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技术控们,未来30年的前沿科技趋势都在这里了,别怪我不告诉你-凯发app

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2017-08-25 浏览:1834次 来源:微信公众号

如果你是一个技术控、爱好科技的人,又或是从事it、互联网方面工作的人,如果你关注未来科技发展趋势和科技创投,那么这份美国陆军部公布的《2016-2045年新兴科技趋势报告》就值得一看。

该报告是在美国过去5年内由政府机构、咨询机构、智囊团、科研机构等发表的32份科技趋势相关研究调查报告的基础上提炼形成的。通过对近700项科技趋势的综合对比分析,最终明确了20项最值得关注的科技发展趋势。

那一点就带大家走进科技进步的殿堂,看看什么科技才是世界发展的最前沿。

混合现实

虚拟现实和增强现实(vr和ar)技术已经在消费电子市场激发了极大的热情,各科技公司也迅速的开始进入这个市场。在2014年收购oculus vr之后,facebook将在今年推出他们首款vr眼镜。三星,索尼,宏达也计划在今年推出vr产品。资本的涌进代表了vr将会成为新一代的主流娱乐技术。当然,vr也有在娱乐之外的应用。美国第二大家居装饰用品公司lowe’s(劳氏公司)正在开发名为holoroom的一款3d增强现实科技。lowe’s的客户将可以设计一个空间,然后使用holoroom进入一个3d模型,体验他们设计的空间感觉如何。


虽然在历史上,市场对vr和ar曾有些过于膨胀的预期,如今的超高清显示,低价的姿势与位置探测器以及高清视频内容给混合现实科技打下了雄厚的基础。在未来的30年里,这些技术将成为主流科技。ar眼镜将把实时相关的信息给用户投放在现实中,而vr眼镜则可以通过融合视觉,听觉,嗅觉和触觉来实现深度沉浸的体验。

代表性技术:消费级硬件、沉浸式体验、交互技术

实际应用:谷歌cardboard、混合现实软硬件市场规模预测、手术现场流媒体直播

物联网

在2045年,最保守的预测也认为将会有超过1千亿的设备连接到互联网上。这些设备包括了移动设备、可穿戴设备、家用电器、医疗设备、工业探测器、监控摄像头、汽车、以及服装等。它们所创造并分享的数据将会给我们的工作和生活带来一场新的信息革命。

人们将可以利用来自物联网的信息来加深对世界以及自己生活的了解,并且做出更加合适的决定。




与此同时,联网设备也将把目前许多工作,比如监视,管理,以及维修等需要人力的工作自动化。物联网、数据分析、以及人工智能这三大技术之间的合作将会在世界上创造出一个巨大的智能机器网络,在不需要人力介入的情况下实现巨量的商业交易。

but,虽然互联网会提高经济效益、公共安全、以及个人生活,它也会加重对于网络安全和个人隐私的担忧。恐怖分子、犯罪集团以及敌对势力将会利用物联网作为新的攻击手段。而物联网中所包含的大量数据也会诱惑政府去实施针对人民的监控,从而进一步引发隐私和安全之间的对抗。

代表性技术:微电子机械系统(mems)、无线通讯、电源管理技术

实际应用:海量数据分析、医疗实时监控

机器人与自动化系统

在2045年的地球上,机器人和自动化系统将无处不在。自动驾驶汽车会使交通更加安全与高效,或许还会给共享经济带来新动力。机器人则会负责日常生活中大量的任务,比如照顾老人与买菜,以及工作中的职责,比如收获农作物,维护公共设施等等。



而随着机器人的机动性、灵敏度以及智能的提高,它们将成为强大的战士,在战场上辅助、甚至替代人类士兵作战。人工智能软件则会被使用到商业上,例如从数百tb的数据里面提取有意义的信息,使商业服务自动化,以及替代诸如客服、教师等传统意义上 “以人为本”的职业。




但是,机器人与自动化也会带来许多的危机。数百万工作被机器取代的下岗职工将会给社会造成极大的冲击,导致经济与社会的不稳。自动化网络系统则会成为各个敌对势力相互攻击的主要突破口,在冲突中使用机器人和自动化系统则有可能造成极大的伦理和文化挑战。

代表性技术:机器学习、传感器与控制系统、人机交互

实际应用:alphago、机器人神经系统、微软聊天机器人tay

智能手机与云端计算

智能手机与云端计算正在改变人类与数据相处的方式。比如目前的美国,大约有30%的网页浏览和40%的社交媒体是通过手机的。而这的原因之一就是具有各种可以测量天气、位置、光度、声音、以及生物特征的探测器的智能手机。

随着手机的威力越来越大,功能也越来越全面,移动网络的铺展也将加速。在2030年,全球75%的人口将会拥有移动网络连接,60%的人口将会拥有高速有线网络连接。

移动终端的发展以及移动网络的扩散,也会进一步推进云端计算的进展。云端计算可以在在零投入的情况下给用户带来大量的计算能力。在未来的30年里,基于云的移动计算端将会改变从医疗到教育的各行各业。




比如人们可以通过手机来进行体检并与云端的诊断软件直接沟通,人们也可以在手机上使用教育软件来学习新的技能,农民们甚至可以通过手机连接到实时气象数据,通过云端软件计算最优化的收割时间。

但是,这一切都需要极高的网络安全性、可靠性、以及流量。商业用户以及个人用户也都需要习惯把数据上传到云端中。

代表性技术:高效无线网络、近场通信与低能耗网、电池优化

实际应用:数据流动性、移动端恶意软件、云端移动处理器

智能城市

在2045年,全世界65%-70%的人口将会居住在城市里。随着城市人口的增加,全球人口超过1千万的超级都市将会从2016年的28座增加至2030年的41座。大量的人口向城市流动将会给这些城市的基础建设,比如城际交通,食物和水源,电力能源,污水处理,以及公共安全系统等带来极大的压力。




未来的智能城市将利用信息和通讯技术(ict),通过大数据以及自动化来提高城市的效率和可持续性。

比如使用分散探测系统将实时监视城市用水用电数据,通过智能电网自动调整配电设置;通过联网的交通信号系统以及自动驾驶系统来减缓车辆堵塞的程度;利用由新材料和新设计技巧所建的智能建筑来提高空调和照明系统的效率,减少能源浪费;使用屋顶太阳能板、小型风力发电机、地热发电,以及其他可再生资源提供干净的电力。

但是,在另一方面,没钱或者缺乏政治信念去投资这些科技的城市将会变得极其拥挤和肮脏,成为暴动和冲突的爆发点。

量子计算

量子计算是通过叠加原理和量子纠缠等次原子粒子的特性来实现对数据的编码和操纵。

虽然在过去的几十年里,量子计算只存在于理论上,近些年的研究已经开始出现有意义的结果。在未来的5-15年里,我们很有可能制造出一款有实用意义的量子计算机。




量子计算机的出现将会给其他的研究方向,比如气候模拟、药物研究、以及材料科学带来巨大的进步。

不过,最令人期待的还是量子密码学。一台量子计算机将可以破解世上所有的加密方式,而量子加密也将真正无懈可击。如今,量子计算机的许多技术堡垒已经开始被逐一攻克,虽然我们也许在21世纪40年代才会看到真正实用的量子计算机,但来自政府和业界的大量投资意味着量子计算已经迈过了转折点。

代表性技术:量子纠错、量子编程、后量子密码学

实际应用:mit量子叠加研究、ibm云端量子计算服务、量子通讯卫星

太空科技

太空行业正在进入一个从上个世纪60年代后就从未出现过的发展阶段。新的科技,比如机器人,先进的推进系统,轻便的材料,增加制造,以及元件小型化正在减少把人和物送入太空的价格,而这则会开启太空探险的新机会。




spacex,arianespace,blue origin等太空行业的新人已经带来了例如可回收火箭等颠覆式创新。

在未来的30年里,科技的研发将会带领人类将重返月球。在此之外,更加伟大的探险,比如人类登录火星也是,以及新型基于太空的行业,比如在开采小行星中的矿物也都有可能出现。

虽然探索甚至殖民太空是现代人来长久的梦想,但是对太空设施的需求很有可能加大地球上的冲突。随着更多的国家开始依赖天基设备,对太空的控制将有可能成为一个全新的爆发点。天基武器不再是不可能,而反卫星也将成为未来战争的一部分。

医学

在未来的30年里,各种科学技术上的突破将改变医学。通过基因组学,我们将会得到真正的私人药物。在未来,癌症,心肺疾病,阿兹海默症,以及其他目前看似无救的疾病将会由针对患者个人基因的药物来治疗。




人类将可以通过dna培养出来移植所需的器官,从而灭绝等待配型以及排斥反应等很可能致命的情况。生物假肢将会被直接连接到神经系统上,从而提供与真实触感极其相似的感官。

机器急救人员以及例如控制性降温的肢体存活技术将会大幅度延长救援的“黄金时间”。科学家们将找到衰老的原因,从而增加人类的寿命,涌现出一大群非常健康并有活力的“老人”。

另一方面,发达的医疗设施的价格将会给各国的医疗系统带来更大的压力。穷人与富人之间的救命资源的竞争则会加剧。抗药性极高的超级细菌也会给世界各地的人们带来极大的危险。也会出现极大地不均。而且随着人类寿命的增加,年轻人与老人之间对于工作以及资源。

代表性技术:定制化医疗、再生医学、生物医学工程

实际应用:耐药细菌、electrx、干细胞疗法

食物与淡水科技

在未来的30年里,淡水和食物的缺乏将会在世界上制造更多的冲突。大约全球25%的农地已经由于过度耕作,干旱,污染等原因造成了严重退化。




在未来的几十年里,最乐观的预测也指出主食谷物的价格将会提高30%。但那是最乐观的情况。如果全球气候变化、需求,以及资源管理的失败按照目前的趋势继续下去,价格提高100%也是可能的。

在2045年,全球超过40%的人口将会面临缺乏水源的问题。这一切问题的解决方式只有科技。

海水淡化、微型灌溉、污水回收、雨水收集等科技将会减缓人类对淡水水源的需求。基因改造农作物以及自动化将会允许农民使用更少的土地来出产更多的食物。食物和淡水将会成为新的科技热点,也会成为新的冲突爆发点。

代表性技术:农业技术、水资源循环与回收、可代替食物来源

实际应用:农业无人机、从雾气中取水、垂直农业


是不是看了以后,感觉科技知识满满。如果是那样那就对了。一点觉得在未来面前,你我还都是孩子,我们在这条路上还需继续努力。


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