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鄔賀銓:大數(shù)據(jù)驅(qū)動與互聯(lián)網(wǎng)思維(3)

物聯(lián)網(wǎng)及窄帶物聯(lián)網(wǎng)

互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的另一種趨勢是物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的底層借助無線射頻識別技術(shù)(RFID)和傳感器等實現(xiàn)對物件的信息采集與控制,通過通信網(wǎng)絡(luò)匯集信息。搜集信息的目的是為了分析和決策。所以,物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)從連接人到連接物的應(yīng)用拓展。物聯(lián)網(wǎng)自2008年金融危機之后廣受關(guān)注,但其的發(fā)展和普及并不令人滿意。其原因在于,沒有合適的傳輸手段。智慧城市等應(yīng)用需要低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng),而WIFI、藍(lán)牙技術(shù)、光纖和移動通訊網(wǎng)絡(luò)雖可用,但難以滿足可靠性和低功耗、低成本的要求,因此,目前接入到運營商網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)終端僅有6%。

2016年6月,在韓國釜山召開的3GPP物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)會上通過了一個窄帶物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)NB-IOT。它是在運營商的頻率上擠出一個頻段200kHz,用正交頻分多址技術(shù)劃分為多個子載波,支持多個物聯(lián)網(wǎng)連接,采用一些先進(jìn)技術(shù),每個信道容量能達(dá)到幾十到幾百kb。它有四大特點:一是廣覆蓋,在同樣的頻段下比現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)增益高20dB,覆蓋面積擴大100倍。二是大連接,一個扇區(qū)能支持10萬個連接,比現(xiàn)網(wǎng)高出50-100倍。三是低功耗,終端模塊功耗為2G的1/10,待機時間可長達(dá)10年。四是低成本,單個接連模塊目標(biāo)1美元。未來,窄帶物聯(lián)網(wǎng)將為低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開辟一個很好的前景。

可穿戴設(shè)備的應(yīng)用

谷歌研發(fā)出一個眼鏡,摸一下鏡框,就能翻頁。掛在胸前的手機可投影到手臂上,那么在手臂上就可以瀏覽手機信息。還有的公司研制出藍(lán)牙鋼筆,它可使記錄在紙上的信息同步傳送到手機上。另外,百度也開發(fā)了一個眼鏡,一邊是攝像頭,一邊是送受話器,它將你看到的東西送到云端,搜索之后,給以解釋,實現(xiàn)了所見即所知。習(xí)近平總書記曾說,要讓互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成果惠及13億中國人民。那么,我國13億人中有殘疾人,他們怎么上網(wǎng)呢?盲人閱讀的書本是凹凸不平的,而屏幕不可能凹凸不平,怎么辦?手指閱讀器。手指上戴上一個裝有攝像頭的指環(huán),手指指到哪個詞,指環(huán)就自動讀取,甚至還可以翻譯出來。盲人不知道手指指到哪里?不要緊,有震動功能,每翻一頁,指環(huán)會把手指挪到第一個詞上,讀完一個詞再引導(dǎo)到下一個詞。

增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用。比如,你在商場試穿一條紅裙子時,還想試試藍(lán)色的,不一定要換,只需要對著鏡子說我要換成藍(lán)色的,那你想換成什么顏色就會換成什么顏色,甚至還可以修改這條裙子的款式。這就是虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實的結(jié)合。另外,還可以利用虛擬現(xiàn)實培訓(xùn)工人。不會修汽車的工人戴上眼鏡,跟著眼鏡的指示,一步一步完成汽車修理的工序。阿里公司還希望將虛擬現(xiàn)實用在購物上,把手機當(dāng)成眼鏡,進(jìn)行日常消費??傊F(xiàn)在各種各樣的視頻寬帶化促進(jìn)了大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)。

大數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)及其應(yīng)用

2008年世界上平均每個網(wǎng)民每個月下載1G,2014年平均下載10G。現(xiàn)在,全球新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量年增40%,全球信息總量每兩年就可以翻一番。2015年全球新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是8.2ZB,可以裝滿2600億個32GB存儲容量的iPad,這些iPad可以堆砌起9座中國長城。到2020年,全世界新產(chǎn)生數(shù)據(jù)量將達(dá)到40ZB,如果把它們?nèi)看嫒胨{(lán)光光盤,那么這些光盤的重量相當(dāng)于424艘10萬噸以上的尼米茲號航母的重量。

什么是大數(shù)據(jù)?大數(shù)據(jù)沒有權(quán)威的定義??梢哉f,大數(shù)據(jù)代表了由大容量、快速增長和多樣性表征的、需要特定技術(shù)和分析方法將其轉(zhuǎn)換為有價值的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)首先是量很大,其次是變化很快,再有變種很多。Word、Excel表達(dá)的數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),視頻、照片就是典型的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。僅是大、快、變不足以說明大數(shù)據(jù)有用,關(guān)鍵是價值。嚴(yán)格來講,大數(shù)據(jù)價值密度低,也就是說,大數(shù)據(jù)中的大部分都是垃圾,要通過沙里淘金、海里撈針,把有價值的數(shù)據(jù)挖掘出來,正因為有一定難度,所以才珍貴。

大數(shù)據(jù)挖掘,首先要有數(shù)據(jù)資源,以便技術(shù)采集。其次,根據(jù)需要處理的數(shù)據(jù)的不同,使用不同的數(shù)據(jù)庫。然后在后臺,還需要一些大數(shù)據(jù)挖掘軟件和方法來支撐。在這一過程中,建模是比較難的,不過目前美國MIT大學(xué)提出了自動建模方法。

人工智能與深度學(xué)習(xí)。舉個例子。2012年10月,微軟研究院院長里克·雷斯特博士在天津的演講中,介紹語音機器翻譯技術(shù)。這種技術(shù)基于上百萬網(wǎng)頁素材和大數(shù)據(jù)及深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將演講者所說的英文實時翻譯成中文,并用演講者的聲音和文字展示出來。谷歌人工智能阿爾法狗(AlphaGo)在與李世石進(jìn)行人機圍棋大戰(zhàn)中,用的是同樣的技術(shù)。這是大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用。

信息融合和信息抽取。舉個例子,我們可以將拍攝、搜集的大量古羅馬遺址照片,通過信息融合技術(shù)拼接起來,這樣就可以還原一個古羅馬。另外,為突出視頻或圖片中我們所感興趣的東西,可以屏蔽其他無關(guān)內(nèi)容。大數(shù)據(jù)利用信息融合技術(shù),從時空分布的信息中綜合出一個全局的觀念,它利用信息抽取技術(shù),從復(fù)雜的信息中突出我們所感興趣的部分,這就是大數(shù)據(jù)分析。它使我們有全局的觀念,也能讓我們感受到所關(guān)注的東西。

大數(shù)據(jù)的虛擬化和可視化。為了確診患者的肺部病癥,醫(yī)生可能要看幾百張、幾千張CT掃描圖,工作量、難度都很大?,F(xiàn)在通過大數(shù)據(jù)技術(shù)把這些CT掃描圖合成一個虛擬肺,之后醫(yī)生就可以綜合觀察患者的肺部問題。大家知道,在乳腺癌活檢中最難的是如何真正找出有癌細(xì)胞的位置,這非常考驗醫(yī)生檢測的準(zhǔn)確率。美國一個高中生,與一家醫(yī)院合作,以機器學(xué)習(xí)算法分析760萬乳腺癌患者的數(shù)據(jù),設(shè)計了定位活檢乳腺癌細(xì)胞的算法,位置準(zhǔn)確率達(dá)96%。

大數(shù)據(jù),不是我們收集了大量的數(shù)據(jù),將一大摞文件、圖表交到領(lǐng)導(dǎo)手上,而是必須要通過大數(shù)據(jù)挖掘,最后得出一張圖、一張表、一個視頻、一句話,成為最簡明的決策數(shù)據(jù)。

人工智能的發(fā)展

大數(shù)據(jù)離不開人工智能。20世紀(jì)50年代,美國學(xué)者提出人工智能概念,認(rèn)為依靠計算機能力,就可以譜寫被認(rèn)可的樂曲,寫小說等。但是,這些都沒有實現(xiàn)。后來,又提出專家系統(tǒng),它是把多個專家的經(jīng)驗輸入計算機,就好比把很多名醫(yī)的處方結(jié)合在一起。專家系統(tǒng)的出現(xiàn),把人工智能向前推進(jìn)了一步,但它永遠(yuǎn)只是模仿,無法超越專家?,F(xiàn)在,人工智能可以學(xué)習(xí)。人類跟其他動物的區(qū)別就在于人類會學(xué)習(xí)。專家系統(tǒng)只顯示出專家曾經(jīng)做過什么,不會比專家更好,但現(xiàn)在它能學(xué)習(xí),就會比專家更好。比如剛才提到的阿爾法狗,它利用現(xiàn)存于人類數(shù)據(jù)庫中的圍棋棋譜,通過自我對局3000萬盤的方式學(xué)習(xí)、訓(xùn)練,得到了完整的圍棋程序,最終戰(zhàn)勝了圍棋大師李世石。這就是因為人工智能會學(xué)習(xí)。

隨著“大智移云”時代的到來,人工智能從高大上走向接地氣。人工智能的應(yīng)用范圍很廣,目前包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。

現(xiàn)在,信息技術(shù)發(fā)展走到了一個新時代——“大智移云”時代。何謂“大智移云”?具體說來,“大”是指大數(shù)據(jù),“智”是指智能化、物聯(lián)網(wǎng),“移”是指移動互聯(lián)網(wǎng),“云”是指云計算。知名市場調(diào)研機構(gòu)IDC公司曾經(jīng)發(fā)布的一份報告顯示,創(chuàng)新平臺分為三個階段:1985年以前,全世界以計算機為創(chuàng)新平臺;2005年以前,全世界以互聯(lián)網(wǎng)為創(chuàng)新平臺;到2020年以前,移動寬帶、云服務(wù)、社交應(yīng)用和大數(shù)據(jù)將成為新的創(chuàng)新平臺。預(yù)測“大智移云”將支撐2020年全球信息產(chǎn)業(yè)收入的40%和增長份額的98%。

責(zé)任編輯:趙葦校對:張凌潔 王瑩 張一博最后修改:
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