2014，熱什么？

文/張 蕊

2014年剛拉開序幕，云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、在線學(xué)習(xí)、3D打印等概念就持續(xù)發(fā)熱，而電子政務(wù)、智能醫(yī)療和新一代無線網(wǎng)絡(luò)將奮起直追，摩拳擦掌地要給人們的生活帶來實質(zhì)性的改變。2014，究竟什么最熱？

移動網(wǎng)絡(luò)的更新?lián)Q代——移動網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施必須追上用戶的需求

移動計算無處不在，我們能用智能手機與千里之外的家人與友人交流，這都?xì)w其所賜，但它的魔力遠(yuǎn)超于此。當(dāng)我們在公交與地鐵上購票時，當(dāng)我們用App叫外賣時，當(dāng)我們在手機和別的媒體播放設(shè)備上看視頻聽音樂時，移動計算都在發(fā)揮著作用。為此，移動計算系統(tǒng)必須能滿足這些需求。

思科公司預(yù)期，在2011年到2016年間，全球移動網(wǎng)絡(luò)流量將會增長18倍。城市的信息系統(tǒng)在這方面占據(jù)著優(yōu)勢：健壯的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，帶寬上G的骨干網(wǎng)絡(luò)，高速中繼，以及充足的電力資源與充電設(shè)施。但仍有很多系統(tǒng)很多時候沒有這些優(yōu)越條件，用戶也就享受不到足夠的服務(wù)，比如說災(zāi)難幸存者，或者偏僻地區(qū)的手機用戶，又或者當(dāng)上百萬人同時收看一場煙花匯演之時。在這些場景下，基礎(chǔ)設(shè)施往往不堪重負(fù)，使用戶獲得的服務(wù)質(zhì)量下降。研究人員需要開發(fā)新的工具、中間件與應(yīng)用，來緩解這一類服務(wù)質(zhì)量的問題。

移動云的崛起——移動分布式計算將見證爆炸式發(fā)展

移動計算以及云計算正在融合為同一個平臺，能提供不受限制的計算資源。移動設(shè)備一般受制于內(nèi)存、計算能力和電池續(xù)航。但與云計算結(jié)合后，數(shù)據(jù)的處理和儲存將不再依賴移動設(shè)備。在這個新平臺上，人們能更方便地同步信息，移動應(yīng)用將更可靠以及更易于擴展，多種服務(wù)的整合會變得更輕松，用戶能隨意訪問商務(wù)應(yīng)用以及多人協(xié)作服務(wù)，用戶體驗也會更加豐富多彩。一大波新式服務(wù)正在蓄勢待發(fā)。

物聯(lián)網(wǎng)擴張——期望四通八達(dá)的信息網(wǎng)絡(luò)能連通數(shù)字世界與生活現(xiàn)實

舊式的物聯(lián)網(wǎng)僅僅將各種智能設(shè)備無縫整合到信息網(wǎng)絡(luò)中，而通過移動設(shè)備與傳感器，新式物聯(lián)網(wǎng)能直接監(jiān)控它所處的環(huán)境，收集有關(guān)現(xiàn)實世界的海量數(shù)據(jù)，讓網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)能更好地反映現(xiàn)實，達(dá)到良好的互動協(xié)作。要達(dá)到這個目標(biāo)，我們需要找到將現(xiàn)實世界與對應(yīng)的數(shù)字資源緊密連結(jié)起來的方法。

大數(shù)據(jù)的質(zhì)變——我們需要更簡單的分析工具來對付洶涌而來的數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)之所以難以對付，不僅僅在于它的三個V——容量（volume）、速率（velocity）與多樣性（variety）。事實上，金融、保險、營銷、健康這些產(chǎn)業(yè)界，以及科研機構(gòu)，都急需能輕松處理大數(shù)據(jù)的人才與工具，來對他們收集的海量數(shù)據(jù)進行有意義的分析，但顯然技術(shù)界還沒有做好準(zhǔn)備。這個極端大數(shù)據(jù)的年代，在數(shù)據(jù)管理與分析方面，需要新的范式與準(zhǔn)則，而2014年將是群雄逐鹿之年。

3D打印機的革命——借助新的工具與技術(shù)，大眾將能受惠于3D打印的力量

3D打印的新工具與新技術(shù)可以說是惠及萬家，無論是跨國公司還是DIYer。3D打印給了他們一種更快、更便宜、更方便的工具，來制造新的設(shè)備，實現(xiàn)新的想法。汽車部件、電池、義體、電腦芯片，甚至珠寶、服飾、火器，哪怕是吃的比薩，3D打印無所不包。在未來的愿景中，大家都希望能將數(shù)字系統(tǒng)直接打印到現(xiàn)實的設(shè)備中。這需要新的工具、服務(wù)與平臺，而創(chuàng)新的商業(yè)模式與業(yè)務(wù)過程。數(shù)字化正在為硬件設(shè)計、測試與生產(chǎn)帶來全新的變革。無論是疊加式的3D打印，還是消去式的激光切割，技術(shù)的進展使人們現(xiàn)在能以更高的質(zhì)量與速度，以低廉的價格輕松制作新產(chǎn)品。

新學(xué)習(xí)模式的技術(shù)基礎(chǔ)——我們需要一體化而無處不在的在線課程

今天，世界各地的學(xué)生都能在網(wǎng)上注冊他們想要學(xué)習(xí)的任何課程，無論是計算機、信號處理和機器學(xué)習(xí)，還是歐洲歷史、心理學(xué)與天文學(xué)，而這一切都是完全免費的。人們對大規(guī)模在線課程（MOOC）的興趣正在持續(xù)發(fā)酵，同時也給技術(shù)人員出了一道難題：如何滿足這些新的學(xué)習(xí)系統(tǒng)與模式呢？像Coursera和edX這樣的平臺，參與的學(xué)生動輒成千上萬。這些學(xué)生用到的，不僅是作為“主菜”的在線講座，還有網(wǎng)上論壇、視頻通話、用以識別身份的按鍵記錄器，所產(chǎn)生的大量信息也需要強大的服務(wù)器來處理。MOOC與其它新晉的在線課程一樣，要求一種新的學(xué)習(xí)體驗：一體化、無處不在而又能設(shè)身處地為每個人提供服務(wù)。這需要不同的技術(shù)作為基礎(chǔ)，比如嵌入式技術(shù)與傳感器相關(guān)的技術(shù)。

3D打印給了人們一種更快、更便宜、更方便的工具，來制造新的設(shè)備，實現(xiàn)新的想法。

身份認(rèn)證與隱私的平衡——人們擔(dān)心社交網(wǎng)絡(luò)越發(fā)成為危險之地

社交網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)上交流協(xié)作的關(guān)鍵組織范式。盡管數(shù)字化社交網(wǎng)絡(luò)帶來了重大的機遇，也受到了用戶的青睞，這些系統(tǒng)在不斷擴張的過程中也帶來了新的風(fēng)險，引發(fā)了新的擔(dān)憂。比如，社交網(wǎng)絡(luò)的用戶可能會遭受到在線欺凌，他們的照片可能被盜，狀態(tài)更新也可能被壞人盯上，即使用戶頁面一片空白，通過你認(rèn)識的人也能推斷出你的個人信息。這些風(fēng)險同樣涉及在線身份的管理問題，因為在這些情況下，一個人在網(wǎng)上的ID往往與他們的真實身份和生活聯(lián)系得越來越緊密。現(xiàn)在，沖突已經(jīng)開始，在個人隱私與社交網(wǎng)絡(luò)帶來的便利之間。

醫(yī)療服務(wù)的聯(lián)機智能化——智能系統(tǒng)與輔助設(shè)施將會帶來健康

在我們生活的方方面面，計算機技術(shù)正變得越來越重要，特別是在個人與社會福利方面。各種智能系統(tǒng)、應(yīng)用、設(shè)備與移動系統(tǒng)在膳食、運動等方面為人們提供必不可少的信息，使人們更加健康。而在醫(yī)療方面，處方、手術(shù)與輔助設(shè)施都需要智能系統(tǒng)來分析數(shù)據(jù)與人體反應(yīng)，指引治療以及醫(yī)療介入的設(shè)計與過程。除了這些針對個人的技術(shù)進步，針對生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)、社會衛(wèi)生數(shù)據(jù)以及相關(guān)元數(shù)據(jù)的大規(guī)模分析也越來越普遍，這些分析能告訴我們疾病的傳播情況以及人群中某些衛(wèi)生習(xí)慣的具體情況。

科學(xué)云計算——征服挑戰(zhàn)與尋求突破的關(guān)鍵

科學(xué)計算正在改變科學(xué)研究的面貌，現(xiàn)今一些科研突破依賴的新式實驗，在十年前看來都像天方夜譚。在許多領(lǐng)域，科學(xué)計算是解決重大挑戰(zhàn)的關(guān)鍵，也給研究者帶來了科研突破?？茖W(xué)計算有多種形態(tài)：高性能計算，高吞吐量計算，多任務(wù)計算與數(shù)據(jù)密集計算。大數(shù)據(jù)帶來的數(shù)據(jù)集，無論在復(fù)雜度與容量上都在迅速增長，它們的分析、存檔與分享也成為了21世紀(jì)面臨的重大挑戰(zhàn)，而為了應(yīng)對這個挑戰(zhàn)，我們需要大規(guī)模的處理系統(tǒng)，隨著數(shù)據(jù)的增長，這些系統(tǒng)的設(shè)計與運行難度也將越來越大。