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5G+ABC將如何塑造未來?

2020-07-14 09:04 無線深海

導讀:技術創(chuàng)新會帶來產業(yè)變革,但僅僅靠一項技術無法掀起足夠大的浪花,更無法撼動既有的產業(yè)格局。只有多項新技術的融合才會產生超出我們想象的化學反應,共同推動一次偉大的時代變革。

技術創(chuàng)新會帶來產業(yè)變革,但僅僅靠一項技術無法掀起足夠大的浪花,更無法撼動既有的產業(yè)格局。只有多項新技術的融合才會產生超出我們想象的化學反應,共同推動一次偉大的時代變革。

歷史上每一次工業(yè)革命的爆發(fā)背后都離不開一系列重要新技術的集體涌現(xiàn)。蒸汽機是第一次工業(yè)革命的關鍵技術創(chuàng)新成果,但只有伴隨著精密機械零件和改良過的冶金術等技術的突破,才引發(fā)了隨后鐵路和交通的產業(yè)變革。

20世紀后半段,半導體、集成電路、計算機、軟件、計算機網(wǎng)絡和手機等技術共同作用帶來了延續(xù)至今的信息產業(yè)革命。近年來,人工智能技術明顯受到了前所未有的重視,這其中正是源自于包括感知技術(如語音識別、計算機視覺、VR/AR等)和認知技術(如自然語言處理、知識圖譜、用戶理解等)在內的多個相關領域技術突破。

當我們提到“5G時代”的時候,其實并不是只談5G技術,更多的是5G與其他新技術的結合,特別是與人工智能、大數(shù)據(jù)和云計算等技術的結合,共同構成了“5G+ABC”的概念,才會催生出5G在應用領域中的眾多顛覆場景。5G確保了各種技術所驅動的應用能夠有機、高效地整合在一起,發(fā)揮更加完整且智能化的作用。

5G并不獨行,它需要“朋友們”的鼎力相助,技術變革發(fā)展趨勢如圖1所示。

圖1 技術變革發(fā)展趨勢

AI走來,聯(lián)手5G

也許在幾年前,當有人談到“人工智能”的時候,大多數(shù)人并沒有很強烈的感受,畢竟這不是一個在日常生活中會經(jīng)常用到的詞語。但一切在2016年3月發(fā)生了改變。

2016年3月9日,世人矚目的圍棋“人機大戰(zhàn)”首局在韓國首爾四季酒店打響。由世界冠軍李世石對陣谷歌公司的機器人AlphaGo。結果,賽前被普遍看好的李世石,因為自己的一個失誤葬送好局,輸?shù)袅说谝槐P。隨后,AlphaGo又連下兩城,以總比分3:0領先。最終,AlphaGo以總比分4:1大勝人類選手李世石,這場全球矚目的人機大戰(zhàn)以機器人大勝告終。

從那時開始,“人工智能”的概念席卷了全世界,在科技、傳媒乃至各行各業(yè)掀起了一股人工智能熱潮。隨后一年,“人機大戰(zhàn)”2.0又開始了,這次是升級后的阿爾法圍棋挑戰(zhàn)世界排名第一的圍棋世界冠軍、中國棋手柯潔,雙方進行了三番棋大戰(zhàn)。這一次,大家似乎更看好這個具有強大的計算能力,并且又毫無人類情緒化沖動的機器人能獲取勝利。結果不出所料,機器人最終以3:0取得勝利。

“人機大戰(zhàn)”使得原本隱藏在實驗室里面、非常神秘的人工智能技術開始走進公眾視野,成為大家茶余飯后的談資,更成為當前最為熱門的科技詞語。

1956年,麥卡錫、香農等10位年輕學者在達特茅斯夏季人工智能研究會議上首次提出人工智能(Aritificial Intelligence,AI)的概念。這一年被視為AI的元年。

早期人工智能技術的研究思路還停留在根據(jù)既定的程序執(zhí)行計算任務的階段,但后來人們發(fā)現(xiàn),想要窮盡所有可能的情況并轉化為程序是不可能的,只有讓機器學會不斷去感知、模擬人類的思維過程,逐漸達到甚至超過人類,才是真正意義上的人工智能。

畢竟,我們每個人在學校時候,都會被老師教導要學會“舉一反三”,而不是“死記硬背”,掌握學習方法比背誦標準答案更重要。人類智能亦如此,機器要想變得更接近人類,當然也要掌握自我學習的能力。

2006年加拿大教授Hinton提出的深度學習的概念極大地發(fā)展了人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法,提高了機器自我學習的能力。深度學習開始成為人工智能最重要的驅動力。

2010年后,隨著語音識別、計算機視覺等技術相繼取得重大進展,圍繞語音、圖像等人工智能技術的創(chuàng)業(yè)大量涌現(xiàn),人工智能開始滲透和影響各行各業(yè)。

5G搭臺,數(shù)據(jù)唱戲

曾經(jīng)的一本暢銷書《大數(shù)據(jù)時代》讓大數(shù)據(jù)這個概念變得家喻戶曉,人們逐漸開始重視數(shù)據(jù)在信息經(jīng)濟和數(shù)字化時代的重要基礎作用。甚至認為未來的時代將不是IT時代,而是DT(DataTechnology,DT)時代,即數(shù)據(jù)技術時代。

大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的不同之處在于數(shù)據(jù)的規(guī)??涨褒嫶?、數(shù)據(jù)的維度十分復雜和數(shù)據(jù)的來源非常廣泛。自然,數(shù)據(jù)產生的威力也十分巨大。數(shù)據(jù)是未來企業(yè)競爭的核心要素之一,是一種戰(zhàn)略性資源,也是推動所有企業(yè)實現(xiàn)轉型升級的基礎。

李開復曾經(jīng)這樣解釋過人工智能:深度學習+大數(shù)據(jù)=人工智能?,F(xiàn)在的人工智能技術以深度學習為代表,深度學習最終的目的是訓練出一個有效的模型,用來解決各類場景問題。如同學生培養(yǎng)解題能力一樣,學生需要不斷地做各種類型的題目,當數(shù)量足夠多時,就會形成一個行之有效的解題模型。

訓練深度學習模型的基礎是不斷“喂”海量的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)“喂”得足夠多、“喂”得足夠快,模型就練得更好、更強大。所以說,大數(shù)據(jù)是人工智能的關鍵要素之一。

怎樣才能讓大數(shù)據(jù)更好地服務于人工智能的模型訓練呢?一是確保足夠龐大的數(shù)據(jù)量,二是數(shù)以億計的設備連接。4G無法滿足需求,但5G可以做到。

5G就是新一代信息高速公路,它提供了最快的車速、充足的車道,將海量數(shù)據(jù)和信息及時傳遞到目的地———人工智能的云端大腦,幫助其完成自我學習和進化,使其變得更接近“人類智能”,變得可以思考問題和控制行動,以幫助人類完成各類工作。

可以想象,5G網(wǎng)絡全面建設成后,就如同一個四通八達的高速公路網(wǎng)絡,觸角可以伸向所有可以產生數(shù)據(jù)的地方,就像城市里絡繹不絕的車流一樣,每時每刻都在高效傳輸海量數(shù)據(jù)信息,加之人工智能強大的算法和算力,將為車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及智慧城市等應用帶來強大的能力保證。

工業(yè)時代的核心競爭力是生產能力,信息時代的核心競爭力是計算能力。計算能力取決于三要素:算法、算力和算料?!癆BC三兄弟”恰好滿足了這些要求,AI提供算法、云計算提供算力、大數(shù)據(jù)提供算料。5G就是維持計算工作的“搬運工”,將算料搬運到具備算法和算力的地方。5G與ABC的關系如圖2所示。

圖2 5G+ABC新興技術

5G串聯(lián),云邊結合

無論一個國家還是企業(yè),做決策離不開兩種主要模式:

●集中式?jīng)Q策:所有信息匯總至最高指揮部,作為組織的大腦,指揮部根據(jù)各地的情報信息思考和決策下一步的行動。

 

●分散式?jīng)Q策:很多信息由分散在各地的基層指揮人員直接處理,并不需要層層匯總到最高的指揮部,這樣節(jié)省了時間,減輕了中央的工作壓力,提高了效率。

通過修建5G高速網(wǎng)絡,將分散在各行各業(yè)的所有硬件設備都連上網(wǎng),這些設備每時每刻產生海量的數(shù)據(jù)。那么接下來的問題是,這些數(shù)據(jù)該在哪里進行處理?由此產生兩種技術,分別是云計算和邊緣計算。

云計算的概念早已有之,事實上,我們每天用的互聯(lián)網(wǎng)產品,都可以算是云計算的一種形式。比如打開百度搜索引擎,當你輸入一行關鍵字并單擊回車鍵后,是百度后端的服務器在辛苦的工作,為你尋找一切有關的詞條鏈接。這些工作并沒有發(fā)生在你的計算機或者手機上,而是“遠在天邊”,就像天上的云彩一樣。

我們?yōu)榱耸褂梅奖?,會下載專用的App,因為這樣運算速度會更快。但在未來,我們的手機終端也許就只剩下一塊電子屏幕了,屏幕上的操作都可以借助5G傳遞到云端處理器,再將處理后的數(shù)據(jù)返回屏幕終端,強大的云計算能力和5G的高速連接讓我們感覺不到云端的計算有什么延遲問題。

5G對未來社會的一大變革正在于此,云端即終端。

但一項技術要想大規(guī)模商用,除了技術本身以外,還需要考慮成本問題。特別是對于人工智能而言,處理海量數(shù)據(jù)的成本非常高,高到我們無法把所有數(shù)據(jù)都匯總在云端集中處理。那么,為什么不用逆向思維來考慮,將數(shù)據(jù)放在終端設備上處理呢?

相比集中式的云計算技術,分散式處理的邊緣計算技術正在成為重要的輔助力量。邊緣指的是分散的設備終端,相對集中的云端而言,邊緣的終端最靠近數(shù)據(jù)源,用來處理數(shù)據(jù)的好處顯而易見。

不需要長距離傳遞數(shù)據(jù),因而沒有延遲問題,響應更快。

減少了傳遞過程中的損耗,數(shù)據(jù)可靠性更高。

能夠更好地保護數(shù)據(jù)安全,特別是用戶的隱私。

能夠記住用戶的使用習慣,實現(xiàn)個性化定制服務。

當然,云計算和邊緣計算并不是競爭關系,邊緣計算不會取代云計算,它們在人工智能的計算中各有分工側重,又彼此協(xié)同配合,在這過程中,最重要的媒介就是5G網(wǎng)絡。

云邊結合,意味著云端負責處理海量數(shù)據(jù)和復雜的計算,同時將結果反饋給終端,幫助終端面向用戶提供更準確的服務。終端在用戶需求上以最快速度響應,并通過軟硬件結合進行個性場景的處理,減輕云端的負擔。

5G是兩者來往交互的媒介渠道,因為5G有高速率、大容量以及低時延的特性,可以將云端和終端串聯(lián),形成“云端—5G—終端”的系統(tǒng)平臺,為人工智能技術對行業(yè)的應用保駕護航,如圖3所示。

圖3 云邊結合

人工智能(AI)是研究開發(fā)能夠模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的一門新的技術科學,研究目的是促使智能機器會聽(如語音識別、機器翻譯等)、會看(如圖像識別、文字識別等)、會說(如語音合成、人機對話等)、會思考(如人機對弈、定理證明等)、會學習(如機器學習、知識表示等)以及會行動(如機器人、自動駕駛汽車等)。

大數(shù)據(jù)(Bigdata)是指無法在一定時間范圍內用常規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合,是需要新的處理模式才能具有更強的決策力、洞察力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。大數(shù)據(jù)不是用隨機分析法(抽樣調查)這樣的捷徑,而是對所有數(shù)據(jù)進行分析處理。大數(shù)據(jù)有5V特點(IBM提出):Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多樣)、Value(低價值密度)和Veracity(真實性)。

云計算(CloudComputing)是分布式計算的一種,指的是通過網(wǎng)絡“云”將巨大的數(shù)據(jù)計算處理程序分解成無數(shù)個小程序,然后,通過多部服務器組成的系統(tǒng)處理和分析這些小程序,得到結果并返回給用戶。簡單地說,云計算早期就是簡單的分布式計算,主要用來解決任務分發(fā)問題,并進行計算結果的合并。因而,云計算又稱為網(wǎng)格計算。通過這項技術,可以在很短的時間內(幾秒鐘)完成對數(shù)以萬計數(shù)據(jù)的處理,從而達到強大的網(wǎng)絡服務。

萬物互聯(lián),5G帶給我們的技術啟蒙

從2018年開始,5G逐漸成為社會的“熱詞”,話題度一直居高不下。作為全球科技產業(yè)競爭的制高點,有關5G的任何進展都會引發(fā)全社會的大討論,牽動著產業(yè)界的神經(jīng)。

5G

到底給我們帶來了什么變化?

作為一種最新的通信技術,5G的直接作用體現(xiàn)在連接上,連接的對象包括人和物。當然,4G也是連接,但4G的連接主要體現(xiàn)在人與人的交互中,比如視頻、語音等信息的傳送。如果仍舊停留在人—人交互,那么4G完全可以滿足我們的需要。

假如我要在線看一部電影,4G可能要花三五分鐘進行緩沖,而5G只需要十幾秒,畢竟5G的速率要遠高于4G??稍囅耄蠹視榱斯?jié)省這幾分鐘時間,去花錢買一部5G手機嗎?未必。

如果只限于人-人交互,那么5G并不能輕易地替代4G,更不可能讓用戶為其買單。5G應用還有物-物相連的場景,在交通、工業(yè)、醫(yī)療以及金融等多個行業(yè),對信息高速率和低時延的要求遠遠高于我們對普通通信的要求,比如自動駕駛車輛,在高速行駛中,必須保證足夠低的時延,才能做到安全可靠。否則就算只有一兩秒鐘的延緩,也會釀成大禍。

早在2008年,國際商業(yè)機器公司(以下簡稱IBM)就提出了“智慧地球”的理念,隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的普及,人們開始暢想“萬物互聯(lián)”的新場景。全球有70億人口,人人互聯(lián)的規(guī)模存在一個上限。但說到萬物互聯(lián),相比起來將是幾百、幾千,甚至幾萬倍的連接規(guī)模,4G與之相比,完全不在一個數(shù)量級。小到衣物、鞋帽,大到汽車、工廠,所有生產和生活設施都能夠聯(lián)網(wǎng)在線,產生的數(shù)據(jù)實時傳遞,每一臺硬件都是一個智能設施,可以實現(xiàn)感知、通信甚至計算功能,整座城市都可以放在“云”端,讓世間萬物充滿“智能”。

這其中非常重要的一環(huán),就是數(shù)據(jù)傳遞環(huán)節(jié),也就是需要一張高速的網(wǎng)絡覆蓋到一切物體,使彼此實現(xiàn)互聯(lián)。4G的速率達不到,因此過去幾年,萬物互聯(lián)只能體現(xiàn)在概念層面。到了5G時代,速率已經(jīng)不是問題,“萬物互聯(lián)”近在眼前5G典型行業(yè)應用如圖4所示。

圖4 5G典型行業(yè)應用

“4G改變生活,5G改變社會”。由于5G具備多連接、低時延、高速率以及廣覆蓋等特性,其已經(jīng)成為各行各業(yè)面向數(shù)字化轉型的關鍵技術。

如前所述,5G是人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算以及虛擬現(xiàn)實等技術落地的核心基礎設施。一方面,面向個人用戶,5G可以為用戶提供超高清視頻、浸入式游戲等全新娛樂體驗,讓社交產品能夠全面升級換代,開創(chuàng)新的市場空間;另一方面,面向企業(yè)客戶,5G通過實現(xiàn)海量機器和硬件的聯(lián)網(wǎng),可以支持智慧城市、智能交通、智慧能源、智慧醫(yī)療以及智慧教育等行業(yè)應用場景的進一步落地,推動全社會的數(shù)字化轉型。

伴隨著5G技術的發(fā)展,全社會對5G的關注度在不斷提升。實際上,相比以往關于3G、4G的討論更多還停留在行業(yè)內,5G早已超出了通信行業(yè)的范圍,各行各業(yè)的人士都開始關注如何應對這一次技術變革帶來的機遇和挑戰(zhàn),如何借助5G的東風實現(xiàn)自身的轉型,開辟新的市場。

5G,讓全社會完成了一次技術“啟蒙運動”!