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科技预言:2019年即将到来的十项技术革命!

2016-07-19 15:32
路过的码农
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  电脑自身

  现在的计算机大多是隐形的,它们镶嵌在各处——墙壁里、桌椅中、衣服里、首饰里,还有身体里,无处不在。

  人们已普遍将3D显示器内置入镜片或隐形眼镜中。这些“直接针对眼睛”式的显示器覆盖了“现实”环境,从而创造出一个极为真实的虚拟视觉环境。这种显示技术直接将图片投射到人眼视网膜上,所呈现的图像清晰度比肉眼视觉还要高,并且无论是否有视觉缺陷都可使用这一技术。

  “直接针对眼睛”的显示器可在以下三种模式中运作:

  1.头部定向显示:显示的画面与头部的位置和方向保持相对静止。头部移动时,显示器会相应地显示出现实环境的相关画面。这种模式通常用于与虚拟文件的互动交流。

  2.虚拟现实覆盖显示:头部移动或转到另一侧时,呈现的画面也会滑动,从而保持虚拟的人、物、环境与真实环境(你仍可看见真实环境)的相对静止。因此,“直接针对眼睛”式显示器呈现出一个人的画面时(他可以是一个与你相隔甚远但正与你进行3D可视通话的真实人物,也可是计算机虚构出的一个“模拟”人物),这个投影出来的人物将处于一个特定的位置,这个位置处于你看得见的周边真实环境中。这样一来,当你移动头部时,相对于真实环境而言,投影出的人就显得处于一个固定的位置了。

  3.虚拟现实阻隔显示:它与虚拟现实覆盖显示一样,只是真实环境被阻隔在外,因此,你只能看见投影出的虚拟环境。使用这种模式可以摆脱“真实”的现实,进入一个虚拟现实的环境。

  除了视觉光学镜片之外,还有听觉“镜片”,可以在3D环境中的各个位置精确播放高清晰度的声音。这些镜片可以内嵌在眼镜当中,也可安装在人们日常佩戴的首饰里,或是植入耳道。

  键盘越来越少见,但仍然存在。大部分同计算机的互动都是通过手势表情以及自然语言的双向口语交流这两种方式实现的。人们同计算机的交流就变得与人类助手沟通一般,既有口头语言,也有视觉表现。

  此时的人们还着重关注计算机个人助手的个性,并且已经有了很多选择。用户可以以真实人类的性格(可以是自己的个性,也可以是公众人物、亲朋好友身上一些特质的组合性格)为原型设定智能助理的个性。

  一般来说,虽然电脑计算非常个人化,但人们不会只有一台特定的“个人计算机”。电脑计算和超高速宽带通信技术随处可见,电缆已基本被淘汰。

  一台4000美元的计算设备(按1999年的美元价值来计算)计算能力与人脑的计算能力(即每秒进行2亿亿次计算)相当。

  人类(所有的人脑)及其创造出的计算技术所有加起来的计算能力总和中,有10%以上为非人类的计算能力。

  电子设备已完全取代了回转存储器和其他机电计算装置。3D纳米晶格已普遍运用于计算电路中。

  计算机的大部分“计算”都归功于大规模的并行神经网络和进化算法。

  基于扫描的人脑逆向工程取得了巨大进步。人们现在都认为大脑是由多个特定区域组成的,每个区域都有自己的拓扑结构和神经元间的连接构造。

  人们也开始慢慢理解大规模并行算法,并已将这些结果运用于基于机器的神经网络设计中。同时,人们还认识到,人类遗传密码并没有明确规定这些区域内的神经元连接方式,而是建立了一个快速进化的过程,使神经元间建立连接并互相竞争,寻求生存。

  基于机器的神经网络连接建立的标准进程使用的方法类似于进化算法。

  一种利用量子衍射装置、由计算机控制的新型光子成像技术出现,其使用的微型装置取代了大部分镜片,可探测到任意角度的光波,由此制造的针孔大小的摄像头也随处可见。

  自主纳米工程机器可自行控制其移动,并装有强大的计算引擎。这些微型机器开始投入商业使用,尤其是制造业和过程控制领域,但仍未成为主流。

  教育

  手提式显示器越来越轻薄,重量仅有一盎司,且分辨率极高。人

  们可使用手提式显示器阅读文件,或者更为常见地使用无处不在的“直接针对眼睛”显示器将文本投影到虚拟环境中阅读。纸质书籍和文件已很少见,也很难获得。大部分20世纪有价值的纸质文件已被扫描,人们可通过无线网络获取这些资料。

  大部分学习虽然由基于智能软件的仿真教师完成,而教学依然由人类教师完成,但这些人类教师通常不和学生住在同一片区域。

  教师更多地被视为导师或者是顾问,而不是学问和知识的来源。

  学生们的实际地理位置虽然相距很远,但仍常聚在一起交流想法或进行社交活动。

  所有学生都用上了计算机。由于到处都是计算机,所以基本没有哪个学生没有自己的计算机。

  大多数上班族利用他们的大部分时间来学习新技能,获取新知识。

  残障人士

  盲人普遍用上了安装在眼镜上的阅读导航系统。这种系统包含新型数码操控的高分辨率光感器,可以阅读真实世界里的文本,不过既然大部分印刷文字文档都有了电子版,文字转换为语音的阅读已经很少使用了。

  这些系统的导航功能兴起于10年前,发展至今已相当完善了。这些自动化阅读导航助手可通过语音和触觉指示器与盲人用户交流,甚至很多视力正常的用户也在使用这些系统,因为系统可以呈现出高清晰度的虚拟世界。

  视网膜和视觉神经移植手术已经出现,但仍有局限性,仅有一小部分失明者接受了这类手术。

  失聪者则通过失聪者专用镜片显示器来阅读别人说的话。有些系统可以将音乐等听觉体验转换为视觉和触觉体验,但由此产生的体验与有听力的人感受到的体验相差多少,仍存在争议。

  改善听力的耳蜗和其他耳朵内部的构造移植手术技术已卓有成效,并已得到广泛使用。

  截瘫患者和四肢瘫痪者通常将计算机控制的神经仿真系统与骨骼机器人装置结合使用,来行走或者爬楼梯。

  总的来说,失明人士、失聪人士和截瘫患者的这些问题将不再那么明显,也不再会被当作大问题。

  通信

  你可以忽略实际位置的远近同任何人做任何事,完成这件事所需的技术很简单,而且无处不在。

  “电话”呼叫一般通过“直接针对眼睛”的显示器和听觉镜头,投射出高分辨率的3D图像,3D全息显示器也已出现。不管使用哪种通信方式,用户都能感觉对方好似近在咫尺。

  投射图像的分辨率与人类最佳视觉能力相比有过之而无不及,如此一来,人们会无法区分近在眼前的是电话那头的人,还是仅是电子通信设备投射出的影像。大多数“会议”都已不要求大家亲临现场了。

  一般可用的通信技术还包括高质量语音对语音的语言翻译,可用于大部分常规双语转换任务。

  通过无处不在的通信网络,我们可以阅读书籍、报纸杂志及其他网络文件,可以欣赏音乐、观看3D动态影像(如电视、电影)、进行3D可视通话、进入虚拟环境(可只身进入,也可与远在别处的人一起),甚至可以将上述活动任意组合进行,并且整个过程中无须穿戴或植入任何设备、装置或者物体。

  全方位覆盖式触觉环境已得到普及,并且效果十分逼真,其分辨率相当于甚至高于人类的触觉,还可以模仿(并刺激)触觉的各个特征,包括压力、温度、材质以及湿度。虽然虚拟现实的视觉和听觉体验只需要你身上或体内的装置(“直接针对眼睛”式镜片和听觉镜片),但“全方位触感”的触觉环境需要进入一个虚拟现实小隔间中。

  这些技术不仅在医疗检查领域很受欢迎,还可以用来与人类伙伴或仿真人类进行感官或性交流体验。事实上,即使人类伙伴就在身边,人们也更倾向于这种交流模式,因为它在加强体验性的同时也保证了安全性。

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