人工智能、智能城市...未來30年的科技發(fā)展趨勢都在這里了

　　人們將可以利用來自物聯(lián)網(wǎng)的信息來加深對世界以及自己生活的了解，并且做出更加合適的決定。

　　在此同時，聯(lián)網(wǎng)設備也將把目前許多工作，比如監(jiān)視，管理，以及維修等需要人力的工作自動化。物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析、以及人工智能這三大技術之間的合作將會在世界上創(chuàng)造出一個巨大的智能機器網(wǎng)絡，在不需人力介入的情況下實現(xiàn)巨量的商業(yè)交易。

　　但是，雖然物聯(lián)網(wǎng)會提高經(jīng)濟效率、公共安全，以及個人生活，它也會加重對于網(wǎng)絡安全和個人隱私的擔憂?？植婪肿樱缸锛瘓F以及敵對勢力將會利用物聯(lián)網(wǎng)作為新的攻擊手段。而物聯(lián)網(wǎng)中所包含的大量數(shù)據(jù)也會誘惑政府去實施針對人民的監(jiān)控，從而進一步的引發(fā)隱私和安全之間的對抗。

　　代表性技術：微電子機械系統(tǒng)(MEMS)、無線通訊、電源管理技術

　　實際應用：海量數(shù)據(jù)分析、醫(yī)療實時監(jiān)測

　　機器人與自動化系統(tǒng)

　　在2045年的地球上，機器人和自動化系統(tǒng)將無處不在。自動駕駛汽車會使交通更加安全與高效，或許還會給共享經(jīng)濟帶來新的動力。機器人則會負責日常生活中大量的任務，比如照顧老人與買菜，以及工業(yè)中的職責，比如收獲農(nóng)作物，維護公共設施等等。

　　而隨著機器人的機動性、靈敏度以及智能的提高，它們將成為強大的戰(zhàn)士，在戰(zhàn)場上輔助、甚至替代人類士兵作戰(zhàn)。人工智能軟件則會被使用到商業(yè)上，例如從數(shù)百TB的數(shù)據(jù)里面提取有意義的信息，使商業(yè)服務自動化，以及替代諸如客服、教師等傳統(tǒng)意義上 “以人為本”的職業(yè)。

　　但是，機器人與自動化也會帶來許多的危機。數(shù)百萬工作被機器取代的下崗職工將會給社會造成極大的沖擊，導致經(jīng)濟與社會的不穩(wěn)。自動化網(wǎng)絡系統(tǒng)則會成為各個敵對勢力相互攻擊的主要突破口。在沖突中使用機器人和自動化系統(tǒng)則有可能造成極大的倫理和文化挑戰(zhàn)。

　　代表性技術：機器學習、傳感器與控制系統(tǒng)、人機交互

　　實際應用：AlphaGo、機器人神經(jīng)系統(tǒng)、微軟聊天機器人Tay

　　智能手機與云端計算

　　智能手機與云端計算正在改變?nèi)祟惻c數(shù)據(jù)相處的方式。比如目前的美國，大約有30%的網(wǎng)頁瀏覽和40%的社交媒體是通過手機的。而這的原因之一就是具有各種可以測量天氣、位置、光度、聲音、以及生物特征的探測器的智能手機。

　　隨著手機的威力越來越大，功能也越來越全面，移動網(wǎng)絡的鋪展也將加速。在2030年，全球75%的人口將會擁有移動網(wǎng)絡連接，60%的人口將會擁有高速有線網(wǎng)絡連接。

　　移動終端的發(fā)展以及移動網(wǎng)絡的擴散，也會進一步推進云端計算的進展。云端計算可以在在零投入的情況下給用戶帶來大量的計算能力。在未來的30年里，基于云的移動計算端將會改變從醫(yī)療到教育的各行各業(yè)。

　　比如人們可以通過手機來進行體檢并與云端的診斷軟件直接溝通，人們也可以在手機上使用教育軟件來學習新的技能，農(nóng)民們甚至可以通過手機連接到實時氣象數(shù)據(jù)，通過云端軟件計算最優(yōu)化的收割時間。

　　但是，這一切都需要極高的網(wǎng)絡安全性、可靠性、以及流量。商業(yè)用戶以及個人用戶也都需要習慣把數(shù)據(jù)上傳到云端中。

　　代表性技術：高效無線網(wǎng)絡、近場通信與低能耗網(wǎng)、電池優(yōu)化

　　實際應用：數(shù)據(jù)流動性、移動端惡意軟件、云端移動處理器

　智能城市

　　在2045年，全世界65%-70%的人口將會居住在城市里。隨著城市人口的增加，全球人口超過1千萬的超級都市將會從2016年的28座增加至2030年的41座。大量的人口向城市流動將會給這些城市的基礎建設，比如城際交通，食物和水源，電力能源，污水處理，以及公共安全系統(tǒng)等帶來極大的壓力。

　　未來的智能城市將利用信息和通訊技術(ICT)，通過大數(shù)據(jù)以及自動化來提高城市的效率和可持續(xù)性。

　　比如使用分散探測系統(tǒng)將實時監(jiān)視城市用水用電數(shù)據(jù)，通過智能電網(wǎng)自動調(diào)整配電設置;通過聯(lián)網(wǎng)的交通信號系統(tǒng)以及自動駕駛系統(tǒng)來減緩車輛堵塞的程度;利用由新材料和新設計技巧所建的智能建筑來提高空調(diào)和照明系統(tǒng)的效率，減少能源浪費;使用屋頂太陽能板、小型風力發(fā)電機、地熱發(fā)電，以及其他可再生資源提供干凈的電力。

　　但是，在另一方面，沒錢或者缺乏政治信念去投資這些科技的城市將會變得極其擁擠和骯臟，成為暴動和沖突的爆發(fā)點。

　　量子計算

　　量子計算是通過疊加原理和量子糾纏等次原子粒子的特性來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的編碼和操縱。

　　雖然在過去的幾十年里，量子計算只存在于理論上，近些年的研究已經(jīng)開始出現(xiàn)有意義的結(jié)果。在未來的5-15年里，我們很有可能制造出一款有實用意義的量子計算機。

　　量子計算機的出現(xiàn)將會給其他的研究方向，比如氣候模擬、藥物研究、以及材料科學帶來巨大的進步。

　　不過，最令人期待的還是量子密碼學。一臺量子計算機將可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也將真正無懈可擊。如今，量子計算機的許多技術堡壘已經(jīng)開始被逐一攻克，雖然我們也許在21世紀40年代才會看到真正實用的量子計算機，但來自政府和業(yè)界的大量投資意味著量子計算已經(jīng)邁過了轉(zhuǎn)折點。

　　代表性技術：量子糾錯、量子編程、后量子密碼學

　　實際應用：MIT量子疊加研究、IBM云端量子計算服務、量子通訊衛(wèi)星

　　混合現(xiàn)實

　　虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實(VR和AR)技術已經(jīng)在消費電子市場激發(fā)了極大的熱情，各科技公司也迅速的開始進入這個市場。在2014年收購Oculus VR之后，F(xiàn)acebook將在今年推出他們首款VR眼鏡。三星，索尼，宏達也計劃在今年推出VR產(chǎn)品。資本的涌進代表了VR將會成為新一代的主流娛樂技術。當然，VR也有在娛樂之外的應用。美國第二大家居裝飾用品公司Lowe’s(勞氏公司)正在開發(fā)名為Holoroom的一款3D增強現(xiàn)實科技。Lowe’s的客戶將可以設計一個空間，然后使用Holoroom進入一個3D模型，體驗他們設計的空間感覺如何。

　　雖然在歷史上，市場對VR和AR曾有些過于膨脹的預期，如今的超高清顯示，低價的姿勢與位置探測器以及高清視頻內(nèi)容給混合現(xiàn)實科技打下了雄厚的基礎。在未來的30年里，這些技術將成為主流科技。AR眼鏡將把實時相關的信息給用戶投放在現(xiàn)實中，而VR眼鏡則可以通過融合視覺，聽覺，嗅覺和觸覺來實現(xiàn)深度沉浸的體驗。

　　代表性技術：消費級硬件、沉浸式體驗、交互技術

　　實際應用：谷歌Cardboard、混合現(xiàn)實軟硬件市場規(guī)模預測、手術現(xiàn)場流媒體直播

　　數(shù)據(jù)分析

　　在2015年，人類總共創(chuàng)造了4.4ZB(44億TB)的數(shù)據(jù)，而這個數(shù)字大約每兩年就會翻倍。在這些數(shù)據(jù)中隱藏了各種關于消費習慣，公共健康，全球氣候變化以及其他經(jīng)濟，社會還有政治等等方面的深刻信息?？上У氖?，雖然“大數(shù)據(jù)”成為了一個熱點，但每年只有不到10%的數(shù)據(jù)會被分析。

　　在接下來的30年里，我們處理巨量的動態(tài)數(shù)據(jù)的能力將會逐漸提高。自動人工智能軟件將會可以從散亂的數(shù)據(jù)中識別并提取有關聯(lián)的信息。而這種數(shù)據(jù)分析的能力將會從商業(yè)應用擴散到普通人手里。

　　人們將會獲得在生活中使用大數(shù)據(jù)的能力，并且通過這種能力來迫使政府以及各種機構(gòu)對它們的政策負責。而這很有可能引起關于數(shù)據(jù)限制的沖突。超級個性化營銷，政府對人民數(shù)據(jù)的監(jiān)視，以及各大數(shù)據(jù)被盜案件的曝光則會引起數(shù)據(jù)所有權的討論。各個敵對勢力則可以利用被盜取的，從暗網(wǎng)中購買的，甚至是開源的數(shù)據(jù)來相互攻擊。

　　代表性技術：可視化、自動化、自然語言處理

　　實際應用：深度學習超級計算機、犯罪預測、新加坡國家智能平臺

　　人類增強

　　在接下來的30年里，科技將帶領人類突破人類潛力的極限甚至生物的極限。由物聯(lián)網(wǎng)連接的可穿戴設備將會把與實時有關的信息直接打入我們的感官中。外骨骼和與大腦連接的假肢將會使我們變得更加強大，為老弱病殘恢復移動力。

　　裝有探測器和嵌入式計算機的隱形眼鏡或者被永久植入在體內(nèi)的裝備將給我們帶來可以穿墻的聽力，天然夜視，以及可以嵌入虛擬和增強現(xiàn)實系統(tǒng)的能力。益智藥將會擴大我們的思維能力，改變工作和學習的方式。

　　當然，人類增強科技也會帶來新的挑戰(zhàn)。那些負擔不起“升級肉體”價格的人群很有可能發(fā)現(xiàn)他們在增強經(jīng)濟里毫無競爭力。而增強科技的聯(lián)網(wǎng)則會讓我們的身體甚至大腦成為黑客的目標。對士兵的增強很有可能引發(fā)一場新的增強科技軍備競賽。

　　代表性技術：可穿戴計算設備、外骨骼與假肢、藥物增強

　　實際應用：機械外骨骼、生化手指、自我量化

　　網(wǎng)絡安全

　　網(wǎng)絡安全不是一個嶄新的話題。事實上，早在1991年就有人提出了“網(wǎng)絡上的珍珠港”這一警告。但是在未來的30年里，隨著物流網(wǎng)的發(fā)展以及日常生活中越來越多的連接，網(wǎng)絡安全將會成為網(wǎng)絡行業(yè)首要的話題。

　　目前，雖然世界上的網(wǎng)絡攻擊越來越多，但是它們大多數(shù)的目標都只是個人或者企業(yè)。而且這些攻擊所造成的損失雖然很大，但是這些損失并不會擴散。而未來的世界將不會是如此的簡單。

　　隨著汽車、家電、電廠、路燈，以及數(shù)百萬個其他的事物相互連接，網(wǎng)絡攻擊的后果也會越來越嚴重。國家、企業(yè)、以及個人的數(shù)據(jù)將會面臨越來越隱蔽的攻擊。有些甚至在數(shù)年后才會被發(fā)現(xiàn)。目前，人們可以想象出來最壞的情況就是“網(wǎng)絡世界末日”– 在越發(fā)越瘋狂越頻繁的攻擊下，整個世紀的互聯(lián)網(wǎng)以及其中所包含的經(jīng)濟社會功能的崩潰。

　　代表性技術：用戶身份鑒定技術、自我進化型網(wǎng)絡、下一代解密技術

　　實際應用：美國網(wǎng)絡司令部、Oceans 00001011、網(wǎng)絡隱私與安全

　　社交網(wǎng)絡

　　如今，大約有65%的美國人使用社交網(wǎng)絡，而在2005年，這個數(shù)量只有7%。社交網(wǎng)絡已經(jīng)開始展現(xiàn)出改變?nèi)祟愋袨榈哪芰?。但是在未來?0年里，社交科技將會給人們帶來可以創(chuàng)造出各自微型文化圈的力量。

　　人們將會使用科技形成社會契約和基于網(wǎng)絡社區(qū)的社交結(jié)構(gòu)，從而顛覆許多傳統(tǒng)的權力結(jié)構(gòu)。比如政治輿論，由于目擊者們可以直接在網(wǎng)絡上揭露腐敗和壓迫而不用通過媒體的過濾，政府將會發(fā)現(xiàn)輿論越來越難被直接控制?；蛘咂髽I(yè)責任，雖然企業(yè)可以通過社交網(wǎng)絡直接接觸到消費者，這些消費者也可以利用社交網(wǎng)絡來突破營銷的噪音，使企業(yè)對他們的產(chǎn)品和行為負責。

　　眾籌和直播將會使內(nèi)容創(chuàng)作進一步的民主化，從而模糊媒體人與觀眾之間的區(qū)別。而比特幣以及其他加密貨幣也許會把貨幣和交易的控制從政府手中剝離，從此基于社會共識而不是政府的規(guī)定。