近年來,人工智能浪潮席卷全球。不久前,谷歌AlphaGo大勝世界圍棋冠軍李世石,更是引發激烈討論。阿姆斯特朗曾經說過:“我們對下一年作出太多預測,而對未來十年卻預測得太少。”未來是決定今天選擇的最終參考。本文從人工智能時代的社會改變出發,對通信網絡的發展進行了深刻思考,描繪了人工智能時代通信網絡發展的三個重要階段,觀點具有很強的啟迪性,希望能夠帶動讀者更多的討論和爭鳴。
2016年年初,一場“人機大戰”成為萬眾矚目的焦點。在這次比賽中,韓國著名圍棋棋手李世石最終以1∶4惜敗于谷歌的人工智能AlphaGo。盡管這場世紀大戰硝煙散盡,但AlphaGo的精彩表現讓由此引發的人工智能熱潮不減反增。在這股熱潮下,很多行業都開始了向“人工智能+”的演進,旨在提升企業的競爭力,人工智能時代已經悄然到來,通信行業必將受到影響,新一代的通信網絡即將誕生。
人工智能時代即將到來
想象一下未來:當睜開眼睛的那一刻,我們就生活在一個完全智能的環境中:家里的墻壁將會和我們自然交流;智能衣柜會選擇今天應該搭配的衣服;走進浴室,浴缸早已調節好洗浴水溫;而另一邊,廚房正在按照營養搭配和美味的原則給我們烹飪早點;出門上班時,無人駕駛汽車已經在門口等待著你;走進辦公室,桌子會立刻為你打開郵箱和一天的工作日程表……這一切不再是科幻小說,很可能不久后就會成為現實。
縱觀人工智能的發展,算法的基礎性障礙、計算成本、數據樣本獲取難度是核心難點。然而,伴隨著互聯網的快速發展,目前這幾大核心問題都已解決。四大技術元素的成熟讓人工智能迎來了巨大的機遇。
據市場研究公司IDC預測,2015年至2019年,全球機器人行業及相關服務市場的年復合增長率將達17%,2019年行業規模將達到1354億美元。目前世界主流互聯網公司與一流的大數據企業都在構建人工智能系統。在過去的35年間,人工智能已經在醫學、教育、法律、太空、制造業等領域廣泛應用——人工智能通過電子檔案和臨床決策支持系統,已經邁入了主流醫學領域;五角大樓的CALO項目是史上最大的人工智能項目,它為Siri的誕生奠定了基礎;IBM超級計算機“沃森”無須進行人工編程,它的每一次體驗都能讓自己更快速一些,它在金融領域能快速詳盡地提供數據服務……人工智能技術不僅是能撬動整個地球的杠桿,還能增強機器人、合成生物和納米等技術的影響力。在2016年世界經濟論壇發表的報告中,人工智能技術被預測為第四次工業革命的核心技術代表,將在今后5年改變商業模式和勞動力市場。就如同蒸汽機革命、能源革命和信息革命一樣,人工智能將會掀起第四次工業革命,新的時代即將開啟。
知化網絡——智能社會的基石,通信網絡的終極階段
網絡是人工智能時代不可或缺的存在,是人工智能時代發展的基石。目前人工智能領域已經基本形成兩大發展方向,思考型人工智能和行動型人工智能。思考型的人工智能類似于人的大腦,具有決策、存儲、分析能力,AlphaGo就是這個方向的代表;行動型人工智能則如同人的小腦一般,將思考的結果付諸行動,比如汽車的無人駕駛、制造業機器人等。這兩類人工智能的發展都不能離開通信網絡,依靠通信網絡獲取信息,完成遠程指令,通信網絡就如同支撐大腦小腦的腦干一樣——腦干能夠匯聚神經,控制人的呼吸、心跳,而電力、通信能力等基礎的保障能力也是如此,支撐著各類人工智能的設備在未來能夠正常地工作。
網絡在未來必然將受到人工智能快速發展和普及的影響。一方面,人工智能時代下豐富的智能業務,將對通信網絡提出更多需求,網絡將逐步適應新的時代;另一方面,通信行業作為人工智能革命中被改造的行業之一,也會形成自己的智能化體系——我們稱之為“知化網絡”。
“知化網絡”將是通信網絡在這個新的時代演進的終極階段,也是網絡適應人工智能時代的最終解決辦法。和現有的固化演進的網絡不同,這里定義的“知化網絡”將是能夠隨時學習、整個時代一起不斷快速更新的網絡。“知化”具有三層含義:一是感知,網絡能夠感受到網絡內部的流量變化,感受到外部的環境變化;二是知道,不僅能夠感受到這些變化,網絡同時還能知道這些變化代表了什么意義,應該如何處理;三是知識,通過經驗的累積和不斷的學習,這些能力最終會轉化為網絡自身的知識體系,網絡能夠主動判斷和行動、進化更新。面對人工智能時代不斷進化的各種智能設備,“知化網絡”也將能提供更多新的能力:超級安全、自主優化和進化更新,它將逐步演進成為連接、感知、計算三位一體的新型網絡。
“知化網絡”不僅僅是網絡的簡單升級,它將完全顛覆現有的競爭環境和商業模式。網絡將以不同的方式處理各種情況,包括提升運營商的網絡技術,完善網絡突發事件的預測精準度,快速解決各種復雜問題,提供全新的產品和更高的服務質量,最終提高網絡本身的生產力。 “知化網絡”將是網絡的一次巨大變革。
知化網絡的三個發展階段
超級網絡顯然不是一蹴而就的,必將經歷三個階段——靈活網絡、自動網絡,并最終實現 “知化網絡”。最初,網絡會將硬件能力與軟件控制分離,對外更快地提供標準化服務,實現“靈活網絡”。隨著能力的提升,網絡將具備一定智能,能夠完成大部分工作,人只需定義一些規則和標準,這時通過人機協同,網絡就能實現個性化的應用,成為一個“自動網絡”。到第三個階段,網絡能夠智能決策,連接泛在的智能設備,提供人性化的服務,這時網絡與人或應用將融為一個緊密的整體,網絡與智能合二為一,成為“知化網絡”。
階段一:網絡使能階段
正如目前在各行各業流行的智能化一樣,在手機行業,智能操作系統屏蔽了底層的硬件差異,將功能機升級為智能機,使得各種App能自如地調用底層能力,進化更為快速;而以特斯拉為代表的智能汽車行業則是形成了汽車的操作系統,將傳統的冷冰冰的汽車硬件升級,實現更為靈活的“軟件+硬件”升級。網絡的使能也首先來自于軟硬件的分離。和這些行業類似,網絡將從誕生起一直在演變的物理進化,提升為更高維度的軟件進化,以軟硬件解耦的方式實現一個更靈活的網絡。
在這個階段, 軟件化、平臺化和監控技術將是階段性發展的核心技術。首先SDN、NFV等技術將屏蔽網絡底層硬件的差異,實現網絡的扁平化和集中配置,提供標準化的應答服務;其次,5G、云計算、物聯網等新技術在網絡中的使用將會大大提高網絡的能力;最終,網絡感知技術,比如DPI、探針技術等檢測手段,將會讓網絡實現內部感知,實現更強的可管可控。
可定義網絡、通用網絡硬件、虛擬化數據中心和物聯網技術的廣泛使用將是此階段的重要特征,這個階段結束后,網絡將成為能基本實現感知、計算和連接三位一體的新軟件化的靈活網絡。
階段二:人機協同階段
在此階段,智能手機以及應用的服務將會被增強現實技術(AR)、虛擬現實技術(VR)所代替。目前人類已經從傳統的命令界面、圖形用戶界面,來到了多媒體界面。對于網絡而言,服務對象開始由手機應用向虛擬現實轉變、由人類向“人+機器人”轉變,人類的交流將進入虛擬、增強現實界面時代。盡管現在,谷歌眼鏡等第一代設備往往是為業余愛好者或者高精尖業務所打造的,沒有體現出太大的實用價值。但隨著時間的推移,設備變得越來越好,技術日益成熟,價格更加低廉,它們將會得到更大范圍的普及。VR、AR操作系統將成為超級入口,現階段的各種超級應用,將可能成為管道,被隱藏在VR、AR的交互界面之下。而機器人即將重復個人電腦崛起的道路,它將與個人電腦一樣,徹底改變這個時代的生活方式。機器人將成為由PC控制的外接設備,它們的樣子也許會離科幻故事越來越遠,但在專業性領域將更為普及,比如協助醫生進行外科手術的機械臂、在戰場上負責排除路邊炸彈的偵察機器人、負責居家生活的家用機器人等,更多的機器人將代替人類承擔更多重復性的基礎工作。
面對服務對象的巨大改變,網絡服務的內容必然發生變化,機器人技術、柔性覆蓋技術和自組織技術將是這個階段的核心技術。首先,網絡將會機器人化——通過各種認知計算服務和自動化技術,網絡實時感受當前的流量,配合過去人工操作的經驗,自動完成網絡的調度、配置,甚至于整個網絡的規劃和建設都會由機器人自動完成。其次,由于智能設備的廣泛應用,過去適應人類聚居特點的網絡組建方式將會發生改變。網絡的覆蓋面必須更廣,在低成本的條件下動態柔性覆蓋,即網絡在整個廣域層面形成較為淺度的全面覆蓋,而針對臨時出現的熱點地區,通過無人車、熱氣球等新的技術,提供快速的深度覆蓋。當然,新的技術還包括可見光網絡、第六代通信技術等,這些新的組網方式和通信技術將會彌補現有網絡的不足,實現真正的泛在網絡。最后,自組織將會成為網絡的一大能力。通過局部決策、局部組網,很多業務流程將不再由中心統一處理,而在局部自主完成,網絡將會由傳統的中心式網絡逐步向分布式網絡演進。
這些新技術帶來的新能力,將讓網絡由人工控制逐步變為人與機器協同控制下的革新網絡。第一階段人工控制的網絡盡管變得更加靈活,但主要還是由人類操作,受限于人類精力的限制,用戶豐富多樣的需求并未得到滿足——網絡采用了抓大放小的策略,只聚焦于10%~20%的主要需求,很多特殊的個性化需求都被舍棄。但是進入新的人機協同階段,人工智能將會作為新的能力補充,覆蓋過去單純依靠人力無法覆蓋的部分。機器人技術所武裝的通信網絡,將有能力為每個人的使用習慣和特點設計配置不一樣的網絡結構。例如,針對醫療手術用的機器人,通過即插即用技術和快速的網絡配置,該機器人只要接入網絡,就能隨時隨地享受超高實時性的網絡服務。網絡將得以擺脫地理位置、接入方式(固網、移動)、接入設備的限制。在這一階段,網絡的主要提升將不僅僅是帶寬、網絡速度等物理指標的提升,而是來自于更加個性化的服務提供,這也將會產生新的商業模式。
階段三:機器智能階段
在這個階段,人工智能將與環境融為一體。人類將不再需要AR、VR作為媒介與機器溝通。人工智能是人造的智能,可以大規模生產。這種大規模的生產將會帶來新的改變,讓環境中的任何設備都具備人工智能,成為和手機、AR、VR一樣與人類直接溝通的媒介。在這種條件下,人工智能會成為一種服務,會從離人們很遠的一個“工廠”產出,當人們購買一個新設備的時候,這種能力會像電力一樣由網絡傳送給這個設備,并由用戶自主選擇。這就像100年前,人們設計了各種產品,比如洗衣機、電扇,然后通過電力的網絡給它們加上電,就可以給人們提供服務。在這個階段,人們會像買電一樣,通過網絡購買這種能力。人工智能會像電力流動一樣,通過網絡流到任何需要的地方,網絡將會成為新的超級入口。
在這一階段,網絡將提供更多的能力,因此網絡需要采用更新的發展方式,比如——模擬生物的方式去改造網絡的結構、計算的方式和學習的方式。首先,網絡的形態將去中心化,類生物神經系統,不再具有復雜的層級,能夠自愈合、自修復。其次,網絡的計算能力向著類腦計算方向發展,低功耗,能夠并行處理大量數據。最后,網絡將實現主動的學習和思考,并真正成為其他行業的基礎,向建立在網絡之上的各行各業的服務提供數據服務。
最終,網絡將向更高級別的人性化服務發展,它將不再是一個冷冰冰的機器,而更像是并肩作戰的朋友。對于運營商而言,連接將成為低廉的普適服務,而數據服務將成為運營商的核心。
通過對人工智能時代的展望,我們探討了整個網絡的發展。盡管未來永遠無法準確預測,但是我們仍能從現在的變化和趨勢中努力想象與揣測未來的蛛絲馬跡。人工智能時代即將到來,未來的網絡將會遠遠超出現在的想象。我們相信,人工智能對網絡的影響將會越來越大,網絡的能力也會越來越強。未來的世界將是人工智能與網絡的深度結合,這種結合已經開始,而且在加速前行。
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