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2016年颠覆制造业的十大新兴技术!

2016-04-06 08:43
PokerJoker
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  9.神经形态技术

  目前,哪怕最先进的超级计算机,其复杂程度也无法与人脑相媲美。计算机是线性的,主要依靠高速中枢,在中央处理器和存储芯片之间实现数据的来回移动。相比之下,人脑则处于全方位的互联状态,人脑中的逻辑和记忆紧密关联,其密度和多样性均是现代计算机的数十亿倍。神经形态芯片旨在用与传统硬件完全不同的方式处理信息,通过模仿人脑构造来大幅提高计算机的思维能力与反应能力。

  近年来,计算机微型化使得传统计算性能得到大幅提升,但存储器与中央处理器之间数据的不断移动会消耗大量能源,产生多余热量,这一瓶颈限制了计算机的进一步改进。相比之下,神经形态芯片能效更高、性能更强,可将负责数据存储和数据处理的元件整合到同一个互联模块当中。从这一意义上说,这一系统与组成人脑的数十亿计的、相互连接的神经元颇为相仿。

  神经形态技术将是高性能计算的下一个发展阶段,它能够大幅提升数据处理能力和机器学习能力。IBM公司2014年8月所公布的百万神经元级别的TrueNorth芯片,在执行某些任务时,其能效可达传统中央处理器的数百倍,首次与人脑的大脑皮层有了可比之处。神经形态芯片计算能力显着提高,能耗和体积却要小得多,更为智能的小型机器或将引领计算机微型化和人工智能的下一阶段。

  其潜在用途包括:可更好地处理和应对图像信号的无人机、更为强大、更为智能的相机和智能手机、有助于解读金融市场奥妙或进行天气预报的大规模数据透视。未来,计算机可以自主地进行预测和学习,而不是仅仅按照预先编写好的程序行事。

  10.数字化基因组

  人体基因组由32亿个DNA碱基对组成,历史上第一次对其排序时,花了数年时间,耗资高达数千万美元。但今天,仅需几分钟,便可完成个人基因组的排序和数字化,花费也仅需数百美元。所得数据可通过U盘传输到笔记本电脑上,随后十分便捷地通过互联网进行共享。这种技术仅需很低的成本,便能瞬时探明我们每个人所独有的遗传结构,将为进一步推动医疗个性化、改善医疗效果带来一场革命。

  人类健康所面临的许多最难对付的挑战,不管是心脏疾病还是癌症,都有着与之对应的遗传因素。有了数字化技术之后,医生能通过观察肿瘤的基因结构来决定如何治疗癌症患者。同时,这一新知识也有助于制定具有高度针对性的疗法,使精确用药成为可能,从而改进患者特别是癌症患者的治疗效果。  
 

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