电子产品世界

　　北京时间 2018 年 3 月 20 日凌晨，IBM 年度盛会 Think 2018 将在美国拉斯维加斯拉开帷幕，大会将持续 4 天。

 

　　Think 2018 是全球尖端科技创造者和行业领袖的一次“跨时代之约”。这不只是一场盛会，更是一次面向全球思考者的全方位深度对话。

　　在这场顶级科技盛会中，IBM 发布了对未来 5 年内的五大科技预测，其中包括格加密、密码锚定、量子计算等前沿科技。

　　在时代变革之际，探讨如何打破常规，创造新的思维体系。Think 2018 都给大家带来什么新鲜玩意儿和理念了呢，一起来看看。

　　全球最小的电脑

　　在 IBM Think 2018 大会上，IBM 研发的全球最小的电脑新鲜出炉!有多小呢?就像盐粒一般小!

　　

 

　　比起上一次“世界最小电脑”有了巨大的飞跃，当时引起轰动的是 2015 年推出的密歇根微型 Mote，直径 2mm。

　　所谓浓缩的都是精华，这个小小电脑也不例外。它具有和 1990 年的 x86 芯片相同的的计算能力，它具有十万个晶体管数量，能进行数据计算，逻辑分析等。

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

　　在以后的物联网，智能公路，智慧城市，个人智能穿戴等领域都会有这类计算机的身影，也许在不久的将来，人体植入电脑芯片用来加强记忆和感官处理将不是梦。

　　这个小玩意能干什么? IBM 对这款芯片的实际应用似乎主要集中在供应链管理和连锁保护 —— 进入“区块链”。该芯片只是 IBM 为此目的开发的众多“加密锚”之一。

　　它的设计目的是跟踪货物的运输情况，以及检测盗窃、欺诈和不合规行为。此外，它还可以对数据进行分类，或完成简单的人工智能任务。

　　IBM 的研究主管阿尔温德·克里什纳(Arvind Krishna)表示：“在未来五年内，类似于墨水点大小或比一粒盐还要小的微型计算机将嵌入到我们的日常物品和设备中”。

　　这个微型电脑可以记录一个产品从制造到最终到用户手中的整个过程。通过扫描标签，用户可以详细查看其历史记录，并确保它不是仿冒品。报道称，IBM 正在测试世界最小电脑的原型机。

　　格加密

 

　　技术进步的同时也滋养了一大批网络黑客。科学家预计，未来五年内，黑客所掌握的新的攻击手段将让目前的安全措施无所适从。

　　举个例子来说，几年后诞生的拥有数百万个量子位且支持容错的通用型量子计算机将可以快速筛查各种可能性，解密最强大的通用加密算法。面对如此劲敌，现在的安全防护措施太菜了。

　　所以，必须见招拆招。敌人进步，咱也得进步。IBM 研究人员正在开发一种名为格加密的新的安全技术，该技术可以把数据隐藏在一种名为格 (lattice) 的复杂代数结构中。

　　它的工作原理是这样的：在数学中，格表示那些人们认为很难解决的问题。其中一个问题是最短向量问题，即找到网格中距离原点最近的点。

　　即使量子计算机强大到足以攻破当今的加密技术时，密码学家也可以利用这些问题的难解性来保护信息。

　　不仅能打败未来的量子计算机，格加密这种全能的代数密码学也是另一种被称为全同态加密 (FHE) 的加密技术的基础。

　　其实现在在传输文件的时候，文件也是被加密的。只不过文件使用时会被解密，这就给黑客钻了空子。

　　而 FHE 技术可以很好的解决这个问题。核心就是让多方用户可以在文件加密的情况下对数据进行计算。

　　可能这么说比较抽象。举例子来说，一个用户信用报告机构可以在不解密个人数据的情况下分析和生成信用评分。

　　初级护理医生可以同专家、实验室或基因组学研究人员及制药公司共享患者医疗记录，各方都能在不暴露患者身份的情况下访问相关数据。

　　FHE 和其它安全计算工具让许多合作方能在一个文件上执行计算，这就避免了敏感数据被泄露给黑客。

　　这项技术未来得以广泛应用还得得益于成本的降低。目前 FHE 速度太慢且成本很高，还不能广泛应用，但不久的将来会得以解决的。

　　去年 12 月，IBM 科学家向美国国家标准与技术局提交了后量子加密技术，希望其可以用作全球标准——这意味着我们向网络安全竞赛的终极目标又迈出了一步。

　　AI偏见

 

　　对的，AI 也会有偏见!而且在未来五年内，有偏见的 AI 会越来越多，这就像电脑病毒一样，迅速滋生。

　　AI 哪来的偏见?这跟输入进 AI 的数据有关。比如，不良数据可能含有含蓄的种族、性别或意识形态偏见。

　　但是，我们不能看着事态就这么发展下去。要还世界一个公正的 AI!

　　本着这样的理念，麻省理工学院-IBM Watson AI 实验室利用AI和计算认知建模上的最新成果(如符合伦理的契约式方法)，通过描述人们在决策制定过程中使用的原则来确定人类思维如何应用它们。

　　其实说简单点就是，创造出在做决策时能够应用特定的人类价值观和原则的机器。

　　要开发这样的 AI，关键就是要做到，在进行数据开发和 AI 训练时，尽可能避免偏见。

　　为此，IBM 研究人员开发了一种方法来减少训练数据集中可能存在的偏见，这样之后利用该数据集进行学习的 AI 算法就能尽量保持公平。

　　IBM 科学家还设计了一种方法来测试 AI 系统，即使没有训练数据也可以使用。这项研究提议设立一个独立的偏见评分系统来确定 AI 系统的公平性。

　　与此同时，AI 系统通过发现、理解并指出人类在决策过程中的自相矛盾，也可以揭示出我们在哪些方面存在不公平、狭隘和认知偏见，继而促使我们采用更加公平和平等的观点。

　　密码锚定

 

　　在未来 5 年内，密码锚定 (cryptographic anchors) 和区块链技术将保证产品从生产源头一直到客户购买的整个过程都真实可信。

　　每年，欺诈给全球经济造成的损失超过 6,000 亿美元。在某些国家，一些特定的救命药中有近 70% 是假药。

　　一条供应链往往由分散于多个国家的数十个供货商组成，链条如此复杂，很难提防不法分子在其中搞鬼，所以，市场上出现了假钞、假化妆品，甚至假鸡蛋。

　　怎么解决这个问题?两项技术可以成为防护墙：密码锚定和区块链技术。

　　密码锚定是 IBM 研究人员正在开发的一种可以防篡改的数字指纹，可以被嵌入到产品或零部件中，并与区块链相链接。

　　数字指纹有不同的种类，当与区块链技术结合时，它可以成为验证产品真伪的一种强有力的手段。

　　例如，一种用于疟疾验血的塑料医疗器械目前在全非洲有数百万的仿冒品，通过浮雕技术可以在产品上添加一个无法修改的光密码。

　　此外，还可以在每颗疟疾药上涂抹少许可食用的磁性墨水。只要用智能手机扫描一下，医生或患者就能立即验证药物是安全的真品。

　　但是对于无法直接嵌入密码锚定的液态物品(比如一瓶 1982 年的波尔多葡萄酒)或者某种昂贵金属，又该如何确保其真实性呢?

　　IBM 科学家也考虑到这个问题，他们推出的一种密码锚定将配备了特殊光学设备的移动传感器或手机与 AI 算法结合起来。

　　这样就能通过纸质标签学习和识别所有事物的光学结构和特征，整个过程在一张自拍的时间内就能完成。

　　未来 5 年内，随着微流控芯片技术、封装平台、密码学、非挥发性内存及设计的进步，这些系统将从实验室走入市场。

　　量子计算

 

　　5 年之内，量子计算将走出实验室，成为众人皆熟的事物!目前，大多数人还不了解量子计算，认为这只是科学家才要研究的东西。

　　但是，未来五年内，这一局面将被彻底打破，量子计算要走进观众视野。

　　量子计算将被融入到各种课程中，并且成为参与全球科学和工程项目的必备条件。甚至，它将成为一项毕业考核标准，不懂量子计算?别想毕业!

　　全球每所大学都将开设量子计算的课程，并通过在云端的量子计算机上运行的真实试验来培训学生。

　　业内将出现新的开发人员群体。计算机科学课程的“编码”概念中将有一个量子专题。人们将同时学习量子算法与信息理论中的经典算法。

　　5 年之内，业界将发掘出量子计算机(与传统计算机一同使用)的用武之地，用它来帮助我们解决特定的问题。最先尝试的一批企业无疑将在量子计算时代获得明显的竞争优势。

　　小型自主AI显微镜

 

　　地球水资源告急?别担心，小型自主 AI 显微镜来帮忙!这个新玩意儿将在云中联网并部署到世界各地，持续监测对人类生存至关重要的水资源状况。

　　到 2025 年，全球将有超过一半的人生活在缺水地区，但是现在科学家很难对海洋、湖泊和河流状况相关的最基本数据进行实时收集和分析。

　　通过部署一些特殊的传感器可以检测到水中特定的化学物质和状况，但却无法检测预料之外的物质，如入侵物种或者新流入的化学物质。

　　而浮游生物是水域健康的天然生物传感器，即便是非常微小的水质变化也会影响它们的行为。

　　它们还是海洋食物链的基础，充当着 10 多亿人的主要蛋白质来源。然而，人们对浮游生物在其自然栖息地中的行为了解甚少，研究它们通常需要收集样本并将样本送到实验室。

　　IBM 研究人员正在研发小型的自主显微镜。这种显微镜放在水体中可以就地监视浮游生物、识别不同的物种，并跟踪其在三维空间中的移动。

　　借助这些发现成果，人类可以更好地理解浮游生物的行为，比如它们对温度、石油泄漏以及溢流等各种因素导致的环境变化有何反应。我们甚至可以用浮游生物来预测人类水供应所面临的威胁，比如赤潮。

　　新型显微镜没有透镜，依赖一个成像芯片(就像任何手机上的芯片)来捕获浮游生物从芯片前游过时的阴影，无需对焦就能生成其健康状态的数字样本。

　　未来，该显微镜有望借助高性能、低功耗的 AI 技术实现本地分析和解读数据，实时报告任何异常，并及时采取应对措施。它对浮游生物有益的环境，对所有人也有益。

关键词： IBM AI