hakkında bilgi edinilmesi ise, temel bir başlangıç noktasıdır; ancak bu tür bir bilgi, illaki söz konusu genleri ifade edecek olan değiştirilmiş bir bitkiye yol açmak zorunda değildir. Bu hedeflere erişmek için gereken Ar&Ge, ciddi bir zaman ve para gerektirmektedir. Benzer şekilde, tüm düzenleyici gereksinimlerin karşılanması, yeni bir Genetiği Değiştirilmiş mahsulün piyasaya çıkması öncesinde yıllar süren bir çabayla sonuçlanabilir. Bu zamana değin elde edilen düzenleyici izinler ve güvencelere rağmen, dünya çapında birçok tüketici ve siyasi temsilci, tehlikelerin düşük düzeyde olduğu ve uygun korumaların sağlandığı konularında ikna olmamışlardır. Dolayısıyla, genetiği değiştirilmiş mahsuller, önümüzdeki yıllarda ciddi engellerle karşılaşacaklardır.
HASSAS TARIM
Hassas tarım, tohum, gübre ve su gibi girdilerin kullanımını azaltmak, tarım faaliyetlerinin çevreye olan olumsuz etkilerini asgariye indirmek ve mahsullerin kalitesini artırmak suretiyle mahsul verimini güçlendirme potansiyeli taşımaktadır. Maliyet-etkin, çok amaçlı ve oldukça otomatikleştirilmiş ve geniş yelpazedeki tarımsal faaliyetler için uygun türden tarımsal hassasiyet biçimlerinin geliştirilmesi, kaynak kıtlıklarının ve çevresel engellerin karşısında bile gıda güvenliğinin dünya çapında sağlanmasına yardımcı olabilir. Hassas tarımdaki eğilimler, tarım araçları ve uygulamalarının artan otomasyonuna işaret etmektedir. Önümüzdeki beş ila on yıl içerisinde, otonom traktörler, muhtemelen geniş çaplı tarımsal faaliyetlerde oldukça geniş bir yelpazede roller oynayacaktır ve böylelikle otomatikleştirilmiş üretim tesislerine benzemeye başlayacaktır. On ila on beş yıl içerisinde teknolojik gelişimler ve üretimin ölçeği, bugünün otonom tarım araçları ve uygulamalarının ölçeğini azaltabilir. Daha küçük çaplı tarım araçlarının gelişimi, çiftçilerin bu araçları küçük arazilerde kullanmalarını sağlayacaktır; bu da yüksek verim ve yüksek yoğunluklu toprak işlemeciliğine yol açacaktır. Buradaki kilit sorun ise; bu tür sistemlerin, daha büyük verimliliğe gereksinim duyulan gelişmekte olan ülkelerdeki küçük arsalarda kullanılmasının maliyetli olup olmayacağıdır.