只为苍生不费神——2017信息领域年度盘点

算法推心方起衅，

纵横机器已成尘。

当年学习今犹在，

只为苍生不费神。

——AI诗一首

2017年，世界科技延续智能化、微型化、个性化、精准化的发展特点，并在一些重要领域引来突破性的进展。智能化方面，2017年，世界各大咨询机构看好人工智能，Gartner公司更是提出了“无所不在的人工智能”。人工智能技术及应用以前所未有的速度推进，小企业如雨后春笋、大企业势如破竹，人工智能人才争夺战高潮迭起。AR、VR和MR等技术部分改变了消费者、企业与数字世界的互动方式，影响面包括商业、店内体验、聊天机器人、虚拟助理、区域规划、监控等，人们逐渐从使用语言的功能升级到包含视觉元素在内的全方位体验。

1

机器学习算法

2017年，机器学习在图像识别、文本理解和语音识别方面都身手不凡，展现出持续旺盛的社会应用场景和潜在商机，突出表现在先进制造、生物医药、自动驾驶、资源优化、信息安全 43 34627 43 14941 0 0 4331 0 0:00:07 0:00:03 0:00:04 4330领域。这一年，IBM科学家和阿尔伯塔大学加拿大埃德蒙顿分校在《自然》杂志的合作期刊《精神分裂症》(Schizophrenia) 上发布了新的数据，证明 AI 和机器学习算法能够以74%的准确率帮助预测精神分裂症病例；2018年1月9日早间，百度Apollo平台研发负责人在美国拉斯维加斯百度world大会宣布Apollo2.0正式开放。

2

神经形态硬件

神经形态技术将是高性能计算的下一个发展阶段，它能够大幅提升数据处理能力和机器学习能力。人工智能是牵引神经形态硬件快速发展的主要原因，电路小型化也是推动力之一。制约神经形态市场快速发展的原因则是将复杂的神经形态硬件嵌入到电路硬件中的制造成本仍然过高。2017年，普林斯顿大学的研究人员展示了一种石墨烯材质的光学电容器。这种光学电容器能够保证光学神经形态电路中激光晶体管的稳定工作。这将能够使得石墨烯“捕获”光子，并把它变成一种光学电容器。当光学电容器以这种方式递增时，激光能够以皮秒的速度“飙升”。但是，模拟神经形态电路阵列的激光晶体管能否有足够快的速度来处理从传感器得到的数据，是下一个难题。 

3

数字技术平台 

实现数字业务的新技术和商业模式五个关键点：信息系统、消费者体验、分析和智能、物联网和业务生态系统。2017年，物联网平台发展迅速。相关报告显示，物联网平台已经从2015年的260家增长至2017年的450家，而且还在不断增长中。国外有Google、Intel等科技巨头聚焦物联网平台研发，国内以BAT为代表的互联网企业也纷纷加入到大力发展物联网平台的大军中。

4

家用机器人

2017年，家用机器人进一步扩大市场容量，销量迎来爆发式增长。Mayfield Robotics公司开发的Kuri机器人售价800美元，配备了一台1080p的高清摄像头，不仅能在前进过程中识别家庭成员进行避让，甚至能分辨宠物，自动录制短视频。9月，德国柏林举行的国际电子消费展上，中国旗瀚科技首次推出了SanbotNano，这是一个2.7英尺高的家用机器人，支持亚马逊智能语音助手Alexa。SanbotNano会在楼层走动，帮你照看住宅，并会自己寻找插座充电，零售价要2800美元。这让人联想起早期的、昂贵的、板砖形状的手机，也许家用机器人正沿着手机的发展轨迹前行。

5

面向智能制造的虚拟现实技术

相对于VR来说，AR、MR与面向航空航天、汽车制造、建筑和设计、医疗等领域的制造更前进了一步，企业能够使用复杂的多通道和多视觉体验来桥接物理真实世界和虚幻世界。更自然的与3D对象和数字世界进行交互，并提供虚拟和真实环境的更灵活的集成，支持在业务和虚拟现实中更广泛的协作场景。2017年9月上海国际汽车制造技术与装配及材料展览会上，北京朗迪锋科技有限公司针对汽车行业用户展示了MakeReal3D VSP虚拟现实仿真平台，在数字化工厂仿真及生产线机器人虚拟调试、工位人机安全和协同操作、提高数字化工厂优化和设计质量等方面，有不凡的表现。 

6

个人分析及安全应对

随着跌宕起伏的智能化技术浪潮的洗刷，个人遭到黑客袭击的几率上升，网络 “推销员”越来越咄咄逼人。2017年，勒索病毒以ONION和WNCRY两个家族为主，受害机器的磁盘文件会被篡改为相应的后缀，图片、文档、视频、压缩包等各类资料都无法正常打开，只有支付赎金才能解密恢复。这两类勒索病毒，勒索金额分别是5个比特币和300美元，折合人民币分别为5万多元和2000多元。国内首先出现的是ONION病毒，平均每小时攻击约200次，夜间高峰期达到每小时1000多次；WNCRY勒索病毒则是后来出现的全球性攻击品种，夜间高峰期每小时攻击约4000次。2018年，继续警惕你的密码、升级软件以及加密信息。 

7

面向电动汽车的无线充电技术

电动汽车的发展速度迅猛，但是当电池没电时，寻找充电站的问题依然存在。科学家和工程师们试图将无线充电技术延伸到电动汽车上，未来电动汽车的发展将突破重要瓶颈。国外的研究团队除了架设无线充电站，还考虑长时间停车、短时间停车的多种充电模式。目前，纯电动汽车的充电时间长，充电桩改造成本高、数量少等因素将直接牵引面向电动汽车的无线充电技术的发展。当前面向高端车的充电功率都很小（一般不超过10千瓦），且能量转换效率比有线方式低，天然地不利于快速充电。高通提供给宝马530Le iperformance的无线充电设备功率仅为3.2千瓦，充满9.4千瓦时电池还需要3.5小时，对于快速充满纯电动汽车40千瓦时起步的大电池而言，显然支撑乏力。 

8

商业无人机

2017年，国内无人机发展迅猛，在农业、物流、旅游、救援、监控疾病、动植物保护、民生等诸多领域发挥了重要作用，无人机+行业应用吸引了各个方面的眼球。无人机正从“愚钝、肮脏或危险”领域向精细化领域拓展，未来将在军民融合等领域继续发力。值得一提的是，我国自主研发的新一代无人机在20米的高空，在人工手动操作下进行“灌篮”，篮筐的直径仅0.45米，在未知的风速和夜晚，5投4中，这可谓是名副其实的挑战不可能。可以想象，如果无人机搭上深度学习算法，成为人工智能平台的愿景，将不再遥远。

9

纳米发电机

2017年，中科院上海微系统所团队与香港城市大学、浙江大学和华东师范大学等科学家合作，以具有优良生物兼容性的蚕丝蛋白和高度透明的柔性ITO/PET材料作为摩擦材料，通过简单的气压式喷涂工艺，实现了TENG的批量化制造。所研制TENG的最大输出电压达到213.9 V，其瞬时功率密度达到68.0 mW / m2。这种纳米发电机在柔性电子、生物兼容医疗、透明能量采集转换领域展现了极大的应用前景。

复旦大学开发轻型纳米发电机，可植入静脉产生电力。复旦大学的研究人员研制的这种新型发电装置，其基于缠绕在聚合物核心上有序排列的碳纳米管，发电核心是由纤维状流体纳米器（FFNG）负责，电力来源于 FFNG 的相对运动，通过纤维的分层从而获得血液流动梯度力。 

10

量子计算

量子计算开始走出实验室。2017年5月3日，中国科学院在上海举办新闻发布会，宣布世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生，比国际同行快24000倍。中国“墨子号”量子卫星在世界上首次实现千公里量级的量子纠缠，这意味着量子通信向实用迈出一大步，相关研究成果刊登在2017年6月美国《科学》杂志上。 

作者：孟海华，上海市科学学研究所产业创新研究室副研究员。题诗为团队研究结合人工智能形成。文中图片除注明外均来自网络。文章观点不代表主办机构立场。

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