聚焦未来科技、伫立全球视野——以全球视野预判未来产业发展IBM 全球企业咨询服务部战略咨询总监何向魁以人工智能为代表的未来科技已经渗透到人类社会的方方面面人类社会已开启第4次经济革命浪潮,未来科技将作为核心引擎引领时代发展历史以及方向时间1760s -1850s1870s -1900s 1940s -2014 •以机器取代人力,以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产•蒸汽机、焦炭、铁和钢是促成技术加速发展的四项主要因素•化学、电器、石油生产和钢铁行业等领域都有巨大的创新•具体成就包括燃油蒸汽涡轮机的出现,飞机的发展,汽车的实际商业化,消费品的大量生产,机械制冷以及电话的发明等•第三次科技革命以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志•涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域工业革命电力革命信息革命123•以互联网产业化,工业智能化为代表,以人工智能、清洁能源、物联网、量子计算、虚拟现实以及生物技术等为主的全新技术革命。
未来科技革命42014 -技术的推进本质上是在服务于人类不断深化的生存和探索的欲望2030~20702070~2100现在~2030•机器解放人类的脑力和体力,虚实相生打造全新生活方式,提高生活幸福度和娱乐度,进一步满足人类欲望特征:在1.0阶段数字世界基础上,实现虚实世界融合;机器的智能水平达到新高度,可与人类和谐相处特征:通过技术手段实现万事万物万人的无缝链接,构建数字世界,智能体现在生活的方方面面•提升人类社会运行效率:通过数字世界的全方位智能,拓展人类体力和脑力,满足普适性的人类生活基础需求特征:通过技术手段实现万事万物万人无缝链接,构建数字世界,智能进入生产、生活和管理领域特征:人类社会生命健康长久,生活资源富足;在欲望驱使下,开始探索未知文明•人类基础欲望得到满足,生命得以长久延续,激发深层探索未知的欲望与好奇心特征:人类社会生命健康长久,生活资源富足;在好奇心驱使下,加强对未知文明的全面探索未来百年科技发展展望:各领域的未来科技将共同构建支撑人类走向未来世界的核心技术路线信息科技发展动力人类进化生命科学生命技术细胞技术疾病治疗基因技术癌细胞清除干细胞再生细胞克隆器官培育癌症治疗慢性病早期诊断与干预先进DNA 序列技术DNA 综合技术人造生命合成生物学灭绝生物复生热量约束逆转衰老细胞修复基因治疗基因设计疾病消除细菌战细胞生命周期调节星球外太空探索太空火箭旅行星际旅行星际能源动力基础材料风能自然&可再生氢能核能&聚变太阳能核扩散核裂变新型核能系统热剧变桌面聚变暗能量暗物质可再生能源电力系统深层地热发电技术碳封存磁力磁力波电磁输电超导磁存储脉冲磁能现在~20302030~20702070~2100万物互联,智能无处不在虚实相生,人机和谐共处人类永生,进军未知世界现在~20302030~2070纳米&量子碳纳米管石墨烯碳纤维量子储存器拓扑绝缘体超硅材料柔性&变形柔性玻璃液态金属光驱动材料可变形材料形状记忆合金自适应&自复制自适应材料自生长材料自复制材料新型屏纳米/柔性显示屏计算机技术人机和谐共处人机融合机器智能自然语言问答大脑扫描识别意识人类机能增进触觉技术脑机接口神经形态硬件智能工作空间智能微尘情感计算机器人自动驾驶无人机智能终端&设备认知计算神经网络算法数字孪生深度强化学习处理器(GPU, VPU, TPU)量子计算生物芯片生物处理器计算芯片通用翻译大数据云计算物联网增强数据挖掘空间态势感知网络移动互联(4G/5G )物联网安全云存储云管理云服务边缘计算大数据分析平台&工具艾级超级计算技术区块链软件安全数据经济4D 打印社会计算&平行管理增强现实混合现实全息技术思维计算心力操控意识机器人人工智能基础信息能力基础信息存储分析处理能力◆无处不在的计算芯片◆人处于计算机世界◆混合现实◆通用翻译◆全息与三维◆心力胜过物质◆专家系统◆脑机接口◆模拟人脑◆有意识的机器人机融合◆智能机器人机和谐人工智能芯片计算量子计算心力操控◆基因◆干细胞◆克隆◆基因治疗◆基因设计◆生命逆转◆人类长生◆基因增强前沿科学未来科学永生科学◆外太空探索太空发展星际发展太空探索◆太空火箭旅行◆星际旅行◆纳米◆柔性材料万物复制前沿材料未来材料◆量子◆可变形材料◆自适应◆自复制◆自然能源◆核能磁能◆可再生能源新能源◆聚变聚变能源◆磁力站在科技最前沿,通过对新一代信息技术的分析研判,我们认为未来信息技术主要有以下7大最具潜力的发展方向软件决定安全云计算大数据分析平台工具移动互联企业分类法和本体管理物联网平台边缘计算AR/VR/MR数据经济情感计算认知计算智能工作空间视频分析量子计算5G 机器人无人机4D 打印区块链神经网络机器学习自然语言问答增强数据挖掘智能微尘人类机能增进神经形态硬件脑机接口自动驾驶物联网安全纳米管电池智能交通云存储商用时间技术领先性认知专家顾问深度学习深度强化学习数字孪生关键技术:已形成一定规模化产业,推动现有业务增长与开拓前沿技术:尚未形成规模化产业,是未来产业发展的创新源泉AB人工智能/认知计算量子科技物联网区块链感知交互云计算大数据•能理解会思考并且全面超过人类的“超人工智能”未来将从科幻小说和影视作品中逐步变为现实人机融合机器智能•让机器更智能人机和谐共处•目前,强人工智能要从情感、行为和认知三个维度全面模拟人类,还有很长的路要走。
人工智能:人工智能会经历机器智能、人机和谐共处、人机融合三个发展阶段核心技术:自然语言问答、计算机视觉、专家系统等•IBM Waston医疗机器人•Google Home 核心技术:脑机接口、神经网络算法、大脑模拟等•使用大脑控制的假肢核心技术:意识识别、思维计算、心力操控、生物芯片等•有自我意识的机器人•阿凡达•模块机器人•大脑芯片计划•机器人外科医生•有情感的机器人1高产业应用技术潜力低低高人工智能和认知计算的各细分领域技术潜力和应用深度学习/机器学习自然语言处理图像识别机器视觉机器翻译搜索引擎会话智能生物识别无人驾驶医疗影像分析处理工业机器人人形机器人智能硬件AI+金融AI+安全AI+教育AI+其他领域人机交互深度学习无人驾驶计算机视觉自然语言处理智能机器AI+人工智能和认知计算细分领域人工智能领域:自然语言处理、计算机视觉、深度学习、智能机器、无人驾驶、“人工智能+”(知识、数据)认知计算领域:信息辅助>信息理解>信息决策12机器翻译信息智能知识图谱搜索引擎会话智能机器视觉场景理解&图像识别立体视觉生物识别医疗影像分析处理机器学习深度学习自我迭代智能硬件消费级智能机器工业机器人(类)人形机器人无人驾驶各种交互(人机、环境)sensor 数据融合算法整车制造,泛能源,材料科技金融安全教育各细分领域的数据/信息智能1人工智能产业发展呈现基础研究引领、科技巨头打造平台和生态、初创中小企业充满活力共同发展的态势1人工智能产业发展态势系统集成内部数据创新航天& 防务汽车工业消费产品跨子市场的综合平台和服务提供商能源& 公共事业垂直化应用金融服务政府健康医保工业产品生命科学媒体零售业旅游& 交通智慧商业自动驾驶企业混动自动驾驶搜索自动化市场洞察大数据管理消费者企业混合聊天机器人& 虚拟中介虚拟现实自然语言处理机器视觉神经网络机器学习情感深度学习内容认知增强现实核心AI 科技行业化应用金融行业& 风险人力资源合规市场营销运营销售技术& IT互联建筑自动驾驶系统高级分析智慧家庭平台自动驾驶系统2017年中国人工智能产业•2017年,中国人工智能市场规模达到237亿元,同比增长67%,人工智能企业数量达到1011家,仅次于美国的2028家。
•在专利申请方面,中国已经成为全球人工智能专利布局最多的国家,数量略微领先美国和日本,中、美、日三国占全球专利公开数量的74%。
人工智能和认知计算的发展,将彻底改变我们对生命的认知,延续人类的生命,并全方位的改变我们的生活方式使用大脑控制的假肢•将假肢与人类大脑向连接,不再是物理的挪动腿部,而是使用人类最原始的神经对其进行控制,与之对应的‘肌肉系统’也会做出反应。
就像真实人类的肌肉一样,让人工智能学习每个使用者的神经反应。
“大脑计划”•通过脑机接口和大脑芯片,与万物建立连接•治疗或预防阿尔茨海默症、精神分裂症、自闭症、癫痫和创伤性脑损伤等伤病的新方法人工智能与人的和谐共处•社会所有职业中有34%的比重可被机器人替代,例如物流、行政、收银、服务员等岗位。
技术的变革会消灭一批低端、繁重的岗位,同时也会创造一大批更高端、更需要智慧的岗位。
•无人餐厅技术,为广大餐饮商家提供包括智能点餐、智能推荐、服务通知、自助取餐、自动代扣、用餐评价在内的全流程解决方案。
餐厅接待能力平均提升30%以上•今后,在餐厅吃饭,你将看不到一个点菜员、送菜员、收银员,也将无需排队付款1各国政府在量子计算领域的研发投入(单位:亿美元)5.83.82.31.110.780.660.460.141234567资金数量资金数量交易数量▪各国政府为了占据未来科技制高点,纷纷在量子计算领域大力投入,而且还在逐年增加▪欧盟、美国和中国的投入最多,排在前三位全球量子计算投资并购情况▪2014年以来,量子计算在投资并购方面,资金和交易数量方面都取得了巨大的成功。
•3.457亿美元交易资金•51笔交易•单笔交易平均800多万美元3各国纷纷把量子科技作为重点关注领域,加大研发投入,希望未来快速实现产业化,同时,全球范围内围绕量子技术的投资并购也极其火热量子科技在发展过程中逐步形成3大类分支,以量子计算和量子通信热度较高,也发展较快量子计算量子科技量子通信量子传感•关键词:高效;•原理:利用量子力学和量子门结合来执行线性代数运算,量子计算的传输速率相当于经典通信方式的128倍;•应用:量子计算将在解决大的可能性空间和寻找最佳答案方面显示出优势。
•关键词:加密& 安全性;•原理:利用量子力学定律,通过量子密码提高量子通信安全性实现安全通信;•应用:显示出在破坏情报、监视和侦察等领域的潜力;京沪量子通信传输干线已经在建。
•关键词:灵敏& 准确& 稳定•原理:利用量子现象进行精确测量,相较于传统传感器,量子传感在灵敏度、准确率和稳定性上都有了不止一个量级的提高;•应用:在商业、军事、医疗等领域已广泛应用,如利用微重力传感器准确检测油层等3•2016年,IBM 发布了包含5个量子比特的计算机,正式开始以云计算服务的形式提供量子计算能力。
2017年11月IBM 发布发布了一台处理50个量子比特的量子计算机。