2018年06月20日 | 赛博朋克的未来 也许就基于5G+AI的下场「工业革命」

    一个很有趣的现象：

　　人类统治地球这么长时间以来，从来没有任何东西能比人工智能更像人类。

经典科幻作品《海伯利安》

　　人工智能，这是个非常老生常谈的话题。从1956年的达特茅斯会议开始，这个合成词（人工智能，Artificial Intelligence，简称AI）距今已有超过60年的历史，并伴随着技术的进步演化至今。在此期间，人类文学、电影史上涌现出大量与之相关的作品——《海伯利安》、《2001：太空漫游》、《金色阴影之城》……虽然科技进步并不依赖于文学作品的奇思妙想，但你却不得不对这些作品中描述的人工智能世界啧啧称奇——这……这难道就是未来？

　　试想一下吧，每天早晨叫你起床的不再是恼人的闹铃声，而是由机器合成的甜美女声；你永远不需要为早餐吃什么好而烦恼，因为人工智能会帮你调配最具营养价值的食物；下班回来你希望去健身房练下肌肉，于是你的智能管家告诉你该做几组掌上压、几组仰卧起坐……

　　我可以跟你打赌，即使你没看过前面提及的文学作品，你也能想象到一个被人工智能所包围的未来是什么样的。

电视剧《西部世界》

　　事实上，就在这两年，‘人工智能’这个词又火了起来——不仅仅因为Alpha Go战胜了柯洁和李世石，或是《西部世界》刷爆了朋友圈，更深层次的原因在于，我们的世界即将，或正在发生巨大的变革。

　　带来这个变革的就是5G。

　　5G和人工智能

　　过去的几年中，通讯技术的发展给社会带来了深刻的影响和变化：4G和移动互联网从根本上改变了人类的出行和生活方式，社交、移动支付、O2O、LBS……已经成为日常生活中司空见惯的东西，你或许根本没有意识到，此时距离4G的商用元年还不足10年。那么，作为能够连接成百上千亿设备的5G技术，会不会成为推动人工智能长足进步的契机呢？

　　答案是肯定的。

　　人工智能的研究历史有着一条清晰的脉络，从‘推理’、‘知识’，再到以‘机器学习’为重点的研究方向，很显然，机器学习成为实现人工智能的一个途径，即以机器学习为手段解决人工智能中的问题。

　　李开复曾经这样解释过人工智能：深度学习+大数据=人工智能

　　现今的人工智能技术，特别是以深度学习（机器学习的一个分支）为代表的，需要海量的数据作为基础支撑，并以此将其训练成一个有效的模型。你如果看过《复仇者联盟2：奥创纪元》，应该会对电影中的奥创印象深刻。作为一个人工智能，奥创一开始就像初生婴儿一样什么都不懂，但接收了Jarvis庞大的数据和信息之后，便开始学习和进化，甚至产生了要毁灭复仇者联盟的意识和想法——这个过程事实上就是机器学习的过程。

　　然而，作为一个端到端的学习，这个模型将会非常复杂、且庞大。要解决庞大的数据量和数万亿连接的设备问题，在今天看来绝非易事，这就是为什么‘5G将会成为推动人工智能发展的一个契机’。

高通总裁克里斯蒂安诺·阿蒙

　　高通总裁克里斯蒂安诺·阿蒙在人工智能创新论坛上分享过这样的一个观点：规模化的人工智能仅仅依靠云端计算是无法实现的，必须分布到无线的边缘（终端设备），这意味着终端也需要具备机器学习能力。

　　然而，在终端这种有限的环境中同时完成各种类型的数据处理工作，并不是一件容易的事情，而即将到来的5G，恰恰是解决这个问题的一个关键因素。

　　5G技术具备高速率（eBMM）、大容量（mMTC）和低时延（URLLC）的特点，高速率体现在一切联网设备的连接性能上，试想一下，一眨眼就能下载完一部高清电影？或是瞬间缓冲完的4K视频？而大容量则体现在万亿级别的设备连接上，除了与云端相连接之外，还能实现端到端的快速连接，蓝牙传文件？不，比这快得多了；同时是，网络延迟也将下降到10ms以下--比你眨眼的时间都要短得多。

　　如此高的速率和极低的时延，能够支持终端设备快速连接至云端并获得云端的无限存储和数据，同时还能在具备处理能力的终端上进行感知、推理以及行动，提升终端的计算能力。

　　从云端到终端的人工智能

　　过去，我们认为5G会是一个变革社会的技术，其中一个很浅显的原因在于——当无线连接的速度一旦高于一个阙值，那么，云端将等于终端。

　　打个比方，未来的某一天，我们的手机仅仅由一块屏幕、一块电池和一个信号收发器组成，我们在屏幕上的任何操作都会以指令的形式发送到云端，借由云端进行处理后，再将数据传送回终端上。凭借云端强大的计算能力和超高的无线连接速度，这个过程产生的延迟甚至仅有几ms，甚至更低。

赛博朋克作品《攻壳机动队》

　　将云端作为唯一的处理中心，一切数据传输都在网络中进行——这并不是一个新奇的观点，在绝大部分赛博朋克文学、游戏、电影中，这是一种很常见的要素：

　　未来社会将形成一个在信息网络控制下的一体化大企业，终端、甚至是人类则通过计算机空间的接口完全接入一种由机器环境构成的全球数据网络--在这样的大背景下，衍生出一系列围绕人工智能、骇客、虚拟现实和大型企业，且具有浓厚反乌托邦风格的故事，一般都能归类到赛博朋克之中。

　　但事实上，在5G的时代背景下，基于云计算的人工智能将不会是唯一选择。而前文提及‘将人工智能扩展到终端’，就是高通给出了的另一个方案。

　　任何一项技术的大规模商用，首先要考虑的往往是成本和效益问题。人工智能的模型构建以及面对海量数据的计算、处理能力，其成本规模是相当高的，至少在人工智能发展的初期，我们很难对这个成本进行准确的估算，那么，为什么不考虑在终端设备上扩展人工智能呢？

　　克里斯蒂安诺·阿蒙在谈及终端侧的人工智能这个话题时，点明了一个很重要的关键点：当边缘终端都具备机器学习能力，就意味着数据处理都将在最靠近数据源的地方进行，除了响应更快、可靠性更高之外，它能够很好地保证用户的隐私，即使脱离网络也能很好地工作。其次，由于终端上的人工智能通过芯片和软件实现，它还会记住你在这台设备上的使用习惯，还有助于个性化的定制。

　　当然，这并不意味着云端的人工智能会被抛弃，基于云和基于终端的人工智能恰恰是互补的关系，而在其间扮演重要角色的就是5G。

　　5G网络的高速率、大容量以及低时延特性，使得基于云和基于终端的人工智能将构筑成一个‘云端-5G-终端’的人工智能平台：云端的人工智能在于处理海量的数据、复杂的计算以及学习模型，并在必要的时刻反馈到终端，帮助终端作出更准确的判断和反应；基于终端的人工智能则主要面向应用层面，通过硬件和软件的结合赋予其学习能力，更好地解决用户的问题。

　　举个例子——工业控制，在矿山挖掘、运输等存在安全隐患的环境下，低延迟的远程控制加上人工智能的辅助，使得人类能够在远离这些危险环境的情况下，通过实时画面传输和精准的人工智能计算辅助对机器进行操控，实现安全远程作业。

　　又或者这样：进行无人驾驶的时候，云端会根据交通状况为你规划好一条道路，并发送到汽车的智能电脑上，电脑会根据这一信息对汽车发出相应的指令，即使路上出现什么意外，智能电脑也会进行自主判断，是否绕道还是等待。

　　5G的商用和无处不在的人工智能

　　显然，‘云端-5G-终端’的人工智能将会是一次影响深远的技术变革。尤其是未来的5年内，智能手机累计出货量将达到86亿部，如此大的移动终端规模能够为构建人工智能平台带来巨大的潜能，加上通信技术的进步对于物联网的赋能，未来将会有数万亿的终端连接在一起——在这样的背景下，5G将会和人工智能并行发展，创造出下一个移动革命。

　　幸运的是，即使这种‘科幻电影一般的场景’距离我们还有些遥远，但这些技术正以肉眼看得见得速度在稳步前进中。

　　5G的商用进程

　　今年6月14日（北京时间），3GPP正式宣布了5G标准独立组网（SA）功能的冻结，这在通信圈中可是一件大事，如果说去年年底确立的是‘非完整版’的5G标准（非独立组网，NSA），那么，此次SA标准冻结则标志着首个真正意义上的国际5G标准正式出炉。

　　通俗来说，就是5G网络的部署标准已趋向完善，距离大规模商用仅有一步之遥，而与之相伴相随的人工智能，也将离我们越来越近。

　　此外，能够实现5G连接的硬件技术也基本成型。去年的10月份，高通在香港召开了4G/5G峰会，推出了首款面向移动终端的5G调制解调器X50 Modem，理论最高下载速率达到5Gbps；此外，在此前高通联合vivo的应用演示中，我们已经初窥到了5G时代的手机体验：8秒内下载完一部1.2GB的电影；无需缓冲在线播放2K视频；高清3D视频直播延迟低于5ms……

X50 Modem

　　你能想象得到一旦5G开始大规模商用后，会对我们的生活造成多大的影响吗？

　　今年年初的MWC 2018上，高通还展示了骁龙X50 5G调制解调器展示了>4Gbps的峰值速率，并发布了骁龙5G模组解决方案——这个解决方案能够大大降低手机厂商设计5G手机的难度和成本，大大加速了5G在手机行业的应用。

　　值得一提的是，高通还联合世界各地运营商进行5G网络试验，这种试验对于即将到来的5G技术至关重要，能够确保5G顺利的在消费者之间普及。

　　无处不在的人工智能

　　“你好，人类！”

　　绝大多数人心目中的人工智能，或许是《机械姬》中美貌迷人的人形机器，或许是《钢铁侠》中没有实体的智能系统Jarvis……未来的某一天我们也许真能够做到这种程度，但很遗憾，以目前的技术来看，人工智能和大多数人所想象的有着不小的落差。

　　难道人工智能距离我们还有很远？事实上，现实中的人工智能早已无处不在——不管你相信与否。

　　打开你的手机，看看你安装在手机上的众多APP，你是否能够想象到，人工智能技术已经成为这些APP上的核心驱动力了呢？

　　当你使用滴滴打车软件时，人工智能的算法会帮助司机选择最合适的线路，避开塞车路段；当你使用美图秀秀时，基于大数据的智能算法会为你设定最合适的美颜效果；京东、亚马逊正在使用先进的仓储机器人、物流机器人进行高效地分发快递；甚至是你每天看的短新闻，都是机器人（美联社90%的新闻都由机器撰写）写的……

　　早前，在国际大数据产业博览会上，就有不少和人工智能相关的产品和技术展出：QQ高能舞蹈、3D Animoji、实时视频风格转换……即使它们看起来仅仅是个APP或软件，但你是否能想到实现这些技术的背后已经离不开人工智能了呢？

　　前文中提到的‘将人工智能扩展到终端上’，在本届数博会上也得到了体现，众多配备了骁龙845、骁龙660的手机均有亮相（小米MIX 2S、一加6、vivo X21等），利用芯片上的AI Engine（人工智能引擎），这些手机已经实现了智能游戏优化、智能拍照美颜……可以说，人工智能的加持，赋予了手机等终端产品无限的可能。

　　结语

　　当珍妮机第一次转动的时候，它的发明者詹姆斯·哈格里弗斯根本不会想到，这台简单的纺织机，竟然会促使第一次工业革命的到来。

　　5G是基础设施，就像信息高速公路一样，它为海量的数据和信息的传递提供了可能性，同时，也带来了更高效的传输速率；而人工智能，不仅仅是云端的大脑，也是能够完成学习和进化到的神经网络，它使得物变得更加人化，会学习和思考，能够协助人类完成生产的工作，甚至是成为人类智慧的延伸。

　　可以想像，一旦5G网络铺开和商用，加上人工智能技术的结合，将会成为物联网、车联网、智慧城市、工业控制等等带来强大的保证。

　　它会带来下一次的工业革命吗？或许真的会。