未來(lái)顛覆人類生活的信息技術(shù)

美國(guó)公布了一份《新興科技趨勢(shì)報(bào)告》。該報(bào)告是在美國(guó)過(guò)去五年內(nèi)由政府機(jī)構(gòu)、咨詢機(jī)構(gòu)、智囊團(tuán)、科研機(jī)構(gòu)等發(fā)表的32份科技趨勢(shì)相關(guān)研究調(diào)查報(bào)告的基礎(chǔ)上提煉形成的。通過(guò)對(duì)近700項(xiàng)科技趨勢(shì)的綜合比對(duì)分析，最終明確了最值得關(guān)注的信息科技發(fā)展趨勢(shì)。

物聯(lián)網(wǎng)

2045年，最保守的預(yù)測(cè)也認(rèn)為將會(huì)有超過(guò)1千億臺(tái)的設(shè)備連接在互聯(lián)網(wǎng)上。這些設(shè)備包括了移動(dòng)設(shè)備、可穿戴設(shè)備、家用電器、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)探測(cè)器、監(jiān)控?cái)z像頭、汽車以及服裝等。它們所創(chuàng)造并分享的數(shù)據(jù)將會(huì)給我們的工作和生活帶來(lái)一場(chǎng)新的信息革命。人們將可以利用來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)的信息來(lái)加深對(duì)世界以及自己生活的了解，并且做出更加合適的決定。與此同時(shí)，聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(dòng)化。

代表性技術(shù)：微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）、無(wú)線通信、電源管理技術(shù)

實(shí)際應(yīng)用：海量數(shù)據(jù)分析、亞洲物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟、醫(yī)療實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

機(jī)器人與自動(dòng)化系統(tǒng)

2045年，機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)將無(wú)處不在。自動(dòng)駕駛汽車會(huì)使交通更加安全與高效，或許還會(huì)給共享經(jīng)濟(jì)帶來(lái)新的動(dòng)力。

機(jī)器人則會(huì)負(fù)責(zé)日常生活中大量的任務(wù)，比如照顧老人與買菜，以及工業(yè)中的職責(zé)，比如收獲農(nóng)作物、維護(hù)公共設(shè)施等等。而隨著機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性、靈敏度以及智能的提高，它們將成為強(qiáng)大的戰(zhàn)士，在戰(zhàn)場(chǎng)上輔助甚至替代人類士兵作戰(zhàn)。

人工智能軟件則會(huì)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(wù)自動(dòng)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)。

代表性技術(shù)：機(jī)器學(xué)習(xí)、傳感器與控制系統(tǒng)、人機(jī)交互

實(shí)際應(yīng)用：AlphaGo、機(jī)器人神經(jīng)系統(tǒng)、微軟聊天機(jī)器人Tay

智能手機(jī)與云計(jì)算

智能手機(jī)與云端計(jì)算正在改變?nèi)祟惻c數(shù)據(jù)相處的方式。隨著手機(jī)的威力越來(lái)越大，功能也越來(lái)越全面，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的鋪展也將加速。在2030年，全球75%的人口將會(huì)擁有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接，60%的人口將會(huì)擁有高速有線網(wǎng)絡(luò)連接。

移動(dòng)終端的發(fā)展以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)散，也會(huì)進(jìn)一步推進(jìn)云端計(jì)算的進(jìn)展。

云端計(jì)算可以在零投入的情況下給用戶帶來(lái)大量的計(jì)算能力。在未來(lái)的30年里，基于云的移動(dòng)計(jì)算端將會(huì)改變從醫(yī)療到教育的各行各業(yè)。

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

實(shí)際應(yīng)用：數(shù)據(jù)流動(dòng)性、移動(dòng)端惡意軟件、云端移動(dòng)處理器

智能城市

在2045年，全世界65%—70%的人口將會(huì)居住在城市里。大量的人口向城市流動(dòng)將會(huì)給這些城市的基礎(chǔ)建設(shè)，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(lái)極大的壓力。

未來(lái)的智能城市將利用信息和通信技術(shù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)以及自動(dòng)化來(lái)提高城市的效率和可持續(xù)性。

量子計(jì)算

代表性技術(shù)：量子糾錯(cuò)、量子編程、后量子密碼學(xué)

實(shí)際應(yīng)用：MIT量子疊加研究、IBM云端量子計(jì)算服務(wù)、量子通信衛(wèi)星

在未來(lái)的5—15年里，我們很有可能制造出一款有實(shí)用意義的量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)將會(huì)給其他的研究方向，比如氣候模擬、藥物研究以及材料科學(xué)帶來(lái)巨大的進(jìn)步。

不過(guò)，最令人期待的還是量子密碼學(xué)。一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)將可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也將真正無(wú)懈可擊。

如今，量子計(jì)算機(jī)的許多技術(shù)堡壘已經(jīng)開(kāi)始被逐一攻克，雖然也許要在21世紀(jì)40年代才會(huì)看到真正實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)，但來(lái)自政府和業(yè)界的大量投資意味著量子計(jì)算已經(jīng)邁過(guò)了轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

混合現(xiàn)實(shí)

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR和AR）技術(shù)已經(jīng)在消費(fèi)電子市場(chǎng)激發(fā)了極大的熱情，各科技公司也迅速地開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。

雖然在歷史上，市場(chǎng)對(duì)VR和AR曾有些過(guò)于膨脹的預(yù)期，如今的超高清顯示，低價(jià)的姿勢(shì)與位置探測(cè)器以及高清視頻內(nèi)容給混合現(xiàn)實(shí)科技打下了雄厚的基礎(chǔ)。

在未來(lái)的30年里，這些技術(shù)將成為主流科技。AR眼鏡將把實(shí)時(shí)相關(guān)的信息給用戶投放在現(xiàn)實(shí)中，而VR眼鏡則可以通過(guò)融合視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)和觸覺(jué)來(lái)實(shí)現(xiàn)深度沉浸式體驗(yàn)。

代表性技術(shù)：消費(fèi)級(jí)硬件、沉浸式體驗(yàn)、交互技術(shù)

實(shí)際應(yīng)用：谷歌Cardboard、混合現(xiàn)實(shí)軟硬件市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)、手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)流媒體直播

數(shù)據(jù)分拆

雖然“大數(shù)據(jù)”成了一個(gè)熱點(diǎn)，但每年只有不到10%的數(shù)據(jù)會(huì)被分析。接下來(lái)我們處理巨量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的能力將會(huì)逐漸提高。自動(dòng)人工智能軟件將可以從散亂的數(shù)據(jù)中識(shí)別并提取有關(guān)聯(lián)的信息。

而這種數(shù)據(jù)分析的能力將會(huì)從商業(yè)應(yīng)用擴(kuò)散到普通人手里。人們將獲得在生活中使用大數(shù)據(jù)的能力，并且通過(guò)這種能力來(lái)迫使政府以及各種機(jī)構(gòu)對(duì)它們的政策負(fù)責(zé)。

代表性技術(shù)：可視化、自動(dòng)化、自然語(yǔ)言處理

實(shí)際應(yīng)用：深度學(xué)習(xí)超級(jí)計(jì)算機(jī)、犯罪預(yù)測(cè)、新加坡國(guó)家智能平臺(tái)

網(wǎng)絡(luò)安全

在未來(lái)，隨著物流網(wǎng)的發(fā)展以及日常生活中越來(lái)越多的連接，網(wǎng)絡(luò)安全將會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)行業(yè)首要的話題。

目前，雖然世界上的網(wǎng)絡(luò)攻擊越來(lái)越多，但是它們大多數(shù)的目標(biāo)都只是個(gè)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(huì)擴(kuò)散。

而未來(lái)的世界將不會(huì)是如此的簡(jiǎn)單。隨著汽車、家電、電廠、路燈，以及數(shù)百萬(wàn)個(gè)其他的事物相互連接，網(wǎng)絡(luò)攻擊的后果也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。國(guó)家、企業(yè)以及個(gè)人的數(shù)據(jù)將會(huì)面臨越來(lái)越隱蔽的攻擊，有些甚至在數(shù)年后才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。

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

實(shí)際應(yīng)用：美國(guó)網(wǎng)絡(luò)司令部、Oceans 00001011、網(wǎng)絡(luò)隱私與安全

人類增強(qiáng)

未來(lái)科技將帶領(lǐng)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(shè)備將會(huì)把與實(shí)時(shí)有關(guān)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(huì)使我們變得更加強(qiáng)大，為老弱病殘恢復(fù)移動(dòng)力。裝有探測(cè)器和嵌入式計(jì)算機(jī)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(lái)可以穿墻的聽(tīng)力、天然夜視，以及可以嵌入虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的能力。益智藥將會(huì)擴(kuò)大我們的思維能力，改變工作和學(xué)習(xí)的方式。

代表性技術(shù)：可穿戴計(jì)算設(shè)備、外骨骼與假肢、藥物增強(qiáng)

實(shí)際應(yīng)用：機(jī)械外骨骼、生化手指、自我量化

社交網(wǎng)絡(luò)

如今，大約有65%的美國(guó)人使用社交網(wǎng)絡(luò)，而在2005年，這個(gè)數(shù)量只有7%。社交網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開(kāi)始展現(xiàn)出改變?nèi)祟愋袨榈哪芰Α?/p>

但是在未來(lái)的30年里，社交科技將會(huì)給人們帶來(lái)可以創(chuàng)造出各自微型文化圈的力量。

人們將會(huì)使用科技形成社會(huì)契約和基于網(wǎng)絡(luò)社區(qū)的社交結(jié)構(gòu)，從而顛覆許多傳統(tǒng)的權(quán)力結(jié)構(gòu)。

代表性技術(shù)：區(qū)塊鏈技術(shù)、應(yīng)用社會(huì)科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)身份與名譽(yù)管理

實(shí)際應(yīng)用：區(qū)塊鏈技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用、社交媒體與心理健康

先進(jìn)數(shù)碼設(shè)備

在未來(lái)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算將會(huì)給人們帶來(lái)幾乎無(wú)限的內(nèi)存和計(jì)算能力。

虛擬技術(shù)和基于軟件的系統(tǒng)將會(huì)允許政府和企業(yè)在不需要昂貴的硬件升級(jí)的情況下迅速地調(diào)整升級(jí)IT系統(tǒng)。

從衣服到建材，數(shù)碼產(chǎn)品將會(huì)更廣泛地融入日常生活中。與此同時(shí)，新科技將會(huì)改變我們與科技之間交流的方式。

語(yǔ)音界面已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在智能手機(jī)中，而姿勢(shì)界面則允許我們無(wú)聲地與計(jì)算機(jī)通信。

最終，人腦—電腦界面將會(huì)允許我們用思想控制數(shù)碼設(shè)備，使它們成為我們身體的一部分。

代表性技術(shù)：軟件定義一切、自然用戶界面、腦機(jī)接口

實(shí)際應(yīng)用：聊天機(jī)器人、Neuroverse腦波監(jiān)測(cè)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)

增材制造

增材制造（3D打?。┰?040年，將改變世界。新一代的3D打印機(jī)將可以融合多種材料、電子元件、電池以及其他原件。

人們將會(huì)利用3D打印技術(shù)制造工具、電子產(chǎn)品、備用零件、醫(yī)療設(shè)備等各種產(chǎn)品，并按照自己個(gè)人需求來(lái)實(shí)現(xiàn)真正的“私人定制”。

軍隊(duì)的后勤將變得更簡(jiǎn)單，因?yàn)檠b備和補(bǔ)給可以在當(dāng)?shù)刂苯哟蛴?。物體將會(huì)變成信息，而網(wǎng)絡(luò)盜版將會(huì)代替現(xiàn)實(shí)偷竊。

代表性技術(shù)：速度尺寸可靠性增強(qiáng)、全新合成材料、生物打印

實(shí)際應(yīng)用：多材料3D打印、3D打印人行天橋、外科生物墨水