2021年的科技趨勢的預(yù)測：八大技術(shù)將改變世界

12月18日消息，為期三周的亞馬遜re:Invent全球大會即將閉幕，亞馬遜全球副總裁、首席技術(shù)官Werner Vogels發(fā)表壓軸演講，分享了他對2021年的科技趨勢的預(yù)測。以下就是他對明年及未來發(fā)展的預(yù)測。

1.無遠(yuǎn)弗屆，云將無處不在（2021年，云向邊緣的推進(jìn)將進(jìn)一步加速）

所有云功能都集中在數(shù)據(jù)中心的時代正在開始消失。你會發(fā)現(xiàn)，云應(yīng)用可以幫助海上船只提高性能，幫助飛機(jī)穿越天空，云應(yīng)用嵌入汽車，進(jìn)入家庭生活。不只是設(shè)備密集的數(shù)據(jù)中心，農(nóng)村地區(qū)、野外，甚至空中、近地軌道，都可以獲得強(qiáng)大的云存儲及計算能力。云無處不在。

從AWS的視角看，AWS部署了數(shù)量眾多的云數(shù)據(jù)中心區(qū)域和接入點，讓云技術(shù)向全球各地的客戶不斷靠近。AWS Snowball被部署到夏威夷的火山邊、南極洲的研究中心，收集PB級的數(shù)據(jù)。AWS Outposts將云的觸角延申到客戶的本地機(jī)房。AWS Local Zones將精選的云基礎(chǔ)設(shè)施部署到更靠近客戶需要的地方，幫助城市地區(qū)的客戶迅速精減其累贅的數(shù)據(jù)中心。廚房里，健身房的自行車上，邊緣設(shè)備可以借助AWS IoT Greengrass彼此相連。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展，運營商開始部署AWS Wavelength區(qū)域，讓5G終端上的應(yīng)用可以充分發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)低延遲、高帶寬的優(yōu)勢。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的最遠(yuǎn)端都能高速地連接到云端，偉大的事情就會發(fā)生。

當(dāng)延遲消除了，一些需要極低延遲的操作，從自動駕駛到自然語音處理和翻譯，對重要基礎(chǔ)設(shè)施的主動管理，就不再需要往返于地球的偏遠(yuǎn)角落和中心服務(wù)器之間，可以在最需要結(jié)果的地方就地進(jìn)行。結(jié)果是什么呢？無人駕駛汽車成為現(xiàn)實，您可以開始與智能語音助手Alexa進(jìn)行更自然的對話，工廠、住宅和辦公室空間變得更加高效靈活。而且，如果你喜歡玩游戲，無論身在何處，都不必?fù)?dān)心延遲影響游戲體驗，可以將你的游戲技能發(fā)揮到極致。

云的概念從一個中心點延伸出來，進(jìn)入人們?nèi)粘５纳?、工作環(huán)境，將有越來越多原本在云中運行的軟件在身邊運行，改善人們的生活，從醫(yī)療保健到交通運輸、娛樂、制造等等。2021年，云向邊緣的推進(jìn)將進(jìn)一步加速。

2.機(jī)器學(xué)習(xí)的互聯(lián)網(wǎng)（機(jī)器學(xué)習(xí)從云端延伸到邊緣）

數(shù)據(jù)正在爆炸式增長。今天，一小時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，比2000年全年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)還要多。未來三年內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，將比過去30年的還要多。2020 年，科學(xué)研究人員、制藥公司、政府和醫(yī)療機(jī)構(gòu)將所有資源轉(zhuǎn)向疫苗開發(fā)、新的療法，以及其它幫助我們對抗疫情的手段。無論你是不是數(shù)據(jù)科學(xué)家，都會對數(shù)據(jù)增長曲線有所認(rèn)識。我們需要處理海量數(shù)據(jù)的能力。無論是醫(yī)療還是別的什么應(yīng)用，處理所有這些信息的唯一實際方法，就是使用數(shù)據(jù)攝取和聚合工具，跟機(jī)器學(xué)習(xí)模型相結(jié)合，幫助我們理解這些信息。因此，毋容置疑，機(jī)器學(xué)習(xí)在2020年已經(jīng)成為主流。

機(jī)器學(xué)習(xí)歷來是一個計算量很大的工作負(fù)載，只能在最強(qiáng)大的硬件上運行。但是隨著軟件和芯片技術(shù)的進(jìn)步，情況正在改變。通過組合使用AWS多種技術(shù)，軟件和硬件在邊緣端適配，可以發(fā)揮出比以往更大的作用。

云向邊緣端不斷地推進(jìn)，明年將有更多行業(yè)和政府機(jī)構(gòu)加速采用機(jī)器學(xué)習(xí)。在制造業(yè)，機(jī)器學(xué)習(xí)將融入生產(chǎn)線，實時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，機(jī)器學(xué)習(xí)可以幫助農(nóng)民更明智地使用寶貴的資源，例如土壤和水。

在世界上以小農(nóng)戶為主的地區(qū)，例如整個東南亞和非洲，將機(jī)器學(xué)習(xí)模型的使用推向新的應(yīng)用領(lǐng)域，在更邊緣的地方收集數(shù)據(jù)，帶來的改變將是革命性的，將有助于農(nóng)戶提高收成，并且?guī)椭麄兲岣呤蹆r。

Werner說他曾在東南亞拜訪過一個AWS客戶叫HARA。HARA總部位于印度尼西亞雅加達(dá)，他們使用機(jī)器學(xué)習(xí)分析東南亞成千上萬小農(nóng)戶的數(shù)據(jù)。通過人員和設(shè)備在田間收集數(shù)據(jù)，包括農(nóng)場的季節(jié)性生長周期，種植作物需要多少投入，從中可以獲得多少收入。這種分析有助于農(nóng)戶獲得合理的信貸。隨著新冠疫情全球爆發(fā)，HARA正在使用其平臺識別最需要食物的地方和人，與擁有食物的農(nóng)戶相匹配，并找出兩者之間最佳的物流方式。新冠疫情為人類帶來棘手的問題，但是科技可以幫助解決這些問題。

機(jī)器學(xué)習(xí)不斷擴(kuò)展，機(jī)器對機(jī)器的連接將呈爆炸式增長。根據(jù)思科的年度互聯(lián)網(wǎng)報告， 2018年，互聯(lián)網(wǎng)上只有33%的連接是機(jī)器對機(jī)器的連接。如果你有一個Echo智能家居產(chǎn)品，或者正在關(guān)注汽車行業(yè)的快速發(fā)展，那么你應(yīng)該已經(jīng)看到即將發(fā)生的事情，連接云的傳感器和設(shè)備正在激增。Werner預(yù)計，到2021年，這一比例將超過50%。

機(jī)器對機(jī)器的連接不斷增加，更多的數(shù)據(jù)注入機(jī)器學(xué)習(xí)模型，將出現(xiàn)更多針對機(jī)器學(xué)習(xí)的定制芯片。通過AWS Inferentia，可以在電力和計算方面降低機(jī)器學(xué)習(xí)成本。成本不斷降低，性能不斷提高，越來越多的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用場景在邊緣執(zhí)行運算，在邊緣建立新模型。對于需要低延遲的應(yīng)用 來說，這是一個顛覆性的創(chuàng)新。

現(xiàn)實的例子是今年席卷澳洲叢林或者美國西海岸的山火。未來，在邊緣設(shè)備運行的機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以幫助人們，根據(jù)歷史上的火災(zāi)情況，在地面逐秒模擬當(dāng)前的情況，不用回到中央數(shù)據(jù)中心，就可以預(yù)測火災(zāi)危險。邊緣設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，可以幫助救災(zāi)機(jī)構(gòu)預(yù)防和撲滅火災(zāi)，讓我們在世界各地可以看到更準(zhǔn)、更快版本的 “今日火災(zāi)風(fēng)險”提示。

如上，機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用在醫(yī)療保健領(lǐng)域，用于為最需要的人提供食物，應(yīng)對山火等氣候變化的影響，技術(shù)、專家與決策者和社區(qū)合作，可以對人們身邊的世界產(chǎn)生積極的影響。

3.2021年，圖像、視頻和音頻的表達(dá)將超過文字

幾年前，《連線》雜志的一篇文章中，Werner談到了聲控計算的迅速崛起，新興的用戶界面，讓人類可以用更自然的方式與機(jī)器交流、進(jìn)行人與人之間的交流。這一趨勢進(jìn)入2021年及以后，Werner認(rèn)為鍵盤會繼續(xù)沒落，以漸進(jìn)的方式被淘汰。

在過去一年，全球疫情讓人們與外界隔離，越來越多地通過音頻、視頻和圖像進(jìn)行通信。隨著人們更多地使用多媒體的方式進(jìn)行交流，在屏幕上產(chǎn)生的文字?jǐn)?shù)量相對減少。在Twitter上，平均每天有80%的消息包含圖像或視頻，或者僅僅是圖像或視頻。今年夏天，Twitter開始為iOS用戶推出音頻推文，進(jìn)一步明晰了這一趨勢?？焖俳档偷某杀竞驮谠浦写鎯?shù)據(jù)的能力，對這一趨勢起到了一定的推動作用。

企業(yè)要與客戶保持聯(lián)系，更要敏銳地意識到這些習(xí)慣的變化，客戶會不再依靠鍵盤、鼠標(biāo)或其它機(jī)械的方式，與企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行互動。所以企業(yè)應(yīng)該探索從鍵盤轉(zhuǎn)向更自然的用戶界面。Alexa允許客戶用語音進(jìn)行亞馬遜購物，其應(yīng)用情況令人興奮。

向更自然的交流方式的轉(zhuǎn)變，也讓服務(wù)和信息的獲取更加公平。對那些從未學(xué)會讀寫的人來說，聲音可能是他們獲取信息的唯一方式。例如在加納，Cow Tribe公司通過簡單的語音命令向牧民分派疫苗、飼料和獸醫(yī)。不能操作觸摸板或鍵盤的殘疾人，可以通過語音，讓屏幕顯示去年夏天的照片，從附近的餐館點菜，或者讓智能音箱給孩子打電話。

另外， Twitter和其它地方的所有視頻、音頻和圖像都將成為數(shù)據(jù)源，可以提供新的洞見，產(chǎn)出新的產(chǎn)品和服務(wù)。拿音樂來說，隨著人們向數(shù)字音樂過渡，音頻已成為分析數(shù)據(jù)的來源，不僅可以播放你喜歡的歌曲，而且?guī)椭愀櫝绷髭厔?，發(fā)現(xiàn)新的藝術(shù)家；結(jié)合樂曲、流派和藝術(shù)家的歷史，將音樂匹配到情緒、言語片段或位置地點。

2021年及以后，從社交平臺到業(yè)務(wù)運營的所有領(lǐng)域，音頻、視頻和圖像的使用將繼續(xù)取代文字，云技術(shù)將發(fā)揮重要作用，滿足這一需求。

4.科技將改變現(xiàn)實世界，就像改變數(shù)字世界一樣

2020年，社交隔離闖入人們的生活。隔離讓人們有機(jī)會審視、再思考，我們的城市是如何運作、如何呼吸、如何流動的。我們生活和工作的許多地方，都是建立在幾十年的假設(shè)之上（或者有幾百年的歷史，取決于你的居住地），這些假設(shè)不再成立，或者說在此次全球疫情中表現(xiàn)不佳。

在高級數(shù)據(jù)分析的幫助下，2021年人們將開始思考，如何更好地設(shè)計城市，既能做到社交隔離，又不會感到相互之間遙不可及。這將會是數(shù)字和物理世界的真正融合。

例如，使用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)，城市能夠分析人員流量，了解行人在不同情況下如何走動，如何進(jìn)入體育場、出入雜貨店和地鐵站。多年來，大型商場一直在使用這種技術(shù)分析特定時刻的人流量，讓人們在最佳時刻路過廣告或促銷牌子。將機(jī)器學(xué)習(xí)模型加入進(jìn)來，我們就可以在瓶頸和危險點出現(xiàn)之前對其進(jìn)行預(yù)測。

我們可以預(yù)測每小時的行人流量，在夏季旅游旺季或冬季流感季提供安全通勤建議。試想在一座博物館，可以借助這些技術(shù)，很快知道如何擺放藝術(shù)品最好，更好地設(shè)計洗手間出入口，防止人們相互碰撞，保持安全的社交距離。

現(xiàn)實世界的另一個巨大轉(zhuǎn)變，更大程度上將體現(xiàn)在金融方面，人們口袋里的現(xiàn)金正在迅速消失。新冠疫情帶來的最大變化之一是無現(xiàn)金支付興起。世界各地的一些酒吧和餐館開始禁止使用現(xiàn)金。新的在線支付平臺在崛起，他們的業(yè)務(wù)建立在云上，以區(qū)塊鏈為例，底層加密和分類賬系統(tǒng)（區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€去中心化的電子分類賬系統(tǒng)）是基于云的。這樣的支付選擇會越來越多，全世界將進(jìn)一步加速采用數(shù)字技術(shù)，取代陳舊的、持續(xù)了幾個世紀(jì)的支付方式。

5.遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)在教育中掙得一席之地

在過去幾年里，幾乎每個行業(yè)都發(fā)生了根本性的變化，只有教育是個例外，大多數(shù)教育機(jī)構(gòu)的運作方式，仍然與我很多很多年前上學(xué)時并無二致。然而，當(dāng)在線課程項目如Coursera或在線服務(wù)Chegg出現(xiàn)、教育方式正在出現(xiàn)一些緩慢變化時，新冠疫情讓教育界經(jīng)歷了一場快速且不可逆轉(zhuǎn)的重塑，其程度幾乎超過了其它任何行業(yè)。

Werner說，最近他和波蘭華沙的一些高中生進(jìn)行了交談，他們在用社交學(xué)習(xí)網(wǎng)站Brainly完成學(xué)校課業(yè)，通過線上課堂互相幫助。在疫情中絕望的父母們，都希望確保孩子在新的遠(yuǎn)程教育環(huán)境中真正在學(xué)習(xí)，因此，像Brainly這樣的在線學(xué)習(xí)工具應(yīng)運而生，爆炸性增長。

在疫情期間，技術(shù)在兒童教育方面發(fā)揮了巨大作用。明年，當(dāng)人們驗證了遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的有效性，而且對某些人來說或許是更好的選擇，遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)將在教育中發(fā)揮更積極和持久的作用。

另一個很好的例子，是黑人女孩代碼（BGC）創(chuàng)始人Kimberly Bryant所做的項目。與所有教育者一樣，在疫情期間，Kimberly只能在線上為7-17歲的女孩開設(shè)計算機(jī)科學(xué)課程。以往，BGC教室一年能招收約5500名學(xué)生，但今年春季僅用一個月的時間，學(xué)生數(shù)量就幾乎達(dá)到了全年數(shù)量的一半，加入的女孩來自世界各地。Kimberly說，BGC不再會只有面授的教學(xué)形式了，她已經(jīng)看到了自己能達(dá)到的規(guī)模，以及她可以幫助更多的來自世界各地的女孩。

今年的疫情大流行以及其它顯而易見的變化，都迫使人們做出適應(yīng)。但在線課程的意義不只是發(fā)生了全球健康危機(jī)才能體現(xiàn)。任何時候都可以選擇接受遠(yuǎn)程教育（和工作）意味著，孩子們生病時也可以呆在家里上課，不會落后于同學(xué)。如果根本沒有學(xué)?？缮?，只要有互聯(lián)網(wǎng)，至少有可能接受某種形式的教育。

毫無疑問，應(yīng)該把孩子們送回教室，讓他們有面對面的交流，但還是可能有其它事件的干擾。遠(yuǎn)程課堂能使學(xué)校的教學(xué)系統(tǒng)和學(xué)生們，靈活應(yīng)對各種突發(fā)事件，無論遇到疫情大流行、自然災(zāi)害還是人為災(zāi)難，都能確保學(xué)習(xí)不被中斷。

6.小企業(yè)競相上云，東南亞和撒哈拉以南的非洲將成為領(lǐng)跑者

2021年及以后，一個巨大的變化是，小企業(yè)開始利用先進(jìn)的云技術(shù)服務(wù)客戶。大量優(yōu)秀的技術(shù)和服務(wù)提供商將會涌現(xiàn)，服務(wù)于這些小企業(yè)。技術(shù)將幫助小企業(yè)做各種事情，從啟動一個聊天機(jī)器人回答常見問題，到幾分鐘內(nèi)讓一個超簡單的CRM系統(tǒng)就緒運行。小企業(yè)能夠擁有復(fù)雜架構(gòu)和應(yīng)用帶來的益處，卻無需投入時間和金錢來搭建它們。

實現(xiàn)這一點源于云無所不在的趨勢。在過去的一年里，大多數(shù)小企業(yè)都體驗到，在許多情況下，利用技術(shù)的能力決定了一個企業(yè)的生死存亡。很少有人知道，美國只有47%的中小企業(yè)擁有自己的網(wǎng)站，預(yù)計這一數(shù)字在2021年會有所增長。放眼全球，預(yù)計東南亞國家，如印度尼西亞、菲律賓、泰國和越南，以及非洲的肯尼亞、尼日利亞和南非，將引領(lǐng)這一趨勢。

2020年之前，Werner花大量時間在世界各地與客戶交談，傾聽他們利用科技克服挑戰(zhàn)的故事。在這些地區(qū)，他看到了中小企業(yè)的巨大潛力，也從他們的故事中受到啟示。在撒哈拉以南的非洲地區(qū)，90%的公司都是小企業(yè)，占國內(nèi)生產(chǎn)總值的40%，經(jīng)濟(jì)總量達(dá)7000億美元。而東南亞國家的一些重要行業(yè)中，小型和微型企業(yè)占了99%，主要集中在旅游業(yè)和手工業(yè)。目前，這些國家的在線普及率已經(jīng)位居世界前列，即使周圍的世界正在停擺，這些小微企業(yè)依然可以通過互聯(lián)網(wǎng)與外界進(jìn)行交易。

以印度尼西亞的Warung Pintar為例，這家公司通過云端連接食品小店，將技術(shù)服務(wù)與小企業(yè)結(jié)合。在印度尼西亞、東南亞和世界其它地方，隨處可見這種街邊小吃攤和小雜貨店，它們通常都是獨自經(jīng)營，可以在那里買冷飲，買零食，也可以給手機(jī)充值。Warung Pintar小店提供了所有這些功能，只是這些小店和它們的運營都是連接到云上的。Warung Pintar的小店經(jīng)營者通過一個亮黃色的小盒子，就可以實現(xiàn)庫存管理和跟蹤、銷售分析、無現(xiàn)金支付、WIFI連接等。以前，這些小店生意的好壞只有依賴路邊的人流量，現(xiàn)在小店店主們可以開始了解和培育他們的客戶群。以前，他們庫存和進(jìn)貨主要憑直覺采購，現(xiàn)在他們可以分析，了解賣什么最賺錢，什么貨只是占地兒。

隨著這些小企業(yè)將其獨特的做法和獨具特色的商品推向世界，他們很可能打破發(fā)達(dá)國家的許多商業(yè)慣例。他們既沒有傳統(tǒng)技術(shù)的負(fù)擔(dān)，也沒有固有思想的羈絆，因此發(fā)展空間廣闊無限。

7.2021年，量子計算將蓬勃發(fā)展

過去，一次又一次證明，一旦最先進(jìn)、最復(fù)雜的技術(shù)被普及，讓大眾都買得起、用得到、能理解，巨變就會發(fā)生。

在 2019年 re:Invent大會上，AWS發(fā)布了一項全托管的量子計算服務(wù)Amazon Braket，幫助研究和開發(fā)人員加速研究，發(fā)現(xiàn)量子計算的潛力。2020年，AWS把這項服務(wù)開放給了所有人。 Amazon Braket出現(xiàn)前，只有全球頂尖的研究機(jī)構(gòu)或最具經(jīng)濟(jì)實力的公司才能使用量子計算硬件，現(xiàn)在，任何人都可以用低至0.30美元的價格使用量子機(jī)器。

毫無疑問，這種深奧難懂的計算方法還處于早期階段，但這也正是Braket的要點所在。在探索時期尤為重要的一點是，要讓盡可能多的人涉足到量子計算領(lǐng)域。隨著企業(yè)和機(jī)構(gòu)開始初步嘗試量子技術(shù)，這種專業(yè)知識開始走出學(xué)術(shù)界，圍繞量子未來的各種商業(yè)計劃、產(chǎn)品與服務(wù)雛形就會陸續(xù)出現(xiàn)，這也是Braket從實驗室走向應(yīng)用的途徑。正如我們在機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)展過程中看到的，當(dāng)軟件生態(tài)系統(tǒng)真正能夠服務(wù)于硬件時，成千上萬的應(yīng)用程序就會出現(xiàn)。

在未來十年左右的時間里，量子計算將改變很多領(lǐng)域，如化學(xué)工程、材料科學(xué)、藥物發(fā)現(xiàn)、投資組合優(yōu)化、機(jī)器學(xué)習(xí)等，但只有當(dāng)越來越多的人現(xiàn)在開始設(shè)想這條未來之路，這些改變才能實現(xiàn)。 鑒于AWS有經(jīng)驗讓所有人用得起、用得上和能理解先進(jìn)的云技術(shù)，Werner認(rèn)為2021年將是量子計算開始蓬勃發(fā)展的一年。

8.2021年，云技術(shù)將在太空方面取得最大進(jìn)步

Werner說，為使科技發(fā)揮潛力，幫助全世界的人過上更好的生活，我們走遍世界，更應(yīng)該走到世界的上空。

2019年，我們推出了AWS Ground Station衛(wèi)星地面站服務(wù)。利用該服務(wù)，客戶能夠控制衛(wèi)星通信、處理數(shù)據(jù)，擴(kuò)大運營規(guī)模，而不必操心地面站基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)或管理。這項服務(wù)已經(jīng)取得巨大成效，但我們認(rèn)為這僅僅是一個開始。我預(yù)測，2021年及以后，太空將是我們在云技術(shù)方面取得最大進(jìn)步的領(lǐng)域。

目前，衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接入和處理技術(shù)，已經(jīng)用于幫助研究人員追蹤冰川消退，海事機(jī)構(gòu)保護(hù)脆弱的海洋保護(hù)區(qū)，農(nóng)學(xué)家更準(zhǔn)確預(yù)測糧食供給。同時，一些初創(chuàng)公司正在探索利用太空發(fā)展新一代快速而安全的網(wǎng)絡(luò)。通過讓每個開發(fā)者都能負(fù)擔(dān)得起接入太空的費用，我期待看到這些創(chuàng)新能落地變成現(xiàn)實，幫助所有人成長和成功。

責(zé)任編輯：PSY