北京時(shí)間 2018 年 3 月 20 日凌晨，IBM 年度盛會(huì) Think 2018 將在美國(guó)拉斯維加斯拉開(kāi)帷幕，大會(huì)將持續(xù) 4 天。

　　Think 2018 是全球尖端科技創(chuàng)造者和行業(yè)領(lǐng)袖的一次“跨時(shí)代之約”。這不只是一場(chǎng)盛會(huì)，更是一次面向全球思考者的全方位深度對(duì)話。

　　?在這場(chǎng)頂級(jí)科技盛會(huì)中，IBM 發(fā)布了對(duì)未來(lái) 5 年內(nèi)的五大科技預(yù)測(cè)，其中包括格加密、密碼錨定、量子計(jì)算等前沿科技。

　　在時(shí)代變革之際，探討如何打破常規(guī)，創(chuàng)造新的思維體系。Think 2018 都給大家?guī)?lái)什么新鮮玩意兒和理念了呢，一起來(lái)看看。

　　全球最小的電腦

　　在 IBM Think 2018 大會(huì)上，IBM 研發(fā)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(dāng)時(shí)引起轟動(dòng)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(gè)小小電腦也不例外。它具有和 1990 年的 x86 芯片相同的的計(jì)算能力，它具有十萬(wàn)個(gè)晶體管數(shù)量，能進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，邏輯分析等。

　　而且，人家功耗超低!成本十分廉價(jià)!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......

　　在以后的物聯(lián)網(wǎng)，智能公路，智慧城市，個(gè)人智能穿戴等領(lǐng)域都會(huì)有這類(lèi)計(jì)算機(jī)的身影，也許在不久的將來(lái)，人體植入電腦芯片用來(lái)加強(qiáng)記憶和感官處理將不是夢(mèng)。

　　這個(gè)小玩意能干什么? IBM 對(duì)這款芯片的實(shí)際應(yīng)用似乎主要集中在供應(yīng)鏈管理和連鎖保護(hù) —— 進(jìn)入“區(qū)塊鏈”。該芯片只是 IBM 為此目的開(kāi)發(fā)的眾多“加密錨”之一。

　　它的設(shè)計(jì)目的是跟蹤貨物的運(yùn)輸情況，以及檢測(cè)盜竊、欺詐和不合規(guī)行為。此外，它還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，或完成簡(jiǎn)單的人工智能任務(wù)。

　　IBM 的研究主管阿爾溫德·克里什納(Arvind Krishna)表示：“在未來(lái)五年內(nèi)，類(lèi)似于墨水點(diǎn)大小或比一粒鹽還要小的微型計(jì)算機(jī)將嵌入到我們的日常物品和設(shè)備中”。

　　這個(gè)微型電腦可以記錄一個(gè)產(chǎn)品從制造到最終到用戶(hù)手中的整個(gè)過(guò)程。通過(guò)掃描標(biāo)簽，用戶(hù)可以詳細(xì)查看其歷史記錄，并確保它不是仿冒品。報(bào)道稱(chēng)，IBM 正在測(cè)試世界最小電腦的原型機(jī)。

　　格加密

　　技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)也滋養(yǎng)了一大批網(wǎng)絡(luò)黑客。科學(xué)家預(yù)計(jì)，未來(lái)五年內(nèi)，黑客所掌握的新的攻擊手段將讓目前的安全措施無(wú)所適從。

　　舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，幾年后誕生的擁有數(shù)百萬(wàn)個(gè)量子位且支持容錯(cuò)的通用型量子計(jì)算機(jī)將可以快速篩查各種可能性，解密最強(qiáng)大的通用加密算法。面對(duì)如此勁敵，現(xiàn)在的安全防護(hù)措施太菜了。

　　所以，必須見(jiàn)招拆招。敵人進(jìn)步，咱也得進(jìn)步。IBM 研究人員正在開(kāi)發(fā)一種名為格加密的新的安全技術(shù)，該技術(shù)可以把數(shù)據(jù)隱藏在一種名為格 (lattice) 的復(fù)雜代數(shù)結(jié)構(gòu)中。

　　它的工作原理是這樣的：在數(shù)學(xué)中，格表示那些人們認(rèn)為很難解決的問(wèn)題。其中一個(gè)問(wèn)題是最短向量問(wèn)題，即找到網(wǎng)格中距離原點(diǎn)最近的點(diǎn)。

　　即使量子計(jì)算機(jī)強(qiáng)大到足以攻破當(dāng)今的加密技術(shù)時(shí)，密碼學(xué)家也可以利用這些問(wèn)題的難解性來(lái)保護(hù)信息。

　　不僅能打敗未來(lái)的量子計(jì)算機(jī)，格加密這種全能的代數(shù)密碼學(xué)也是另一種被稱(chēng)為全同態(tài)加密 (FHE) 的加密技術(shù)的基礎(chǔ)。

　　其實(shí)現(xiàn)在在傳輸文件的時(shí)候，文件也是被加密的。只不過(guò)文件使用時(shí)會(huì)被解密，這就給黑客鉆了空子。

　　而 FHE 技術(shù)可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。核心就是讓多方用戶(hù)可以在文件加密的情況下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

　　可能這么說(shuō)比較抽象。舉例子來(lái)說(shuō)，一個(gè)用戶(hù)信用報(bào)告機(jī)構(gòu)可以在不解密個(gè)人數(shù)據(jù)的情況下分析和生成信用評(píng)分。

　　初級(jí)護(hù)理醫(yī)生可以同專(zhuān)家、實(shí)驗(yàn)室或基因組學(xué)研究人員及制藥公司共享患者醫(yī)療記錄，各方都能在不暴露患者身份的情況下訪問(wèn)相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　FHE 和其它安全計(jì)算工具讓許多合作方能在一個(gè)文件上執(zhí)行計(jì)算，這就避免了敏感數(shù)據(jù)被泄露給黑客。

　　這項(xiàng)技術(shù)未來(lái)得以廣泛應(yīng)用還得得益于成本的降低。目前 FHE 速度太慢且成本很高，還不能廣泛應(yīng)用，但不久的將來(lái)會(huì)得以解決的。

　　去年 12 月，IBM 科學(xué)家向美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)局提交了后量子加密技術(shù)，希望其可以用作全球標(biāo)準(zhǔn)——這意味著我們向網(wǎng)絡(luò)安全競(jìng)賽的終極目標(biāo)又邁出了一步。

　　AI偏見(jiàn)

　　對(duì)的，AI 也會(huì)有偏見(jiàn)!而且在未來(lái)五年內(nèi)，有偏見(jiàn)的 AI 會(huì)越來(lái)越多，這就像電腦病毒一樣，迅速滋生。

　　AI 哪來(lái)的偏見(jiàn)?這跟輸入進(jìn) AI 的數(shù)據(jù)有關(guān)。比如，不良數(shù)據(jù)可能含有含蓄的種族、性別或意識(shí)形態(tài)偏見(jiàn)。

　　但是，我們不能看著事態(tài)就這么發(fā)展下去。要還世界一個(gè)公正的 AI!

　　本著這樣的理念，麻省理工學(xué)院-IBM Watson AI 實(shí)驗(yàn)室利用AI和計(jì)算認(rèn)知建模上的最新成果(如符合倫理的契約式方法)，通過(guò)描述人們?cè)跊Q策制定過(guò)程中使用的原則來(lái)確定人類(lèi)思維如何應(yīng)用它們。

　　其實(shí)說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)就是，創(chuàng)造出在做決策時(shí)能夠應(yīng)用特定的人類(lèi)價(jià)值觀和原則的機(jī)器。

　　要開(kāi)發(fā)這樣的 AI，關(guān)鍵就是要做到，在進(jìn)行數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)和 AI 訓(xùn)練時(shí)，盡可能避免偏見(jiàn)。

　　為此，IBM 研究人員開(kāi)發(fā)了一種方法來(lái)減少訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中可能存在的偏見(jiàn)，這樣之后利用該數(shù)據(jù)集進(jìn)行學(xué)習(xí)的 AI 算法就能盡量保持公平。

　　IBM 科學(xué)家還設(shè)計(jì)了一種方法來(lái)測(cè)試 AI 系統(tǒng)，即使沒(méi)有訓(xùn)練數(shù)據(jù)也可以使用。這項(xiàng)研究提議設(shè)立一個(gè)獨(dú)立的偏見(jiàn)評(píng)分系統(tǒng)來(lái)確定 AI 系統(tǒng)的公平性。

　　與此同時(shí)，AI 系統(tǒng)通過(guò)發(fā)現(xiàn)、理解并指出人類(lèi)在決策過(guò)程中的自相矛盾，也可以揭示出我們?cè)谀男┓矫娲嬖诓还健ⅹM隘和認(rèn)知偏見(jiàn)，繼而促使我們采用更加公平和平等的觀點(diǎn)。

　　密碼錨定

　　在未來(lái) 5 年內(nèi)，密碼錨定 (cryptographic anchors) 和區(qū)塊鏈技術(shù)將保證產(chǎn)品從生產(chǎn)源頭一直到客戶(hù)購(gòu)買(mǎi)的整個(gè)過(guò)程都真實(shí)可信。

　　每年，欺詐給全球經(jīng)濟(jì)造成的損失超過(guò) 6,000 億美元。在某些國(guó)家，一些特定的救命藥中有近 70% 是假藥。

　　一條供應(yīng)鏈往往由分散于多個(gè)國(guó)家的數(shù)十個(gè)供貨商組成，鏈條如此復(fù)雜，很難提防不法分子在其中搞鬼，所以，市場(chǎng)上出現(xiàn)了假鈔、假化妝品，甚至假雞蛋。

　　怎么解決這個(gè)問(wèn)題?兩項(xiàng)技術(shù)可以成為防護(hù)墻：密碼錨定和區(qū)塊鏈技術(shù)。

　　密碼錨定是 IBM 研究人員正在開(kāi)發(fā)的一種可以防篡改的數(shù)字指紋，可以被嵌入到產(chǎn)品或零部件中，并與區(qū)塊鏈相鏈接。

　　數(shù)字指紋有不同的種類(lèi)，當(dāng)與區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合時(shí)，它可以成為驗(yàn)證產(chǎn)品真?zhèn)蔚囊环N強(qiáng)有力的手段。

　　例如，一種用于瘧疾驗(yàn)血的塑料醫(yī)療器械目前在全非洲有數(shù)百萬(wàn)的仿冒品，通過(guò)浮雕技術(shù)可以在產(chǎn)品上添加一個(gè)無(wú)法修改的光密碼。

　　此外，還可以在每顆瘧疾藥上涂抹少許可食用的磁性墨水。只要用智能手機(jī)掃描一下，醫(yī)生或患者就能立即驗(yàn)證藥物是安全的真品。

　　但是對(duì)于無(wú)法直接嵌入密碼錨定的液態(tài)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(shí)性呢?

　　IBM 科學(xué)家也考慮到這個(gè)問(wèn)題，他們推出的一種密碼錨定將配備了特殊光學(xué)設(shè)備的移動(dòng)傳感器或手機(jī)與 AI 算法結(jié)合起來(lái)。

　　這樣就能通過(guò)紙質(zhì)標(biāo)簽學(xué)習(xí)和識(shí)別所有事物的光學(xué)結(jié)構(gòu)和特征，整個(gè)過(guò)程在一張自拍的時(shí)間內(nèi)就能完成。

　　未來(lái) 5 年內(nèi)，隨著微流控芯片技術(shù)、封裝平臺(tái)、密碼學(xué)、非揮發(fā)性?xún)?nèi)存及設(shè)計(jì)的進(jìn)步，這些系統(tǒng)將從實(shí)驗(yàn)室走入市場(chǎng)。

　　量子計(jì)算

　　5 年之內(nèi)，量子計(jì)算將走出實(shí)驗(yàn)室，成為眾人皆熟的事物!目前，大多數(shù)人還不了解量子計(jì)算，認(rèn)為這只是科學(xué)家才要研究的東西。

　　但是，未來(lái)五年內(nèi)，這一局面將被徹底打破，量子計(jì)算要走進(jìn)觀眾視野。

　　量子計(jì)算將被融入到各種課程中，并且成為參與全球科學(xué)和工程項(xiàng)目的必備條件。甚至，它將成為一項(xiàng)畢業(yè)考核標(biāo)準(zhǔn)，不懂量子計(jì)算?別想畢業(yè)!

　　全球每所大學(xué)都將開(kāi)設(shè)量子計(jì)算的課程，并通過(guò)在云端的量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的真實(shí)試驗(yàn)來(lái)培訓(xùn)學(xué)生。

　　業(yè)內(nèi)將出現(xiàn)新的開(kāi)發(fā)人員群體。計(jì)算機(jī)科學(xué)課程的“編碼”概念中將有一個(gè)量子專(zhuān)題。人們將同時(shí)學(xué)習(xí)量子算法與信息理論中的經(jīng)典算法。

　　5 年之內(nèi)，業(yè)界將發(fā)掘出量子計(jì)算機(jī)(與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)一同使用)的用武之地，用它來(lái)幫助我們解決特定的問(wèn)題。最先嘗試的一批企業(yè)無(wú)疑將在量子計(jì)算時(shí)代獲得明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

　　小型自主AI顯微鏡

　　地球水資源告急?別擔(dān)心，小型自主 AI 顯微鏡來(lái)幫忙!這個(gè)新玩意兒將在云中聯(lián)網(wǎng)并部署到世界各地，持續(xù)監(jiān)測(cè)對(duì)人類(lèi)生存至關(guān)重要的水資源狀況。

　　到 2025 年，全球?qū)⒂谐^(guò)一半的人生活在缺水地區(qū)，但是現(xiàn)在科學(xué)家很難對(duì)海洋、湖泊和河流狀況相關(guān)的最基本數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集和分析。

　　通過(guò)部署一些特殊的傳感器可以檢測(cè)到水中特定的化學(xué)物質(zhì)和狀況，但卻無(wú)法檢測(cè)預(yù)料之外的物質(zhì)，如入侵物種或者新流入的化學(xué)物質(zhì)。

　　而浮游生物是水域健康的天然生物傳感器，即便是非常微小的水質(zhì)變化也會(huì)影響它們的行為。

　　它們還是海洋食物鏈的基礎(chǔ)，充當(dāng)著 10 多億人的主要蛋白質(zhì)來(lái)源。然而，人們對(duì)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并將樣本送到實(shí)驗(yàn)室。

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

　　借助這些發(fā)現(xiàn)成果，人類(lèi)可以更好地理解浮游生物的行為，比如它們對(duì)溫度、石油泄漏以及溢流等各種因素導(dǎo)致的環(huán)境變化有何反應(yīng)。我們甚至可以用浮游生物來(lái)預(yù)測(cè)人類(lèi)水供應(yīng)所面臨的威脅，比如赤潮。

　　新型顯微鏡沒(méi)有透鏡，依賴(lài)一個(gè)成像芯片(就像任何手機(jī)上的芯片)來(lái)捕獲浮游生物從芯片前游過(guò)時(shí)的陰影，無(wú)需對(duì)焦就能生成其健康狀態(tài)的數(shù)字樣本。

　　未來(lái)，該顯微鏡有望借助高性能、低功耗的 AI 技術(shù)實(shí)現(xiàn)本地分析和解讀數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)報(bào)告任何異常，并及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。它對(duì)浮游生物有益的環(huán)境，對(duì)所有人也有益。