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IBM预测未来5年改变人类生活的5大创新:人将有超人视觉

字号+ 作者:winsensor 来源:winsen传感王 2017-01-07 15:15 我要评论( )

来源:新浪科技 北京时间1月5日晚间消息,IBM研究人员公布了有望在未来5年改变人类生活的5大创新。这份预测被称作IBM 5 in 5,资料则源自6个大洲12个实验室的3000名研究人员。 该预测的重点是人工智能和心理健康的未来、基于人工智能的超人视觉、可以掌握地

来源:新浪科技

 

  北京时间1月5日晚间消息,IBM研究人员公布了有望在未来5年改变人类生活的5大创新。这份预测被称作“IBM 5 in 5”,资料则源自6个大洲12个实验室的3000名研究人员。

  该预测的重点是人工智能和心理健康的未来、基于人工智能的超人视觉、可以掌握地球复杂状况的巨视显微镜、片上医疗实验室、能够探测环境污染的智能传感器。这些领域的创新可以极大地改善农业和能源效率,提前识别有害污染物,并提前预防身心健康问题。

  “科学家有一项优良传统,之前创造了各种设备帮助我们以完全不同的视角看待世界。比如显微镜帮助我们看到肉眼无法看到的微小物体,温度计帮助我们了解地球和人体的温度。”IBM研究院科学和解决方案副总裁达里奥·吉尔(Daril Gil)说,“随着人工智能和纳米技术的进步,我们计划投资开发新一代科技设备,让当今世界这些无法看到的复杂系统可以在未来5年呈现在我们面前。”

  “IBM 5 in 5”不仅参考了市场和社会趋势,也考虑了世界各地的IBM实验室正在开发的新型技术。

  以下就是今年的最新预测:

  1、借助人工智能,语言将成为洞察心理健康的窗口

  美国目前有1/5的成年人存在心理健康问题,无论是神经性疾病(亨廷顿病、阿尔兹海默病、帕金森病)还是心理疾病(抑郁症和精神错乱),每年约有半数患有严重精神疾病的人得不到治疗。从全球来看,治疗精神疾病的成本甚至超过糖尿病、呼吸系统疾病和癌症的总和。仅美国一个国家,因为心理障碍产生的经济负担每年就高达1万亿美元。

  如果说电脑是一个尚未被人类充分了解的黑匣子,那么语言就是打开这个黑匣子的钥匙。5年内,我们说的话、写的字都将成为判断身心健康的指标。新的认知系统可以通过对语言和书写形态的分析,了解心理和神经系统疾病的早期信号,帮助医生和病人更好地预测、监控和追踪这些疾病。

  IBM的科学家利用机器学习技术来分析精神病检查过程中的文本和语音记录,寻找那些可以帮助临床医生准确预测和监控精神错乱、精神分裂、狂躁症和抑郁症的形态。目前大约只需要300个单词就可以帮助临床医生预测某人患有精神病的概率。

  类似的技术未来还可以帮助帕金森病、阿尔茨海默病、亨廷顿病、创伤后应激障碍(PTSD),甚至孤独症及注意力缺陷多动症(ADHD)等行为疾病的患者。认知计算机可以分析病人的语言和书写内容,从中找出一些有意义的指标,包括语言含义、句法和语调。

  将这些结果与穿戴设备提供的数据以及磁共振和脑电图扫描数据进行整合,便可展现更加全面的状况,帮助医生更好地确诊、理解和治疗基础疾病。

  原本看不见摸不着的信号将成为判断病人是否进入某种心理状态,或者衡量治疗方案具体效果的明确信号,对常规的临床评估进行补充。

  2、超成像和人工智能将为我们提供超人视觉

  99.9%的电磁波谱都无法被肉眼看到。过去100年,科学家开发了各种各样的设备,可以释放和感应不同波长的能量。我们现在将其中的某些技术应用在医学成像领域,可以查看牙齿中的空洞,检查机场的包裹,帮助飞机在浓雾天气降落。但这些设备都非常专业,且价格昂贵,只能看见某些具体波长的电磁波谱。

  5年内,使用超成像技术的成像设备将集成众多波长的电磁波谱,从而极大地拓展我们的视野范围,揭露出有价值的或蕴含潜在危险的信号。最重要的是,这些设备都便于携带、价格亲民、易于使用,因此超人视觉可以成为我们日常体验的一部分。

  如果能够看到周围所有无法看到或有些模糊的物理现象,便可帮助驾驶员和无人驾驶汽车更好地了解路况。例如,借助毫米波成像、摄像头和其他传感器,超成像技术便可帮助汽车看透迷雾或暴雨,探测黑冰等难以看清的危险路况,或者帮助我们了解前方物体的距离和尺寸。认知计算技术将会分析这些数据,从而判断前方哪个地方可能撞到横穿马路的动物,或者路上的坑洼地段是否会刺破轮胎。

  将同样的技术嵌入手机后,便可通过拍摄照片的方式分析食物的营养价值,判断其是否可以安全使用。在医药和银行领域使用超成像技术则可以帮助用户识别欺诈行为。原本无法被人类看到的信息都将一一呈现在我们面前,

  IBM的科学家现在正在开发一套紧凑型超成像平台,可以在一个平台上看到不同波长的电磁波谱,从而促成一系列实用且价格亲民的设备和应用模式。

  3、巨视显微镜帮助我们深入了解地球的复杂状况

  当今的物理世界只能让我们肤浅地了解环环相扣的复杂生态系统。我们收集了海量数据,但多数都很凌乱。事实上,数据科学家约有80%的时间都用来规整数据,而非分析和理解数据背后的含义。

  得益于物联网的发展,大量的联网设备成为了新的数据源——从冰箱、灯泡和心率监测器,到无人机、摄像头、气象站、卫星和望远镜阵列。

  现在已经有60多亿联网设备每月贡献数十exabyte的数据,年增速超过30%。在成功实现信息、商业交易和社交互动的数字化后,我们现在又开始对物理世界实施数字化。

  5年内,我们将利用机器学习算法和软件来组织与物理世界有关的信息,从而分析利用数十亿设备收集的复杂数据。我们称之为“巨视显微镜”(macroscope)——与观察微观世界的显微镜和观察远方世界的望远镜不同,这套由软件和算法构成的系统可以将地球的复杂数据汇总起来,分析背后的含义。

  例如,通过汇总、组织、分析各种数据(气候、土壤环境、水位)及其与灌溉活动之间的关系,新一代的农民便可选择更加合适的作物、种植地点、耕作方式,同时还能保留珍贵的水资源。

  2012年,IBM研究员开始在Gallo Winery调查这个概念,将灌溉、土壤和气象数据与卫星图像和其他传感器的数据结合起来,预测获得最佳葡萄产量和顶尖葡萄品质所需的具体灌溉方法。未来,巨视显微镜技术还将帮助我们把这个概念应用到世界各地。

  除了了解自己的星球外,巨视显微镜技术还可以汇总和分析望远镜收集的海量数据,从而预测行星之间的相互碰撞,并对其构成展开更加深入的研究。

  4、“片上”医疗实验室将扮演健康侦探角色,在纳米层面追踪疾病

  疾病的早期诊断至关重要。在多数情况下,越早诊断疾病,治愈或控制的概率就越大。然而,像癌症或帕金森这样的疾病却很难诊断——在出现症状前,都会隐藏在我们的身体内。

  唾液、泪液、血液、尿液和汗液等各种体液里包含的生物学微粒所提供的信息,可以帮助我们了解自己的健康状况。现有的技术很难捕捉和分析这些生物微粒,因为它们的直径仅为人类头发直径的几千分之一。

  今后5年新的“片上”医疗实验室将充当纳米级健康侦探——追踪体液中无法看到的信号,让我们立刻了解自己是否应该去看医生。最终目标是将分析疾病所需的完整生化实验室压缩到一个芯片上。

  这种片上实验室技术最终将整合到便携式的手持设备中,让人们可以定期而迅速地通过少量体液分析生物指标,并轻而易举地将信息传送到云端。这样便可与睡眠监测器和智能手表等其他物联网设备的数据进行整合,然后交由人工智能系统进行分析。这些数据可以帮助我们更加深入地了解自己的健康状况,在出现问题时候第一时间获知,及时阻止问题恶化。

  IBM研究院的科学家正在开发片上实验室纳米技术,最低可以分离直径20纳米的生物微粒,这一精度足够捕捉DNA、病毒和外来体。通过对这些微粒进行分析,便有望在出现病症之前诊断疾病。

  5、智能传感器以光速探测环境污染

  多数污染物都是人眼无法看到的,直到产生不可忽视的影响才会引起我们的注意。例如,甲烷是天然气的主要成分,人们普遍认为这是一种清洁能源。但如果甲烷泄漏到空气中,便会产生温室效应。据估计,甲烷是仅次于二氧化碳的第二大全球变暖来源。

  在美国,石油和天然气系统泄露成为大气中甲烷气体的最大工业来源。美国环保局估计,2017年从天然气系统中泄漏到大气中的甲烷超过900万吨。这些温室气体相当于美国所有钢铁、水泥、铝生产设施释放的温室气体总量。

  5年内,廉价的新型感应技术几乎会部署到所有天然气开采井附近、存储设施周围以及运输管道沿线,以便随时精确查找人眼无法看到的气体泄露。通过无线网络接入云端的物联网可以对庞大的天然气基础设施展开持续监控,只需几分钟便可找到漏点,较之前的几周时间大大缩短。不仅减少了污染和浪费,还有可能避免灾难事故的发生。

  IBM的科学家也在追逐这一趋势,与Southwestern Energy等天然气开采商合作开发了智能甲烷监控系统,并参与了ARPA-E的MONITOR项目。

  IBM研究的核心是硅光子学,这项处于发展过程中的技术可以通过光来传输数据,因此可以实现光速计算。这些芯片内置在地面或基础设施的传感器网络中,甚至可以安装在无人机上。与实时风力数据、卫星数据和其他历史数据进行整合后,便可建立复杂的环境模型,以便在污染发生时快速确定源头和污染物的排放量。(鼎宏)


 

未来简史:

人类最终将被计算机算法淘汰 或难逃灭绝命运

 

本文转自:新浪科技,选自《未来简史》 

作者:尤瓦尔·赫拉利,中信出版社2017年1月出版

 

1月3日消息,尤瓦尔·赫拉利的新书《未来简史》中文版今年将在中国发行,本书主要内容为赫拉利对人类未来世界的展望,包含对人工智能对人类社会影响的预测。赫拉利在《未来简史》中指出,生物就是算法,人类即是一种自然算法,但随着科技发展,电子计算机的算法将超过自然界的算法,最终人类将无法追赶。

《未来简史》

而人类一旦进入万物互联网时代,当大部分人对网络提供不了重要功能时,人类就可能面临淘汰。

数据对我们的影响越来越大,尤瓦尔·赫拉利的新书《未来简史》,提出了革命性的观点:人类的进程其实是由算法来决定的,但随着科技发展,电子计算机的算法将超过自然界的算法,最终人类将无法追赶。在未来,人类的生化算法将被外部算法超越,人的作用将大大降低。

而人类一旦进入万物互联网时代,当大部分人对网络提供不了重要功能时,就躲不开惨遭灭绝的命运。数据对人类造成的威胁可能就像人类对其他动物造成的威胁一样。

以下是《未来简史》内容节选:

生物都是算法

赫拉利指出,生物就是算法,生命就是进行算法处理,不管是长颈鹿、蕃茄或人类都只是自然演化出来的不同数据处理方式。人类将环境参数作为输入数据,经过认知能力的处理,输出感受和决策等数据,从而决定了我们的喜怒哀乐以及行动。

人类不是不可分割的个体,而是由可分割的部分组成,由许多不同算法的组合,并没有单一的内在声音或单一的自我。构成人类的算法并不“自由”,而是由基因和环境压力塑造。

因此,外部算法理论上有可能比我更了解我自己。如果能用某个算法,监视组成身体和大脑的每个子系统,就能清楚掌握我是谁、我有什么感觉、我想要什么。只要开发出这样的算法,算法就能做出最好的选择。

随着科技的发展,智人将不再是最好的算法,信息科学家已经写出了越来越复杂的电子算法。数学定律同时适用于生化算法和电子算法,两者合二为一成为可能,动物和机器之间的隔阂将被打破,电子算法有一天能够解开甚至超越生化算法。

机器学习和人工神经网络兴起,越来越多的算法会独立演化、自我改进、从自己的错误中学习。这些算法分析的数据量是天文数字,远远超过人力范围,而且它们也能学会找出人类找不出的模式、采用人类想不到的策略。

最早的种子算法或许是由人类开发,但随着算法逐渐成长,自我演进,就会走出自己的路,前往人类未曾踏足的领域,而且人类也无力追赶。

人类进程由算法主导

把全人类看作单一的数据处理系统,每个个人就是里面的一个芯片(处理器)。自由市场经济为什么能够战胜计划经济,也是因为数据处理的方式即算法决定的。自由市场经济是分步式数据处理,而计划经济是集中数据处理方式。对整个社会的庞大数据而言,分步式数据处理,将分析数据和做决定的工作分发下去,交给许多独立但又相互连接的处理器,更具效率。

纵观整个人类进程,7万年前,智人发生认知革命,产生了语言,能够将大量智人连接在一起,成为一个更大更高效的数据处理网络,它比单个个人处理器更优越,能够输入更多的数据,也能输出更优质更多的数据,能更好地指导他们的行动。

这一点让智人拥有超乎其他人类及动物物种的关键优势。对尼安德特人、黑猩猩或大象来说,或许它们能够连接一个网络,但数量极其有限,远不及智人。

到了大约5000年前的农业革命,发明了文字和金钱,进一步突破了语言的隔阂与限制。它能够联系更多的人,使人类处理器数量急剧上升。加速了人口增长,让更多人能够生活在一起,形成密集的地方网络,并进一步建立了城市、王国或帝国。随后的现代探险家、征服者和交易商,不断在世界建立新连接,渐渐形成了覆盖整个世界的紧密网络。

哥伦布刚刚发现新大陆,把欧亚网络和美洲网络相联时,每年只有极少的信息能够越过海洋,还得应付各种文化偏见、政治审查。但渐渐地,自由市场、法治概念或民主传播,都在促进消除种种障碍。民主和自由市场之所以获胜,事实上,是因为改善了全球数据处理系统,是数据决定了民主和自由。

智人正失去权威

在19世纪和20世纪,由于没有任何外部算法能够超越人类生化算法,人类崇尚个人价值。FBI可以偷听我每次打的电话、监视我在街头上和人的每次互动,也没有足够的运算能力来分析这些数据,只有我更了解自己。于是,人类有充分的理由认为自己是个自主的系统,听从的是自己内在的声音。

但到了21世纪,科技已经让外部算法有能力“比我更了解我自己”。个人主义行将崩溃,权威也将从个人转向由算法构成的网络。人类无力处理大量数据,正逐渐将手中的权力交给自由市场、群众智能和外部算法。

人类也不再认为自己是自主的个体,自己的感觉并不是最好的,也不会依据自己的感觉来做决定,将更多地听从电子算法的建议和指示。算法不需要完全了解我、而且绝不出错,只要比我自己更了解我、犯的错更少,就已足够。

到了这个程度,合理的作法就是把愈来愈多的选择和人生大事都交给算法来为我决定。人类会逐渐从参考算法分析来做决策,到部分让度决策权,最后演变为全部交由算法来做决策。在你考虑结婚对象或职业时,问的不是你的内心和感觉,而是数据和算法。

万物互联时代来临

人类在减少了饥荒、疾病和战争之后,目标很可能是长生不死、幸福快乐,以及化身为神(拥有更强的身体和心理能力)。一开始,数据正是通过承诺满足这些而得以传播。而为了实现长生不死、幸福快乐、化身为神,我们就需要处理大量数据,远远超出人类大脑的能力,也就只能把权力交给算法了。然而,一旦权力从人类手中交给算法,人类就可能面临另一种命运。

今天,我们能实时看到货物的运送情况,算法能根据库存自动补货,Amazon已经开始用无人机为顾客送货。我们正努力打造万物互联网,它拥有更强的算法和数据处理能力,更能满足人类的愿望。

可只要我们放弃了以人为中心的世界观,而赞成以数据为中心的世界观,为了更优秀的数据处理模型、整个系统的效率,就可能牺牲部分人群的利益。未来将可能由控制算法的少数精英说了算,大部分人作为数据处理器的价值失去,降为数据,最后溶解分散在庞大的网络中。

人类由史以来,创造了一个全球性的网络,任何事物都以对人类的价值来评价和抉择。几千年来,这让人类充满了自尊和偏见,认为自己是这个网络的主人,自己就是造物的巅峰。至于其他所有动物,并不重要,其生命和经验都遭到低估。

然而,一旦进入万物互联网时代,当大部分人对网络提供不了重要功能,就会发现自己到头来也不是造物的巅峰。我们自己设下的标准,会让我们也走上长毛象和白鳍豚一样的灭绝之路。如果算法进一步自我演进到无人能企及的高度,整个人类将可能被淘汰。到时回首过去,人类也只会成为宇宙数据流里的一个小小涟漪。

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