2015年十大新興技術(shù)（下）

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2015年十大新興技術(shù)（下）

6.自然發(fā)生的人工智能

簡單而言，人工智能(AI)就是一門讓電腦來代替人類干活的科學(xué)。近年來，人工智能取得了重大進(jìn)展：我們大多數(shù)人手中的智能手機(jī)都能識別人類的語言，很多人都在機(jī)場邊檢排隊(duì)時體驗(yàn)過人臉識別技術(shù)。無人駕駛汽車和無人機(jī)正處于測試階段，尚未如外界所期待的一樣投入廣泛使用，但對于一些學(xué)習(xí)和記憶任務(wù)而言，機(jī)器肯定要強(qiáng)于人類。

與普通軟硬件相比，人工智能可幫助機(jī)器感知環(huán)境變化并做出應(yīng)對。自然發(fā)生的人工智能則在此基礎(chǔ)上更進(jìn)了一步，機(jī)器可通過消化海量信息進(jìn)行自動學(xué)習(xí)?？▋?nèi)基梅隆大學(xué)的“永不停止的語言學(xué)習(xí)”項(xiàng)目(NELL)便是一例。這套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不僅能查閱數(shù)以億計(jì)的網(wǎng)頁來讀取現(xiàn)成的材料，還能在此過程中主動提高自身閱讀和理解能力，以求在未來進(jìn)一步提升表現(xiàn)。

與下一代機(jī)器人一樣，機(jī)器在某些任務(wù)的執(zhí)行上顯然要優(yōu)于人類。有鑒于此，完善后的人工智能將會帶來生產(chǎn)力的顯著提高。大量證據(jù)表明，無人駕駛汽車有助于減少道路交通中發(fā)生的碰撞和由此引發(fā)的人員死傷等問題，因?yàn)闄C(jī)器可避開人類容易犯的錯誤，如注意力不集中、視覺誤差等問題。智能機(jī)器能在更短的時間內(nèi)獲得更多信息，并能不帶任何人類式的偏見去做出應(yīng)對，因而在疾病診療上或能完成得比醫(yī)學(xué)專家更為出色。當(dāng)前，腫瘤學(xué)上正在部署“華生”系統(tǒng)，來協(xié)助開展診療工作。

7.分布式制造技術(shù)

分布式制造技術(shù)將顛覆我們的產(chǎn)品生產(chǎn)方式和銷售方式。傳統(tǒng)制造業(yè)是把原材料收集起來，加以組裝，并在大型集中式的工廠中把產(chǎn)品制作成形，之后再原樣分銷至顧客手中。分布式制造技術(shù)則把原材料和生產(chǎn)方式分散化，而產(chǎn)品的最終生產(chǎn)將在終端顧客的身邊完成。

從本質(zhì)上說，分布式制造技術(shù)的概念是盡可能多地用數(shù)字信息取代實(shí)體供應(yīng)鏈。以椅子制作為例，其流程是將有關(guān)椅子部件切割的數(shù)字方案發(fā)送到當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)中心，再用CNC刳刨機(jī)等由計(jì)算機(jī)控制的切割工具進(jìn)行切割，然后由顧客或當(dāng)?shù)氐闹谱鬈囬g進(jìn)行組裝，變?yōu)槌善?。美國家具企業(yè)AtFAB公司目前已經(jīng)采用了這一模式。

當(dāng)前，分布式制造技術(shù)在使用上高度依賴自助式的“創(chuàng)客運(yùn)動”，即愛好者們利用本地的3D打印機(jī)、用本地的材料來生產(chǎn)產(chǎn)品。這當(dāng)中有開源思維的元素，即消費(fèi)者可以根據(jù)自身需求和喜好來制作個性化的產(chǎn)品。

分布式制造技術(shù)能使當(dāng)前一些模式化的物品變得更為多樣化，比如智能手機(jī)和汽車等等。產(chǎn)品的體積大小不成問題。英國FacitHomes公司已經(jīng)在用個性化的設(shè)計(jì)和3D打印來為客戶量身定制房屋。

8.能夠“感知和躲避”的無人機(jī)

近年來，無人駕駛飛行器，即無人機(jī)，已成為一國軍事實(shí)力的重要組成部分，但也引發(fā)了不少爭議。此外，無人機(jī)在農(nóng)業(yè)、航拍和其他許多頻繁需要低成本空中巡查工作的任務(wù)中也有廣泛應(yīng)用。但截至目前，這些無人機(jī)仍都有人類飛行員，只不過這些飛行員是在地面遠(yuǎn)程操控飛行器的飛行。

下一步，無人機(jī)技術(shù)將要開發(fā)可以自主飛行的機(jī)器，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓寬。要做到這一點(diǎn)，無人機(jī)必須能感知周圍環(huán)境并做出應(yīng)對，調(diào)整飛行高度和飛行線路，避免與途中其他物品發(fā)生碰撞。在自然界中，鳥類、魚

類和昆蟲均能成群結(jié)隊(duì)地集合在一起，每一只動物幾乎都能與身邊的伙伴同步瞬時移動，并以團(tuán)隊(duì)為單位飛行或游動。無人機(jī)不妨對此加以模仿。

9.神經(jīng)形態(tài)技術(shù)

目前，哪怕最先進(jìn)的超級計(jì)算機(jī)，其復(fù)雜程度也無法與人腦相媲美。計(jì)算機(jī)是線性的，主要依靠高速中樞，在中央處理器和存儲芯片之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的來回移動。相比之下，人腦則處于全方位的互聯(lián)狀態(tài)，人腦中的邏輯和記憶緊密關(guān)聯(lián)，其密度和多樣性均是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的數(shù)十億倍。神經(jīng)形態(tài)芯片旨在用與傳統(tǒng)硬件完全不同的方式處理信息，通過模仿人腦構(gòu)造來大幅提高計(jì)算機(jī)的思維能力與反應(yīng)能力。

近年來，計(jì)算機(jī)微型化使得傳統(tǒng)計(jì)算性能得到大幅提升，但存儲器與中央處理器之間數(shù)據(jù)的不斷移動會消耗大量能源，產(chǎn)生多余熱量，這一瓶頸限制了計(jì)算機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)。相比之下，神經(jīng)形態(tài)芯片能效更高、性能更強(qiáng)，可將負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理的元件整合到同一個互聯(lián)模塊當(dāng)中。從這一意義上說，這一系統(tǒng)與組成人腦的數(shù)十億計(jì)的、相互連接的神經(jīng)元頗為相仿。

神經(jīng)形態(tài)技術(shù)將是高性能計(jì)算的下一個發(fā)展階段，它能夠大幅提升數(shù)據(jù)處理能力和機(jī)器學(xué)習(xí)能力。IBM公司2014年8月所公布的百萬神經(jīng)元級別的TrueNorth芯片，在執(zhí)行某些任務(wù)時，其能效可達(dá)傳統(tǒng)中央處理器的數(shù)百倍，首次與人腦的大腦皮層有了可比之處。神經(jīng)形態(tài)芯片計(jì)算能力顯著提高，能耗和體積卻要小得多，更為智能的小型機(jī)器或?qū)⒁I(lǐng)計(jì)算機(jī)微型化和人工智能的下一階段。

其潛在用途包括：可更好地處理和應(yīng)對圖像信號的無人機(jī)、更為強(qiáng)大、更為智能的相機(jī)和智能手機(jī)、有助于解讀金融市場奧妙或進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)的大規(guī)模數(shù)據(jù)透視。未來，計(jì)算機(jī)可以自主地進(jìn)行預(yù)測和學(xué)習(xí)，而不是僅僅按照預(yù)先編寫好的程序行事。

10.數(shù)字化基因組

人體基因組由32億個DNA堿基對組成，歷史上第一次對其排序時，花了數(shù)年時間，耗資高達(dá)數(shù)千萬美元。但今天，僅需幾分鐘，便可完成個人基因組的排序和數(shù)字化，花費(fèi)也僅需數(shù)百美元。所得數(shù)據(jù)可通過U盤傳輸?shù)焦P記本電腦上，隨后十分便捷地通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行共享。這種技術(shù)僅需很低的成本，便能瞬時探明我們每個人所獨(dú)有的遺傳結(jié)構(gòu)，將為進(jìn)一步推動醫(yī)療個性化、改善醫(yī)療效果帶來一場革命。

人類健康所面臨的許多最難對付的挑戰(zhàn)，不管是心臟疾病還是癌癥，都有著與之對應(yīng)的遺傳因素。有了數(shù)字化技術(shù)之后，醫(yī)生能通過觀察腫瘤的基因結(jié)構(gòu)來決定如何治療癌癥患者。同時，這一新知識也有助于制定具有高度針對性的療法，使精確用藥成為可能，從而改進(jìn)患者特別是癌癥患者的治療效果。

（摘自《第一財(cái)經(jīng)日報(bào)》2015年9月9日 梅博納/文）