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未來十年將發生變革的十大技術趨勢

2024-08-27科技

在科技領域,十年是很長的一段時間。考慮到雲端運算、深度學習或物聯網(IoT)現在如此普遍,我們很容易忘記,十年前,我們很少有人聽說過雲端運算、深度學習或物聯網。同樣,到2030年,科技行業的格局可能會與今天大不相同。

進步肯定會帶來一些問題——雖然我認為我可能有遠見地預測到人工智慧和「套用經濟」會成為日常生活的重要組成部份,但我可能沒有意識到雲端運算和「SaaS服務」會變得多麽重要。

考慮到這一點,以下是我認為這十年最重要的趨勢的概述。就個人而言,它們都有可能像我們迄今為止看到的任何東西一樣具有變革性。但就像過去十年的雲端運算、人工智慧和物聯網一樣,真正革命性的發展將在它們共同套用、推動我們利用技術所能做的事情時出現。

1. 無處不在的計算

在這種模式下,電腦不再是可以套用於各種任務的離散物件,而是被內建到我們使用的幾乎所有東西中,使提高工作效率。雲端運算、邊緣計算、物聯網和可穿戴裝置都是符合這一概念的趨勢。無處不在的計算是關於建立IT策略,將所有這些功能串聯部署,以超越單個功能的可能性。將人工智慧和認知計算能力融合在一起,意味著系統的所有元素都將相互學習,創造出將影響我們生活許多領域的數據流和見解。思科預測,到2030年,將有5000億台裝置連線到互聯網——大約是地球上每個人50台裝置!

2. 萬物互聯,萬物智慧

無處不在的計算是指範式或生態系和基礎設施,但我們可以期待在硬體方面也能看到持續的發展,因為越來越多的裝置變得可聯網,能夠通訊和共享數據。在一段時間內,智慧型手機可能仍將是大多數人與數位世界最直接的互動方式。但是,除了市場上已經存在的智慧型手錶、電視、汽車、廚房電器之外,使用者介面設計的小型化和進步將改變我們使用許多其他裝置的方式。智慧產品與智慧服務的結合將是另一個強大的趨勢——例如,健康保險供應商Vitality使用許多智慧裝置(如手表和運動裝置)來跟蹤和評估客戶的生活方式。

3. 數據化

我們生活的方方面面,包括我們自己的行為和我們所說的話,都可以被捕獲並儲存為數位資訊。這些數據可供我們分析,並作為模型和模擬的基礎,幫助我們更好地了解世界和我們自己。自從我們第一次開發出儲存數位數據的能力以來,這種趨勢一直在持續,但最近幾十年由於我們的活動轉移到線上,這種趨勢大大加快了。然而,在接下來的十年裏,它將進一步增加,這要歸功於這裏提到的其他技術,比如人工智慧和無處不在的計算,這將使我們比以往任何時候都能更多地利用這些數據,從而增加其價值。有些人覺得這很可怕,他們這樣做絕不是錯的。如果不負責任地使用或違背我們的最佳利益,它可能會造成非常嚴重的損害。然而,它也讓我們更有效地工作,創造新的治療疾病的方法,並解決大規模的社會或環境挑戰,如貧困,疾病和氣候變遷。

4. 人工智慧

被谷歌執行長桑達爾·皮查伊稱為「人類將開發的最深奧的技術」,我們才剛剛開始觸及人工智慧的表面。盡管如此,它現在已經成為我們大部份活動的基礎,從線上搜尋資訊到購物,在Facebook等網路上社交,或者與聊天機器人和語音助手互動。在商業和工業中,它被用於自動化從電子信件行銷活動到人力資源政策到工業機械的一切。在接下來的十年裏,我們對人工智慧機制的理解將取得突破,以及不斷增長的網路和處理速度,這意味著它將變得更加有用和無處不在。人工智慧是由數據推動的,並為我們之前談到的電腦、機器人和智慧裝置網路提供演算法控制機制——這是這些趨勢如何融合和相互影響的一個很好的例子。在接下來的十年裏,我們將看到這種發展的一個可能方向是朝著適合「通用」或「強」人工智慧類別的演算法發展——能夠適應和執行許多不同的工作,而不是像今天主要使用的「專業」或「弱」人工智慧那樣,只擅長一項特定的任務。

目前使用的最先進的人工智慧的一些例子包括由OpenAI開發的「語言模型」GPT,它可以建立與人類創造的幾乎沒有區別的文本,也可以自己編寫電腦程式碼。另一個是由輝達為美國國家能源研究科學電腦中心開發的珀爾馬特電腦,它將被用來繪制有史以來最詳細、最精確的宇宙地圖。

5. 擴充套件現實

擴充套件現實(XR)涵蓋了虛擬現實(VR)和增強現實(AR),雖然它們是不同的技術,但它們有一個共同的目的。這是為了讓我們今天所處的數位世界和現實世界更緊密地聯系在一起。VR允許我們使用我們最擅長操作的工具來導航數位空間——我們的眼睛、耳朵和手增強現實是將數位領域的數據化和靈活性帶入物理世界——允許我們將電腦圖形覆蓋在我們實際的物理環境上。隨著未來十年的到來,兩者都將在我們的生活中扮演越來越重要的角色。它們已經被廣泛用於軍事訓練和模擬——例如,飛行員可以與模擬對手進行空戰練習,而模擬對手實際上似乎與他們一起在空中飛行,拆彈專家可以在現實環境中定位和拆除模擬爆炸物。美國國家航空暨太空總署在太空人訓練中使用了一種提供觸覺反饋的全身虛擬現實服,稱為特斯拉服。VR裝置的使用正在迅速擴充套件到日常的工業領域,預計商業VR裝置的市場將快速擴大。

我相信,到2030年,人們在完全虛擬的環境中工作、娛樂和社交將變得尋常,這些環境模擬了我們在現實世界中體驗到的所有五種感官。然而,通訊專家易利信預測,到這個時候,虛擬環境將與現實生活無法區分。Facebook正在開發一個名為Horizon的平台,該平台允許使用者構建和分享線上世界,他們可以在那裏進行合作,或者只是閑逛。這很可能會給社會帶來巨大的變化——例如,有些人無疑會更喜歡把時間花在虛擬環境中。此外,它也將使許多工作的培訓更便宜、更安全,將人們聚集在一起,並為我們的創造力開辟新的出路。

6. 數位信任

在一個日益數位化的世界裏,我們如何確保任何數位資訊都是真實的、最新的,並且只有指定的人才能存取?在過去的十年裏,區塊鏈——加密的分布式資料庫——已經成為解決這個問題的一種方法。當前的用例通常與金融相關,例如位元幣,以及Visa、萬事達卡、許多銀行甚至越來越多的政府的倡議。

然而,在未來十年,我們將看到這項技術套用於更多的用例。區塊鏈在任何需要保存記錄的地方都是有用的,這些記錄是可存取和易於編輯的,而且是安全的和可追溯的。它通常被稱為「不可變」,因為與傳統的資料庫不同,由於密碼學的力量,任何人在未經授權的情況下都不可能改變數據。它們有可能改變一切,從醫療記錄保存到供應鏈跟蹤、版稅支付、食品來源和法律檔。也許更重要的是,它們還將與物聯網交織在一起——提供一種安全、防篡改的方式來跟蹤軟體和機器之間的互動,這些互動發生得太快,人類無法即時監督。在未來,5000億台裝置聯網並相互通訊,我們必須有一種安全的方法來確保機器對機器通訊的可追溯性,許多人認為利用區塊鏈可以實作。

7. 3D打印技術

3D打印技術已經為我們帶來了可以在幾個小時內建造的房屋,以及更有爭議的,如無法追蹤的3D打印槍支。人們甚至可以買到3D食物印表機,它可以將食材壓縮成膠囊,制作出完整的食物。這僅僅是新制造技術「增材制造」的開始。實驗已經產生了用於醫學測試的3D打印功能組織且已成功植入動物體內。一旦植入,它們就會產生新的功能組織和血管。這開啟了3D打印器官移植到人類患者身上的可能性。芝加哥西北大學範伯格醫學院的一項實驗將3D打印卵巢植入老鼠體內,這也讓人們希望這項技術可能為不孕癥提供新的治療方法。3D打印汽車——包括一輛完全由廢物制成的電動三輪車——將減少制造商和分銷商之間在世界各地運送新車所產生的碳排放,從而有利於環境。

在未來,我們將看到「4D」打印的出現——這個術語被用於透過增材工藝建立的物體,這些物體被設計成可以改變和適應的。今天存在的簡單例子包括鞋子和衣服,它們被「編程」以適應穿著者的身體形狀。潛在用例包括當材料磨損或損壞時可以自我修復的材料。

8. 基因組學和合成生物學

我們對基因和人類基因組背後的機制越來越了解,正在迎來一個醫療保健的新時代,在這個時代,治療和藥物可以針對個人進行個人化治療。除此之外,基因編輯技術可能是根除大量危害世界各地生命的疾病的關鍵。

生物技術已經發展到現在可以改變細胞內編碼的 DNA 的程度,從而影響細胞復制時其後代將具有的特征(稱為表型)。令人驚訝的是,這是透過物理切割人類頭發寬度的四萬分之一的DNA鏈來完成的。一項為此開發的技術——CRISPR-Cas9——已被證明在修復一種名為MYBPC3的常見突變方面有潛在的作用,這種突變與心臟病密切相關,每500名成年人中就有1人患有心臟病。它還被證明可以有效地修復比格犬細胞中的突變,這種突變被認為與杜氏肌營養不良癥有關。人類基因組首次測序是在近20年前的2003年。如今,諸如「地球微生物組計劃」之類的計畫旨在對地球上所有微生物的基因組進行編排,家庭基因檢測越來越受歡迎,價格也越來越便宜,試劑盒的成本不到100美元。更深入地了解生物生長和變化的方式,可能是下一個十年科學領域的核心。

9. 奈米技術

奈米技術本質上是建築,但規模很小。通常情況下,奈米技術工作的尺度比我們習慣測量的厘米和米小10億倍左右——「奈米」這個詞的字面意思是十億分之一,但在實踐中,它被用來指任何形式的結構,包括非常非常小的東西!化學化合物的奈米粒子,包括二氧化鈦和氧化鋅,經常被添加到防曬霜中,因為它們能夠阻擋紫外線。碳和矽奈米纖維也被添加到衣服和家具中,使材料更有彈性和防水,以及汽車漆的保護塗層。

在接下來的十年裏,奈米技術專家預計他們的工作重點將從惰性材料轉移到機器和裝置上。制藥巨頭葛蘭素史克正在開發一種被稱為「電子藥品」的產品——基本上是一種以奈米為單位的微型植入式裝置,可以植入體內監測器官功能,甚至試圖透過刺激神經叢來改善器官功能或修復損傷。更小通常也意味著更節能,這意味著可以制造出完全由太陽能或其他可再生能源供電的微型機器。自我修復材料也在開發中,它可以在磨損或破裂時自我修復。

10. 新能源解決方案

以我們過去100年的速度燃燒石油、煤炭和天然氣,在未來100年是不永續的。與此同時,太陽能、水力和風能等可再生能源也面臨著挑戰,比如如何將電力輸送到無法有效發電的地區。

未來,預計我們使用的30%的電力將來自可再生能源,其中包括生物燃料和從農業和動物廢物中產生的物質。其他潛在的來源包括空間太陽能,在太陽光進入大氣層之前由衛星收集。這樣做的好處是產生的能量可以轉移到沒有足夠陽光直射的地方,使地面太陽能電池板有效地工作。一些人認為,氫——宇宙中最豐富的物質——將成為未來的能源,可再生能源產生的能量將透過電解產生「綠色」氫,這種氫可以用作燃料。在未來的道路上,核融合提供了一種潛在的無限能源,透過與太陽和恒星相同的過程產生能量。工程上的挑戰意味著,目前,這是不可行的,但實驗正在進行中,最近的突破表明,它成為現實可能只是時間問題。

本文轉載自 未來十年將發生變革的十大技術趨勢- 雪獸軟體

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