據外媒報道，IBM 3 月 19 日 發布了《Five-for-Five》報告，強調未來 5 年將對人類生活產生巨大影響的五項驚人技術創新，包括監控世界海洋的微型 AI 相機、量子計算機投入實際使用等。

圖：IBM 發布的世界最小電腦

　　1. AI 機器人攝像頭幫助清潔用水供應

　　到 2025 年，水資源短缺將會影響到全球1/4 的人口。微觀浮游生物的行為可以提供有關水質的重要線索，包括化學污染水平、溫度變化等。

　　由 IBM 開發并由人工智能（AI）驅動的自主式機器人攝像頭有可能比以前更詳細地監控這種行為。通過分析攝像頭收集的數據，可以實時了解影響我們湖泊和海洋水質和生命的因素。

　　在今天的報告發布之前，IBM 研究院副總裁兼實驗室主任杰夫·威爾瑟（Jeff Welser）表示：“有了物聯網，我們可以把傳感器放在任何地方，這是我們將它與 AI 結合起來使用的一個例子。”

　　威爾瑟還稱：“我們知道，未來人們將面臨各種各樣的清潔用水問題，我們知道水里有微生物，如果我們能讓它們告訴我們正在發生的事情，那將是理解任何潛在問題的絕好方式。”

　　為了能夠大規模部署這些設備，保持設備低功率是非常重要的。為了達到這一目的，IBM 的攝像頭中不包含透鏡、聚焦機制或其他復雜的機械部件，只是通過光傳感器跟蹤陰影和運動。

　　威爾瑟解釋稱：“我們可以從中得到很多信息，這些微生物會照常四處移動嗎？關于這種行為意味著什么，有很多有趣的科學解釋。”

　　2. 加密錨和區塊鏈打擊假冒產品

　　沒有人喜歡仿冒品，區塊鏈和加密錨將有助于打擊假冒產品，并確保食品供應鏈的安全。

　　通過欺詐和仿冒，全球經濟每年損失高達 6000 億美元，區塊鏈提供了從食品到鉆石再到拯救生命藥物安全的巨大潛力。

　　在全球經濟中，貨物在從生產地點到達終端消費者之間，需要轉經許多不同人之手。這使得他們可以隨意篡改和竊取數據，而區塊鏈技術可以幫助消除這些問題。

　　然而，為了工作，在區塊鏈的物理產品和數字記錄之間需要有個防篡改的鏈接。這就是密碼錨的來源，即顯微鏡下的代碼或標識符，它可以充當“數字指紋”來確保旅程的每個階段安全。

　　威爾瑟表示：“這里的挑戰在于，區塊鏈可以記錄所有的交易，但在某個地方，你必須將交易與實際的物理對象聯系起來，這樣你就能知道被掃描的香蕉是真正的香蕉。”

　　威爾瑟解釋說：“密碼錨的作用是，它們基本上都嵌入了微小代碼，比如顯微鏡下的二維碼，這樣一來，如果你試圖用相似的二維碼來替換它，你就可以知道它被篡改了。當你把這些代碼放到區塊鏈上時，供應鏈就得到了保護。”

　　3. 晶格密碼學會阻止量子黑客

　　在量子計算機時代，被稱為晶格的復雜代數結構將成為一種非常有價值的工具。隨著越來越多的敏感數據被收集和存儲在網絡上，安全措施需要能跟上黑客日益增長的能力，因為幾乎***的計算能力變得越來越便宜和可用。

　　到目前為止，越來越復雜的加密技術已經成為黑客們越來越高 CPU 能力的標準響應。隨著量子計算成為主流，防御量子黑客襲擊越來越難。

　　威爾瑟稱：“現實中需要不斷為保護網絡安全而戰，我們需要確保我們繼續加密，這樣可以阻止壞人侵入。我們必須確保，隨著計算機速度的加快，我們可以繼續領先于黑客，量子計算機帶來了特別的擔憂。”

　　晶格密碼學涉及到在高維代數結構中編碼數據，即使是理論上的百萬量子位的量子計算機也很難破解。

　　此外，它還開辟了完全同態加密(FHE)的可能性，這將使電腦操作數據時仍然處于加密狀態，消除現有系統固有的安全缺陷，即數據必須解密才能處理，因此容易遭到黑客襲擊。例如，這可能意味著信用評級系統可以在不暴露個人數據的情況下做出信用評分決策。

　　4. AI 偏見會激增，但只有公正的 AI 才能生存下來

　　AI 系統與它們所接受的訓練數據息息相關，如果這些數據是以一種有偏見的或折衷的方式收集的，那么結果就不太可能符合我們試圖建立模型的真實世界。

　　設計新的方法來監控偏見，并從源頭上消除偏見，是創造 AI 軟件的關鍵，它能準確反映出現實。

　　威爾瑟表示：“AI 帶來的希望之一是，它將幫助我們以不那么有偏見的方式做出決定，因為 AI 不會有人類那樣的偏見。所以如果你在考慮是否應發放抵押貸款，或者誰應該獲得保釋，或者你應該招募誰，所有這些都有偏見存在。”

　　威爾瑟補充道：“AI 系統希望能夠以較少的偏差做出這些決定，但挑戰在于 AI 依賴于數據的訓練，如果數據中存在偏見，那么 AI 就會心存偏見。我們花了很多時間來研究系統如何非故意地學習偏見，同時也保護它們不受那些可能試圖教導它們偏見的玩家影響，我們不希望它們有這種偏見。”

　　以這種方式訓練的 AI 系統提供了一個無偏見的、客觀的世界模型，這可能才是最成功的。這將幫助我們解決道德和倫理問題，這些問題將會被任何試圖利用 AI 處理社會問題或做出影響人類生活決定的行業或研究領域所遇到。

　　5. 量子計算將從研究實驗室轉移到現實世界中

　　IBM 研究人員今天預測，從現在開始的未來 5 年時間里，量子計算將成為任何計算機工程學位的基本組成要素。它將從根本上被理解，而不再是被神秘面紗籠罩的技術，它將在許多學科和行業中成為解決問題的一種實用工具。

　　威爾瑟說：“我們用量子計算機做了很多事情。我們在云端有個 15 量子位的系統，任何人都可以使用，我們看到了很多有趣的東西。”

　　現在有超過 10 萬的點擊量，人們可以在上面寫程序。但威爾瑟表示，現在它仍然是個玩具，一個研究人員的游樂場。

　　威爾瑟稱：“在我看來，未來五年，我們會有足夠大的系統，并且有足夠低的錯誤率，我們會看到一些真正有價值的、有趣的東西。最有可能的領域是量子化學，包括對分子或化學鍵的模擬。”

　　威爾瑟還說：“現在我們使用的是非常大、高性能的計算系統，但即使是這樣，一旦我們想要更深入模擬分子或原子，就變得非常困難，因為有太多的變量存在。當然，當我們在亞原子水平上工作時，這些成了量子變量。只能通過量子計算機直接模擬。”

　　對于那些在任何科學領域尋找職業的人來說，對量子計算的理解是至關重要的。將來學生離開大學時，將有親自在量子動力機器上進行實踐的體驗。

　　正如大多數工程師或科學家今天能夠概括計算術語“bit”的含義一樣，在 5 年的時間里，“量子位”一詞將被廣泛理解。