我们总是说“科技改变生活”,实际上,每一年我们都会发现一些具有创新意味的科技成果。下面是百分网小编为你精心推荐的改变未来的十大新科技,希望对您有所帮助。
改变未来的新科技
1十大新科技,改变你的“未来”
纵观古今,人类之未来,在于科技。从远古“旧石器时代”代开始,猿人掌握技术学会了使用工具和火焰而进化为智人。至第一次工业革命的开端,人类研发出机器而代替手工劳作。到如今的移动互联网时代,涌现出无数新科技的火苗,迎来科技的爆发。我们可以说,人类自诞生之日起,每一个影响到世界的颠覆性变革,其背后的核心驱动力都是科技。
站在当前的科技大爆发的时间节点,我们展望未来的科技,拥有无限的可能。未来新科技的方向是多元化,且具有重大变化的。小到纳米级机器人,大到4D打印创新工厂,新科技将渗透到我们生活的方方面面。人工智能等未来科技将深刻影响到人类生活的每个角落,机器人技术等将极大的改变人类的生产方式,脑机结合等科技将甚至改变人类本身与科技的交换方式,量子科技的发展将本身改变科技自身。
我们挑选新科技的标准。本文将从未来科技对人类日常生活的影响、对人类生产方式的影响、对人类自身能力的影响和对科技本身的影响四个方面出发,依据其内在逻辑、发展历史和现状,以及对未来影响的重要程度,从而挑选十项未来对人类生产生活影响最大,而且极有落地可能性的十大新科技。这些新科技包括如下科技:
未来科技对人类日常生活的影响将有巨大改变。在未来5~10年中,缺乏灵活性和创新性的工作岗位或被人工智能取代,人工智能将如同我们今天的水和电一样无处不在。奇点即将到来,人工智能将部分超越人类智能,开启新的文明时代;物联网的发展,使智能烹饪、智能调节灯光、智能空调温控、智能家庭影院和音响等都将成为现实;混合现实未来将允许我们在不同的城市或国家在同一空间进行交流,无论距离有多远;4D打印将能允许我们在家里拥有属于自己的“创新工厂”,只需要购买原材料便可依照自己的喜好打印家中所需。
未来科技也将极大的改变未来生产和经济领域。机器人技术将给我们带来新的服务和行业,蚯蚓机器人在灾难救援、管道检测、水质监测、卫生防疫等领域将发挥重要作用,全球主流电子商务和全渠道商务公司将在其订单履行、仓储及配送业务中部署机器人系统;区块链技术的分布式账本将有效保护金融、医疗等行业的数据安全性,今后还将拓展到商业、智能城市等领域;新能源的发展将改变目前过于依赖化石燃料,碳排放过高的局面,极大改善地球生态环境。
人类本身也将被未来科技深刻影响。脑机接口的发展有望实现残疾人部分丧失的感知能力再次获得,或让残疾人控制机械手的三维运动实现精确运动,甚至全面增强人类现有能力,如学习能力、运动能力、感知能力等;基因测序方面,人类基因组数据库将整合到临床上,锁定致癌基因,有效预防和治疗癌症,先进的基因编辑技术CRISPR-Cas9可治疗遗传疾病。
科技本身的发展也将有巨大的一个进步。从经典物理到量子物理的不断发展,再到如今依托量子理论建立的量子技术中,量子通信和量子计算将成为未来科技本身两个最重要的应用领域。量子通信未来将实现民用化,任意两用户之间可以实现量子密钥逐比特加密通信,从而构成具有严格安全性能的广域通信网络;量子计算将使当前计算能力实现指数级的提升,量子计算机将拥有远超现在最强大计算机的运算能力。
2人工智能:未来科技生活的缔造者
2.1内涵外延不断拓展,概念发展日趋丰富
随着人类对于人工智能的研究不断深入,人工智能是什么的问题却尚未得到一个标准的答案。对于人工智能领域的某些问题,人们的共识在逐渐加强,但与此同时,人工智能的内涵及外延还在不断的扩大和丰富之中。综合来看,人工智能依托于对人类智能行为(如学习、计算、推理、归纳、演绎等)的研究,旨在构建具有一定智慧能力的人工系统,以解放或延伸人类自身的智能。
人工智能现今内涵根据技术层级从上到下,分为基础层、技术层和应用层。基础层包含计算能力层和数据层;技术层包含框架层、算法层和通用技术层;应用层包括应用平台层和解决方案层。
人工智能研究始于20世纪40年代,从人工智能概念的诞生至今已有60年,根据其技术及产业发展的整体形势,我们将其分为三个阶段。
第一阶段(20世纪50年代中期到80年代初期):30年技术发展为人工智能产业化奠定基础。在年之前,人工智能就已经开始孕育。神经元模型、图灵测试的提出以及SNARC神经网络计算机的发明,为人工智能的诞生奠定了基础。
第二阶段(20世纪80年代初期至21世纪初期):人工智能成功商用但跨越式发展失败。因为人工智能的实际应用前景被挖掘,越来越多的公司投入资金研发不同类型的专家系统,人工智能进入第二个高速发展期。这个阶段人工智能开始逐步形成一个产业,诞生了一批公司。
第三阶段(21世纪初期至今):量变产生质变,人工智能有望实现规模化应用。摩尔定律和云计算带来的计算能力的提升,以及互联网和大数据广泛应用带来的海量数据量的积累,使得深度学习算法在各行业得到快速应用,并推动语音识别、图像识别等技术快速发展并迅速产业化。
2.2政策+需求强力助推,人工智能进入发展黄金期
近日,中共中央国务院最新下发了《新一代人工智能发展规划通知》。《规划》明确了我国新一代人工智能发展的战略目标:
到年,人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步;
到年,人工智能基础理论实现重大突破,部分技术与应用达到世界领先水平,人工智能成为我国产业升级和经济转型的主要动力,智能社会建设取得积极进展;
到年,人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平,成为世界主要人工智能创新中心。
深度学习技术和开源平台推动,人工智能技术门槛逐渐降低。这有利于工程师们快速简单地将深度学习技术应用于新产品,其中的算法可以引导自然语言处理、计算机视觉和翻译的巨大进步。目前围绕人工智能的应用和创新不断涌现。
投资青睐资金不断涌入,围绕人工智能领域的创业公司数量大幅提升。根据VentureScanner对全球71个国家人工智能公司的统计,截至到年第三季度,全球人工智能创业公司数量已有家,其中家获得投资,投资金额总计达到77亿美元,其中美国投资金额超过31亿美元。
在全球科技创新的大背景下,人工智能企业之间的竞争日趋激烈。谷歌、微软、IBM、Facebook等企业凭借自身优势,积极布局整个人工智能领域。各大企业通过加大研发投入力度、招募高端人才、建设实验室等方式加快关键技术研发;同时,通过收购等方式吸收人工智能优秀中小企业来提升整体竞争力;此外,各大企业还积极开放、开源技术平台,构建围绕自有体系的生态环境。
2.3奇点正在来临,人工智能将开启新的文明时代
奇点(singularity)是人工智能发展的一个标志性参考,其被应用的普遍性不亚于“图灵测试“。不止一位人工智能领域的专家认为,奇点正在来临。届时,人工智能将部分超越人类智能,开启新的文明时代。
传统行业将依靠人工智能引入新的业态和商业模式,新兴产业将借助人工智能迎来飞跃式发展。在传统产业,人工智能可以在制造业、农业教育、金融、交通、医疗、文体娱乐、公共管理等领域得到广泛应用,将不断引入新的业态和商业模式;在新兴产业,人工智能还可以带动工业机器人、无人驾驶汽车、VR、无人机等处于产业生命周期导入期的公司飞跃式发展。
缺乏灵活性和创新性的工作岗位未来或被人工智能取代。未来,无论是体力工作还是脑力工作,只需要单调工作的职业,不需要创造性和灵活性的职业,都将被取代,因为这些职业的思维是AI最容易替代的。某个特定行业利润越多,AI取代这个职业的可能性就越大。
在未来5~10年中,人工智能将如同我们今天的水和电一样无处不在。智能机器人将成为我们的“生活管家”;无人驾驶技术将充当我们出行的司机;人脸识别将成为承担我们生活中的安保工作……总之,人工智能的深入发展将大大方便人类的生活,成为未来不可或缺的元素。
3万物联网:无处不在,万物互联
3.1物物相连的互联网
物联网(TheInternetofThings)的概念最早在年提出,随着其内涵与覆盖范围越来越广,概念定义已超出了最初的范畴。物联网现今是指通过各种信息传感设备,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。
物联网技术可实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等,和“外在使能”的,如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等,通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式,在互联网环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、远程控制、安全防范、在线升级等管理和服务功能。
目前物联网生态链主要涉及感知层、传感层和应用层。感知层由各种传感器构成,是物联网识别物体、采集信息的来源。传感层由各种网络,包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成,是整个物联网的中枢,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。
依据其技术架构的三个层面,就构成了物联网的完整产业链。
3.2整体处于起步阶段,未来爆发式增长可期
目前整体来看,全球物联网相关技术、标准、应用、服务还处于起步阶段。物联网核心技术持续发展,标准体系加快构建,产业体系处于建立和完善过程中。未来几年,全球物联网市场规模将出现快速增长,据相关分析报告,年全球市场规模达到亿美元,年约为亿美元,到年全球物联网的市场规模约为亿美元。
推动物联网概念在近两年爆发的是两项技术的成熟应用。(1)云计算和存储:对应于人的大脑。只有存储和计算都往云端迁移后,物联网终端才能解放出来专注传感和控制的功能。(2)移动互联网:对应于人的神经网络。移动互联网使得无处不在的联网成为可能,而作为感觉器官的传感器只有实现随时随地的联网才能发挥其作用。
多家公司和机构对物联网前景十分看好,预计年物联网领域达到万亿级市场。据前瞻研究院的数据,从投资情况来看,在过去6年里,企业投资人在物联网领域已经投入35亿美元,交易数量宗,预计未来5年仍将高速增长。JuniperResearch发布的数据显示,物联网(IoT)连接设备的数量将在年达到亿,较年的亿大增%。
3.3随时随地“人物”互联,轻松畅享智能生活
来自皮尤研究中心最新的数据显示,到年,物联网技术将无处不在,我们很难再找到没有连接互联网的设备,物联网正在以多样化的形式侵入我们的生活。其中,智能家居和智能安防是物联网未来的应用中,最贴近我们生活的两个领域。
智能家居依靠物联网发展将突破成长临界点,其消费潜力巨大。智能烹饪、智能调节灯光、智能空调温控、智能家庭影院和音响、智能家庭护理等等,随着物联网的发展以上都将成为现实。家庭中看似繁琐的种种,都能够通过这些物联网家居设备变得轻松、惬意。我们也相信,未来的家庭生活会因物联网变得更加美好。
智能安防随着物联网技术发展迈入一个全新的领域。物联网技术在安防领域主要体现为对视频感知系统的应用,物联网通过前端的感知系统的采集,经过传输网络的数据汇总,进而实现海量感知数据的应用。同时也促进安防系统逐步从单纯的安防监控向行业安全和可视化管理方面进行转变,系统架构也从简单孤立的系统向与业务密切相关的综合性管理平台进行演变。
虽然目前物联网更多集中在消费领域,但工业物联网发展将成为未来趋势。未来,很多工业企业可以把自己生产制造的产品,包括生产制造的设备,通过传感器和互联网连在一起。物联网对于工业领域的渗透将不断深入,工业物联网有着更广的网络覆盖面和更多的网络节点,物联网可以应用到石油天然气、航空、交通运输、风电等行业,在每一个行业又有很多个应用场景,每一个应用场景都会带来巨大的经济效益。
未来低功率广域将成为物联网连接场景的主流。根据应用场景需要的传输速率的不同,可将物联网业务进行高、中、低速的区分。未来,低速率业务将有最为丰富的应用场景,包括各种智能表,智慧农业,工业监控设备等,目前还没有商用的蜂窝技术,而此类低速率应用却占据了物联网应用的最大比重。
4虚拟现实和增强现实:眼见不一定为实
4.1虚拟世界与真实世界的融合
虚拟现实技术(VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。
增强现实技术(AR)是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术。它将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成,把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息通过电脑等科学技术,模拟仿真后再叠加,将虚拟的信息应用到真实世界,被人类感官所感知,从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。
4.2行业整合有利于提高整体效率,未来爆发可期
年第二季度VR/AR领域投资总额已经超过8亿美元超越去年同期两倍以上,过去一年VR/AR相关领域共获得20亿美元的投资。受益于Facebook的CameraEffects平台和苹果ARKit的出现,未来可能会有更多资金流入到AR领域中。Digi-Capital预测移动AR在5年时间内将出现超过10亿名用户,营收超过亿美元,而这场革命将由苹果、Facebook、谷歌和其他致力于改变我们感知世界方式的企业所带头掀起。
行业整合加剧有利于行业整体效率的提升,为未来的爆发打下基础。目前VR/AR行业格局已经逐渐明朗,VR/AR领域的投资向头部公司聚集表明资本市场对VR/AR逐渐趋于理性,未来新的发展机会将出现在应用层。
AR具有比VR更加广阔的应用前景。随着Facebook、苹果等巨头发力,将促使更多技术与工具的开源,大大降低AR开发的成本,为AR行业带来一波技术红利,近期苹果将iCloud的商标覆盖范围扩展到智能眼镜和头显外设领域,我们认为未来苹果有望推出AR智能眼镜,智能眼镜是AR最佳的硬件载体,这将进一步利好AR内容生态的发展。
4.3混合现实——VR和AR融合
未来,VR与AR的融合——混合现实将成为主流,将出现多个虚拟和数字界面跟真实环境、多个计算机设备和用户“融合”。MagicLeap公司提出了混合现实概念解释:“在增强现实体验中的一个用户如何看见处于虚拟现实体验中的另一个用户的存在。”
混合现实应用于医疗临床领域,可大幅降低手术操作难度提升成功率。试想以下场景:一位外科医生和包括一位到访虚拟外科医生在内的团队,为一台即将进行的外科手术进行准备。病人的前映射解剖图将以3D形式呈献给团队,用于在计划中进行分析。在手术过程中,外科医生能够参考3D前映射解剖图中的心脏位置,来提升手术的精确度。与此同时,一位医学院学生将能够从教室观察虚拟手术。病人的信息能够准确提供,以确定病理,避免任何关键性的错误。在一场手术后的会议中,外科医生能够描述如何使用了病人的虚拟解剖图。最后,医院时,病人把自己的环境转换至更舒适的设置,例如海滩。
混合现实的全沉浸式体验,所见所感不一定为实。混合现实未来将允许我们在不同的城市或国家在同一空间进行交流,无论距离有多远。它会先通过扫描你周围的物理环境,然后创建一个周围的3D模型,并且开始将数字内容加入到这个空间里,并且还可以让我们通过手势控制的方式进行交互操作。
54D打印技术:你可能是新的“造物”主
5.1利用智能材料的3D打印技术
4D打印使用一种能够自动变形的材料。4D打印过程只需特定条件(如温度、湿度等),不需要连接任何复杂的机电设备,就能按照产品设计自动折叠成相应的形状,它可以自动适应外部变化,进行自我修复。
4D打印颠覆了传统的造物方式,具有全新的造物逻辑。传统而言,造物过程一般是,先模拟后制造,或者一边建物一边调整模拟效果。而4D打印通过硬件与软件的紧密结合,把产品设计通过打印机嵌入可以变形的智能材料中,在特定时间或激活条件下,无需人为干预,也不用通电,便可按照事先的设计进行自我组装。
5.2行业尚属起步阶段,未来应用潜力巨大
4D打印技术诞生仅仅三年,但其自提出以来便受到广泛