只為蒼生不費神——2017信息領域年度盤點

演算法推心方起釁，

縱橫機器已成塵。

當年學習今猶在，

只為蒼生不費神。

——AI詩一首

2017年，世界科技延續智能化、微型化、個性化、精準化的發展特點，並在一些重要領域引來突破性的進展。智能化方面，2017年，世界各大諮詢機構看好人工智慧，Gartner公司更是提出了「無所不在的人工智慧」。人工智慧技術及應用以前所未有的速度推進，小企業如雨後春筍、大企業勢如破竹，人工智慧人才爭奪戰高潮迭起。AR、VR和MR等技術部分改變了消費者、企業與數字世界的互動方式，影響面包括商業、店內體驗、聊天機器人、虛擬助理、區域規劃、監控等，人們逐漸從使用語言的功能升級到包含視覺元素在內的全方位體驗。

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機器學習演算法

2017年，機器學習在圖像識別、文本理解和語音識別方面都身手不凡，展現出持續旺盛的社會應用場景和潛在商機，突出表現在先進位造、生物醫藥、自動駕駛、資源優化、信息安全等領域。這一年，IBM科學家和阿爾伯塔大學加拿大埃德蒙頓分校在《自然》雜誌的合作期刊《精神分裂症》(Schizophrenia) 上發布了新的數據，證明 AI 和機器學習演算法能夠以74%的準確率幫助預測精神分裂症病例；2018年1月9日早間，百度Apollo平台研發負責人在美國拉斯維加斯百度world大會宣布Apollo2.0正式開放。

2

神經形態硬體

神經形態技術將是高性能計算的下一個發展階段，它能夠大幅提升數據處理能力和機器學習能力。人工智慧是牽引神經形態硬體快速發展的主要原因，電路小型化也是推動力之一。制約神經形態市場快速發展的原因則是將複雜的神經形態硬體嵌入到電路硬體中的製造成本仍然過高。2017年，普林斯頓大學的研究人員展示了一種石墨烯材質的光學電容器。這種光學電容器能夠保證光學神經形態電路中激光晶體管的穩定工作。這將能夠使得石墨烯「捕獲」光子，並把它變成一種光學電容器。當光學電容器以這種方式遞增時，激光能夠以皮秒的速度「飆升」。但是，模擬神經形態電路陣列的激光晶體管能否有足夠快的速度來處理從感測器得到的數據，是下一個難題。

3

數字技術平台

實現數字業務的新技術和商業模式五個關鍵點：信息系統、消費者體驗、分析和智能、物聯網和業務生態系統。2017年，物聯網平台發展迅速。相關報告顯示，物聯網平台已經從2015年的260家增長至2017年的450家，而且還在不斷增長中。國外有Google、Intel等科技巨頭聚焦物聯網平台研發，國內以BAT為代表的互聯網企業也紛紛加入到大力發展物聯網平台的大軍中。

4

家用機器人

2017年，家用機器人進一步擴大市場容量，銷量迎來爆髮式增長。Mayfield Robotics公司開發的Kuri機器人售價800美元，配備了一台1080p的高清攝像頭，不僅能在前進過程中識別家庭成員進行避讓，甚至能分辨寵物，自動錄製短視頻。9月，德國柏林舉行的國際電子消費展上，中國旗瀚科技首次推出了SanbotNano，這是一個2.7英尺高的家用機器人，支持亞馬遜智能語音助手Alexa。SanbotNano會在樓層走動，幫你照看住宅，並會自己尋找插座充電，零售價要2800美元。這讓人聯想起早期的、昂貴的、板磚形狀的手機，也許家用機器人正沿著手機的發展軌跡前行。

5

面向智能製造的虛擬現實技術

相對於VR來說，AR、MR與面向航空航天、汽車製造、建築和設計、醫療等領域的製造更前進了一步，企業能夠使用複雜的多通道和多視覺體驗來橋接物理真實世界和虛幻世界。更自然的與3D對象和數字世界進行交互，並提供虛擬和真實環境的更靈活的集成，支持在業務和虛擬現實中更廣泛的協作場景。2017年9月上海國際汽車製造技術與裝配及材料展覽會上，北京朗迪鋒科技有限公司針對汽車行業用戶展示了MakeReal3D VSP虛擬現實模擬平台，在數字化工廠模擬及生產線機器人虛擬調試、工位人機安全和協同操作、提高數字化工廠優化和設計質量等方面，有不凡的表現。

6

個人分析及安全應對

隨著跌宕起伏的智能化技術浪潮的洗刷，個人遭到黑客襲擊的幾率上升，網路 「推銷員」越來越咄咄逼人。2017年，勒索病毒以ONION和WNCRY兩個家族為主，受害機器的磁碟文件會被篡改為相應的後綴，圖片、文檔、視頻、壓縮包等各類資料都無法正常打開，只有支付贖金才能解密恢復。這兩類勒索病毒，勒索金額分別是5個比特幣和300美元，摺合人民幣分別為5萬多元和2000多元。國內首先出現的是ONION病毒，平均每小時攻擊約200次，夜間高峰期達到每小時1000多次；WNCRY勒索病毒則是後來出現的全球性攻擊品種，夜間高峰期每小時攻擊約4000次。2018年，繼續警惕你的密碼、升級軟體以及加密信息。

7

面向電動汽車的無線充電技術

電動汽車的發展速度迅猛，但是當電池沒電時，尋找充電站的問題依然存在。科學家和工程師們試圖將無線充電技術延伸到電動汽車上，未來電動汽車的發展將突破重要瓶頸。國外的研究團隊除了架設無線充電站，還考慮長時間停車、短時間停車的多種充電模式。目前，純電動汽車的充電時間長，充電樁改造成本高、數量少等因素將直接牽引面向電動汽車的無線充電技術的發展。當前面向高端車的充電功率都很小（一般不超過10千瓦），且能量轉換效率比有線方式低，天然地不利於快速充電。高通提供給寶馬530Le iperformance的無線充電設備功率僅為3.2千瓦，充滿9.4千瓦時電池還需要3.5小時，對於快速充滿純電動汽車40千瓦時起步的大電池而言，顯然支撐乏力。

8

商業無人機

2017年，國內無人機發展迅猛，在農業、物流、旅遊、救援、監控疾病、動植物保護、民生等諸多領域發揮了重要作用，無人機+行業應用吸引了各個方面的眼球。無人機正從「愚鈍、骯髒或危險」領域向精細化領域拓展，未來將在軍民融合等領域繼續發力。值得一提的是，我國自主研發的新一代無人機在20米的高空，在人工手動操作下進行「灌籃」，籃筐的直徑僅0.45米，在未知的風速和夜晚，5投4中，這可謂是名副其實的挑戰不可能。可以想像，如果無人機搭上深度學習演算法，成為人工智慧平台的願景，將不再遙遠。

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納米發電機

2017年，中科院上海微系統所團隊與香港城市大學、浙江大學和華東師範大學等科學家合作，以具有優良生物兼容性的蠶絲蛋白和高度透明的柔性ITO/PET材料作為摩擦材料，通過簡單的氣壓式噴塗工藝，實現了TENG的批量化製造。所研製TENG的最大輸出電壓達到213.9 V，其瞬時功率密度達到68.0 mW / m2。這種納米發電機在柔性電子、生物兼容醫療、透明能量採集轉換領域展現了極大的應用前景。

復旦大學開發輕型納米發電機，可植入靜脈產生電力。復旦大學的研究人員研製的這種新型發電裝置，其基於纏繞在聚合物核心上有序排列的碳納米管，發電核心是由纖維狀流體納米器（FFNG）負責，電力來源於 FFNG 的相對運動，通過纖維的分層從而獲得血液流動梯度力。

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量子計算

量子計算開始走出實驗室。2017年5月3日，中國科學院在上海舉辦新聞發布會，宣布世界上第一台超越早期經典計算機的光量子計算機誕生，比國際同行快24000倍。中國「墨子號」量子衛星在世界上首次實現千公里量級的量子糾纏，這意味著量子通信向實用邁出一大步，相關研究成果刊登在2017年6月美國《科學》雜誌上。

作者：孟海華，上海市科學學研究所產業創新研究室副研究員。題詩為團隊研究結合人工智慧形成。文中圖片除註明外均來自網路。文章觀點不代表主辦機構立場。

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