IBM公布未來五年改變人類生活的五大黑科技

　　2018-03-20 23:09PC/人類/IBM

　　北京時間 2018 年 3 月 20 日凌晨，IBM 年度盛會 Think 2018 將在美國拉斯維加斯拉開帷幕，大會將持續 4 天。

　　

　　Think 2018 是全球尖端科技創造者和行業領袖的一次「跨時代之約」。這不只是一場盛會，更是一次面向全球思考者的全方位深度對話。

　　在這場頂級科技盛會中，IBM 發布了對未來 5 年內的五大科技預測，其中包括格加密、密碼錨定、量子計算等前沿科技。

　　在時代變革之際，探討如何打破常規，創造新的思維體系。Think 2018 都給大家帶來什麼新鮮玩意兒和理念了呢，一起來看看。

　　全球最小的電腦

　　在 IBM Think 2018 大會上，IBM 研發的全球最小的電腦新鮮出爐！有多小呢？就像鹽粒一般小！

　　

　　比起上一次「世界最小電腦」有了巨大的飛躍，當時引起轟動的是 2015 年推出的密歇根微型 Mote，直徑 2mm。

　　所謂濃縮的都是精華，這個小小電腦也不例外。它具有和 1990 年的 x86 晶元相同的的計算能力，它具有十萬個晶體管數量，能進行數據計算，邏輯分析等。

　　而且，人家功耗超低！成本十分廉價！還有快速部署的能力！猜猜它成本多少？只有 0.10 美元，約合人民幣 0.6---0.7 元左右！這也太便宜了吧......

　　在以後的物聯網，智能公路，智慧城市，個人智能穿戴等領域都會有這類計算機的身影，也許在不久的將來，人體植入電腦晶元用來加強記憶和感官處理將不是夢。

　　這個小玩意能幹什麼？ IBM 對這款晶元的實際應用似乎主要集中在供應鏈管理和連鎖保護 —— 進入「區塊鏈」。該晶元只是 IBM 為此目的開發的眾多「加密錨」之一。

　　它的設計目的是跟蹤貨物的運輸情況，以及檢測盜竊、欺詐和不合規行為。此外，它還可以對數據進行分類，或完成簡單的人工智慧任務。

　　IBM 的研究主管阿爾溫德·克里什納（Arvind Krishna）表示：「在未來五年內，類似於墨水點大小或比一粒鹽還要小的微型計算機將嵌入到我們的日常物品和設備中」。

　　這個微型電腦可以記錄一個產品從製造到最終到用戶手中的整個過程。通過掃描標籤，用戶可以詳細查看其歷史記錄，並確保它不是仿冒品。報道稱，IBM 正在測試世界最小電腦的原型機。

　　格加密

　　

　　技術進步的同時也滋養了一大批網路黑客。科學家預計，未來五年內，黑客所掌握的新的攻擊手段將讓目前的安全措施無所適從。

　　舉個例子來說，幾年後誕生的擁有數百萬個量子位且支持容錯的通用型量子計算機將可以快速篩查各種可能性，解密最強大的通用加密演演算法。面對如此勁敵，現在的安全防護措施太菜了。

　　所以，必須見招拆招。敵人進步，咱也得進步。IBM 研究人員正在開發一種名為格加密的新的安全技術，該技術可以把數據隱藏在一種名為格 （lattice） 的複雜代數結構中。

　　它的工作原理是這樣的：在數學中，格表示那些人們認為很難解決的問題。其中一個問題是最短向量問題，即找到網格中距離原點最近的點。

　　即使量子計算機強大到足以攻破當今的加密技術時，密碼學家也可以利用這些問題的難解性來保護信息。

　　不僅能打敗未來的量子計算機，格加密這種全能的代數密碼學也是另一種被稱為全同態加密 （FHE） 的加密技術的基礎。

　　其實現在在傳輸文件的時候，文件也是被加密的。只不過文件使用時會被解密，這就給黑客鑽了空子。

　　而 FHE 技術可以很好的解決這個問題。核心就是讓多方用戶可以在文件加密的情況下對數據進行計算。

　　可能這麼說比較抽象。舉例子來說，一個用戶信用報告機構可以在不解密個人數據的情況下分析和生成信用評分。

　　初級護理醫生可以同專家、實驗室或基因組學研究人員及製藥公司共享患者醫療記錄，各方都能在不暴露患者身份的情況下訪問相關數據。

　　FHE 和其它安全計算工具讓許多合作方能在一個文件上執行計算，這就避免了敏感數據被泄露給黑客。

　　這項技術未來得以廣泛應用還得得益於成本的降低。目前 FHE 速度太慢且成本很高，還不能廣泛應用，但不久的將來會得以解決的。

　　去年 12 月，IBM 科學家向美國國家標準與技術局提交了后量子加密技術，希望其可以用作全球標準——這意味著我們向網路安全競賽的終極目標又邁出了一步。

　　AI偏見

　　

　　對的，AI 也會有偏見！而且在未來五年內，有偏見的 AI 會越來越多，這就像電腦病毒一樣，迅速滋生。

　　AI 哪來的偏見？這跟輸入進 AI 的數據有關。比如，不良數據可能含有含蓄的種族、性別或意識形態偏見。

　　但是，我們不能看著事態就這麼發展下去。要還世界一個公正的 AI！

　　本著這樣的理念，麻省理工學院-IBM Watson AI 實驗室利用AI和計算認知建模上的最新成果（如符合倫理的契約式方法），通過描述人們在決策制定過程中使用的原則來確定人類思維如何應用它們。

　　其實說簡單點就是，創造出在做決策時能夠應用特定的人類價值觀和原則的機器。

　　要開發這樣的 AI，關鍵就是要做到，在進行數據開發和 AI 訓練時，儘可能避免偏見。

　　為此，IBM 研究人員開發了一種方法來減少訓練數據集中可能存在的偏見，這樣之後利用該數據集進行學習的 AI 演演算法就能盡量保持公平。

　　IBM 科學家還設計了一種方法來測試 AI 系統，即使沒有訓練數據也可以使用。這項研究提議設立一個獨立的偏見評分系統來確定 AI 系統的公平性。

　　與此同時，AI 系統通過發現、理解並指出人類在決策過程中的自相矛盾，也可以揭示出我們在哪些方面存在不公平、狹隘和認知偏見，繼而促使我們採用更加公平和平等的觀點。

　　密碼錨定

　　

　　在未來 5 年內，密碼錨定 （cryptographic anchors） 和區塊鏈技術將保證產品從生產源頭一直到客戶購買的整個過程都真實可信。

　　每年，欺詐給全球經濟造成的損失超過 6,000 億美元。在某些國家，一些特定的救命葯中有近 70% 是假藥。

　　一條供應鏈往往由分散於多個國家的數十個供貨商組成，鏈條如此複雜，很難提防不法分子在其中搞鬼，所以，市場上出現了假鈔、假化妝品，甚至假雞蛋。

　　怎麼解決這個問題？兩項技術可以成為防護牆：密碼錨定和區塊鏈技術。

　　密碼錨定是 IBM 研究人員正在開發的一種可以防篡改的數字指紋，可以被嵌入到產品或零部件中，並與區塊鏈相鏈接。

　　數字指紋有不同的種類，當與區塊鏈技術結合時，它可以成為驗證產品真偽的一種強有力的手段。

　　例如，一種用於瘧疾驗血的塑料醫療器械目前在全非洲有數百萬的仿冒品，通過浮雕技術可以在產品上添加一個無法修改的光密碼。

　　此外，還可以在每顆瘧疾葯上塗抹少許可食用的磁性墨水。只要用智能手機掃描一下，醫生或患者就能立即驗證藥物是安全的真品。

　　但是對於無法直接嵌入密碼錨定的液態物品（比如一瓶 1982 年的波爾多葡萄酒）或者某種昂貴金屬，又該如何確保其真實性呢？

　　IBM 科學家也考慮到這個問題，他們推出的一種密碼錨定將配備了特殊光學設備的移動感測器或手機與 AI 演演算法結合起來。

　　這樣就能通過紙質標籤學習和識別所有事物的光學結構和特徵，整個過程在一張自拍的時間內就能完成。

　　未來 5 年內，隨著微流控晶元技術、封裝平台、密碼學、非揮發性內存及設計的進步，這些系統將從實驗室走入市場。

　　量子計算

　　

　　5 年之內，量子計算將走出實驗室，成為眾人皆熟的事物！目前，大多數人還不了解量子計算，認為這只是科學家才要研究的東西。

　　但是，未來五年內，這一局面將被徹底打破，量子計算要走進觀眾視野。

　　量子計算將被融入到各種課程中，並且成為參與全球科學和工程項目的必備條件。甚至，它將成為一項畢業考核標準，不懂量子計算？別想畢業！

　　全球每所大學都將開設量子計算的課程，並通過在雲端的量子計算機上運行的真實試驗來培訓學生。

　　業內將出現新的開發人員群體。計算機科學課程的「編碼」概念中將有一個量子專題。人們將同時學習量子演演算法與信息理論中的經典演演算法。

　　5 年之內，業界將發掘出量子計算機（與傳統計算機一同使用）的用武之地，用它來幫助我們解決特定的問題。最先嘗試的一批企業無疑將在量子計算時代獲得明顯的競爭優勢。

　　

小型自主AI顯微鏡

　　

　　地球水資源告急？別擔心，小型自主 AI 顯微鏡來幫忙！這個新玩意兒將在雲中聯網並部署到世界各地，持續監測對人類生存至關重要的水資源狀況。

　　到 2025 年，全球將有超過一半的人生活在缺水地區，但是現在科學家很難對海洋、湖泊和河流狀況相關的最基本數據進行實時收集和分析。

　　通過部署一些特殊的感測器可以檢測到水中特定的化學物質和狀況，但卻無法檢測預料之外的物質，如入侵物種或者新流入的化學物質。

　　而浮游生物是水域健康的天然生物感測器，即便是非常微小的水質變化也會影響它們的行為。

　　它們還是海洋食物鏈的基礎，充當著 10 多億人的主要蛋白質來源。然而，人們對浮游生物在其自然棲息地中的行為了解甚少，研究它們通常需要收集樣本並將樣本送到實驗室。

　　IBM 研究人員正在研發小型的自主顯微鏡。這種顯微鏡放在水體中可以就地監視浮游生物、識別不同的物種，並跟蹤其在三維空間中的移動。

　　藉助這些發現成果，人類可以更好地理解浮游生物的行為，比如它們對溫度、石油泄漏以及溢流等各種因素導致的環境變化有何反應。我們甚至可以用浮游生物來預測人類水供應所面臨的威脅，比如赤潮。

　　新型顯微鏡沒有透鏡，依賴一個成像晶元（就像任何手機上的晶元）來捕獲浮游生物從晶元前游過時的陰影，無需對焦就能生成其健康狀態的數字樣本。

　　未來，該顯微鏡有望藉助高性能、低功耗的 AI 技術實現本地分析和解讀數據，實時報告任何異常，並及時採取應對措施。它對浮游生物有益的環境，對所有人也有益。