融合創(chuàng)新：5G+ABC一起闖天涯

技術(shù)創(chuàng)新會(huì)帶來(lái)產(chǎn)業(yè)變革，但僅僅靠一項(xiàng)技術(shù)無(wú)法掀起足夠大的浪花，更無(wú)法撼動(dòng)既有的產(chǎn)業(yè)格局。只有多項(xiàng)新技術(shù)的融合才會(huì)產(chǎn)生超出我們想象的化學(xué)反應(yīng)，共同推動(dòng)一次偉大的時(shí)代變革。

歷史上每一次工業(yè)革命的爆發(fā)背后都離不開(kāi)一系列重要新技術(shù)的集體涌現(xiàn)。蒸汽機(jī)是第一次工業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新成果，但只有伴隨著精密機(jī)械零件和改良過(guò)的冶金術(shù)等技術(shù)的突破，才引發(fā)了隨后鐵路和交通的產(chǎn)業(yè)變革。

20世紀(jì)后半段，半導(dǎo)體、集成電路、計(jì)算機(jī)、軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)等技術(shù)共同作用帶來(lái)了延續(xù)至今的信息產(chǎn)業(yè)革命。近年來(lái)，人工智能技術(shù)明顯受到了前所未有的重視，這其中正是源自于包括感知技術(shù)（如語(yǔ)音識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、VR/AR等）和認(rèn)知技術(shù)（如自然語(yǔ)言處理、知識(shí)圖譜、用戶理解等）在內(nèi)的多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)突破。

當(dāng)我們提到“5G時(shí)代”的時(shí)候，其實(shí)并不是只談5G技術(shù)，更多的是5G與其他新技術(shù)的結(jié)合，特別是與人工智能、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等技術(shù)的結(jié)合，共同構(gòu)成了“5G+ABC”的概念，才會(huì)催生出本書(shū)接下來(lái)要介紹的眾多顛覆場(chǎng)景。5G確保了各種技術(shù)所驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用能夠有機(jī)、高效地整合在一起，發(fā)揮更加完整且智能化的作用。

5G并不獨(dú)行，它需要“朋友們”的鼎力相助，技術(shù)變革發(fā)展趨勢(shì)如圖1-5所示。

AI走來(lái)，聯(lián)手5G

也許在幾年前，當(dāng)有人談到“人工智能”的時(shí)候，大多數(shù)人并沒(méi)有很強(qiáng)烈的感受，畢竟這不是一個(gè)在日常生活中會(huì)經(jīng)常用到的詞語(yǔ)。但一切在2016年3月發(fā)生了改變。

2016年3月9日，世人矚目的圍棋“人機(jī)大戰(zhàn)”首局在韓國(guó)首爾四季酒店打響。由世界冠軍李世石對(duì)陣谷歌公司的機(jī)器人AlphaGo。結(jié)果，賽前被普遍看好的李世石，因?yàn)樽约旱囊粋€(gè)失誤葬送好局，輸?shù)袅说谝槐P(pán)。隨后，AlphaGo又連下兩城，以總比分3:0領(lǐng)先。最終，AlphaGo以總比分4:1大勝人類選手李世石，這場(chǎng)全球矚目的人機(jī)大戰(zhàn)以機(jī)器人大勝告終。

從那時(shí)開(kāi)始，“人工智能”的概念席卷了全世界，在科技、傳媒乃至各行各業(yè)掀起了一股人工智能熱潮。隨后一年，“人機(jī)大戰(zhàn)”2.0又開(kāi)始了，這次是升級(jí)后的阿爾法圍棋挑戰(zhàn)世界排名第一的圍棋世界冠軍、中國(guó)棋手柯潔，雙方進(jìn)行了三番棋大戰(zhàn)。這一次，大家似乎更看好這個(gè)具有強(qiáng)大的計(jì)算能力，并且又毫無(wú)人類情緒化沖動(dòng)的機(jī)器人能獲取勝利。結(jié)果不出所料，機(jī)器人最終以3:0取得勝利。

“人機(jī)大戰(zhàn)”使得原本隱藏在實(shí)驗(yàn)室里面、非常神秘的人工智能技術(shù)開(kāi)始走進(jìn)公眾視野，成為大家茶余飯后的談資，更成為當(dāng)前最為熱門(mén)的科技詞語(yǔ)。

1956年，麥卡錫、香農(nóng)等10位年輕學(xué)者在達(dá)特茅斯夏季人工智能研究會(huì)議上首次提出人工智能（Artificial Intelligence，AI）的概念。這一年被視為AI的元年。

早期人工智能技術(shù)的研究思路還停留在根據(jù)既定的程序執(zhí)行計(jì)算任務(wù)的階段，但后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，想要窮盡所有可能的情況并轉(zhuǎn)化為程序是不可能的，只有讓機(jī)器學(xué)會(huì)不斷去感知、模擬人類的思維過(guò)程，逐漸達(dá)到甚至超過(guò)人類，才是真正意義上的人工智能。

畢竟，我們每個(gè)人在學(xué)校時(shí)候，都會(huì)被老師教導(dǎo)要學(xué)會(huì)“舉一反三”，而不是“死記硬背”，掌握學(xué)習(xí)方法比背誦標(biāo)準(zhǔn)答案更重要。人類智能亦如此，機(jī)器要想變得更接近人類，當(dāng)然也要掌握自我學(xué)習(xí)的能力。

2006年加拿大教授Hinton提出的深度學(xué)習(xí)的概念極大地發(fā)展了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，提高了機(jī)器自我學(xué)習(xí)的能力。深度學(xué)習(xí)開(kāi)始成為人工智能最重要的驅(qū)動(dòng)力。

2010年后，隨著語(yǔ)音識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)相繼取得重大進(jìn)展，圍繞語(yǔ)音、圖像等人工智能技術(shù)的創(chuàng)業(yè)大量涌現(xiàn)，人工智能開(kāi)始滲透和影響各行各業(yè)。

5G搭臺(tái)，數(shù)據(jù)唱戲

曾經(jīng)的一本暢銷書(shū)《大數(shù)據(jù)時(shí)代》讓大數(shù)據(jù)這個(gè)概念變得家喻戶曉，人們逐漸開(kāi)始重視數(shù)據(jù)在信息經(jīng)濟(jì)和數(shù)字化時(shí)代的重要基礎(chǔ)作用。甚至認(rèn)為未來(lái)的時(shí)代將不是IT時(shí)代，而是DT（Data Technology，DT）時(shí)代，即數(shù)據(jù)技術(shù)時(shí)代。

大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的不同之處在于數(shù)據(jù)的規(guī)模空前龐大、數(shù)據(jù)的維度十分復(fù)雜和數(shù)據(jù)的來(lái)源非常廣泛。自然，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的威力也十分巨大。數(shù)據(jù)是未來(lái)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心要素之一，是一種戰(zhàn)略性資源，也是推動(dòng)所有企業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的基礎(chǔ)。

李開(kāi)復(fù)曾經(jīng)這樣解釋過(guò)人工智能：深度學(xué)習(xí)+大數(shù)據(jù)=人工智能。現(xiàn)在的人工智能技術(shù)以深度學(xué)習(xí)為代表，深度學(xué)習(xí)最終的目的是訓(xùn)練出一個(gè)有效的模型，用來(lái)解決各類場(chǎng)景問(wèn)題。如同學(xué)生培養(yǎng)解題能力一樣，學(xué)生需要不斷地做各種類型的題目，當(dāng)數(shù)量足夠多時(shí)，就會(huì)形成一個(gè)行之有效的解題模型。

訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型的基礎(chǔ)是不斷“喂”海量的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)“喂”得足夠多、“喂”得足夠快，模型就練得更好、更強(qiáng)大。所以說(shuō)，大數(shù)據(jù)是人工智能的關(guān)鍵要素之一。

怎樣才能讓大數(shù)據(jù)更好地服務(wù)于人工智能的模型訓(xùn)練呢？一是確保足夠龐大的數(shù)據(jù)量，二是數(shù)以億計(jì)的設(shè)備連接。4G無(wú)法滿足需求，但5G可以做到。

5G就是新一代信息高速公路，它提供了最快的車速、充足的車道，將海量數(shù)據(jù)和信息及時(shí)傳遞到目的地——人工智能的云端大腦，幫助其完成自我學(xué)習(xí)和進(jìn)化，使其變得更接近“人類智能”，變得可以思考問(wèn)題和控制行動(dòng)，以幫助人類完成各類工作。

可以想象，5G網(wǎng)絡(luò)全面建設(shè)成后，就如同一個(gè)四通八達(dá)的高速公路網(wǎng)絡(luò)，觸角可以伸向所有可以產(chǎn)生數(shù)據(jù)的地方，就像城市里絡(luò)繹不絕的車流一樣，每時(shí)每刻都在高效傳輸海量數(shù)據(jù)信息，加之人工智能強(qiáng)大的算法和算力，將為車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及智慧城市等應(yīng)用帶來(lái)強(qiáng)大的能力保證。

工業(yè)時(shí)代的核心競(jìng)爭(zhēng)力是生產(chǎn)能力，信息時(shí)代的核心競(jìng)爭(zhēng)力是計(jì)算能力。計(jì)算能力取決于三要素：算法、算力和算料。“ABC三兄弟”恰好滿足了這些要求，AI提供算法、云計(jì)算提供算力、大數(shù)據(jù)提供算料。5G就是維持計(jì)算工作的“搬運(yùn)工”，將算料搬運(yùn)到具備算法和算力的地方。5G與ABC的關(guān)系如圖1-6所示。

5G串聯(lián)，云邊結(jié)合

無(wú)論一個(gè)國(guó)家還是企業(yè)，做決策離不開(kāi)兩種主要模式：

● 集中式?jīng)Q策：所有信息匯總至最高指揮部，作為組織的大腦，指揮部根據(jù)各地的情報(bào)信息思考和決策下一步的行動(dòng)。

● 分散式?jīng)Q策：很多信息由分散在各地的基層指揮人員直接處理，并不需要層層匯總到最高的指揮部，這樣節(jié)省了時(shí)間，減輕了中央的工作壓力，提高了效率。

通過(guò)修建5G高速網(wǎng)絡(luò)，將分散在各行各業(yè)的所有硬件設(shè)備都連上網(wǎng)，這些設(shè)備每時(shí)每刻產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)。那么接下來(lái)的問(wèn)題是，這些數(shù)據(jù)該在哪里進(jìn)行處理？由此產(chǎn)生兩種技術(shù)，分別是云計(jì)算和邊緣計(jì)算。

云計(jì)算的概念早已有之，事實(shí)上，我們每天用的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，都可以算是云計(jì)算的一種形式。比如打開(kāi)百度搜索引擎，當(dāng)你輸入一行關(guān)鍵字并單擊回車鍵后，是百度后端的服務(wù)器在辛苦的工作，為你尋找一切有關(guān)的詞條鏈接。這些工作并沒(méi)有發(fā)生在你的計(jì)算機(jī)或者手機(jī)上，而是“遠(yuǎn)在天邊”，就像天上的云彩一樣。

我們?yōu)榱耸褂梅奖悖瑫?huì)下載專用的App，因?yàn)檫@樣運(yùn)算速度會(huì)更快。但在未來(lái)，我們的手機(jī)終端也許就只剩下一塊電子屏幕了，屏幕上的操作都可以借助5G傳遞到云端處理器，再將處理后的數(shù)據(jù)返回屏幕終端，強(qiáng)大的云計(jì)算能力和5G的高速連接讓我們感覺(jué)不到云端的計(jì)算有什么延遲問(wèn)題。

5G對(duì)未來(lái)社會(huì)的一大變革正在于此，云端即終端。

但一項(xiàng)技術(shù)要想大規(guī)模商用，除了技術(shù)本身以外，還需要考慮成本問(wèn)題。特別是對(duì)于人工智能而言，處理海量數(shù)據(jù)的成本非常高，高到我們無(wú)法把所有數(shù)據(jù)都匯總在云端集中處理。那么，為什么不用逆向思維來(lái)考慮，將數(shù)據(jù)放在終端設(shè)備上處理呢？

相比集中式的云計(jì)算技術(shù)，分散式處理的邊緣計(jì)算技術(shù)正在成為重要的輔助力量。邊緣指的是分散的設(shè)備終端，相對(duì)集中的云端而言，邊緣的終端最靠近數(shù)據(jù)源，用來(lái)處理數(shù)據(jù)的好處顯而易見(jiàn)。

● 不需要長(zhǎng)距離傳遞數(shù)據(jù)，因而沒(méi)有延遲問(wèn)題，響應(yīng)更快。

● 減少了傳遞過(guò)程中的損耗，數(shù)據(jù)可靠性更高。

● 能夠更好地保護(hù)數(shù)據(jù)安全，特別是用戶的隱私。

● 能夠記住用戶的使用習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制服務(wù)。

當(dāng)然，云計(jì)算和邊緣計(jì)算并不是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，邊緣計(jì)算不會(huì)取代云計(jì)算，它們?cè)谌斯ぶ悄艿挠?jì)算中各有分工側(cè)重，又彼此協(xié)同配合，在這過(guò)程中，最重要的媒介就是5G網(wǎng)絡(luò)。

云邊結(jié)合，意味著云端負(fù)責(zé)處理海量數(shù)據(jù)和復(fù)雜的計(jì)算，同時(shí)將結(jié)果反饋給終端，幫助終端面向用戶提供更準(zhǔn)確的服務(wù)。終端在用戶需求上以最快速度響應(yīng)，并通過(guò)軟硬件結(jié)合進(jìn)行個(gè)性場(chǎng)景的處理，減輕云端的負(fù)擔(dān)。

5G是兩者來(lái)往交互的媒介渠道，因?yàn)?G有高速率、大容量以及低時(shí)延的特性，可以將云端和終端串聯(lián)，形成“云端-5G-終端”的系統(tǒng)平臺(tái)，為人工智能技術(shù)對(duì)行業(yè)的應(yīng)用保駕護(hù)航，如圖1-7所示。

人工智能（AI）是研究開(kāi)發(fā)能夠模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)，研究目的是促使智能機(jī)器會(huì)聽(tīng)（如語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器翻譯等）、會(huì)看（如圖像識(shí)別、文字識(shí)別等）、會(huì)說(shuō)（如語(yǔ)音合成、人機(jī)對(duì)話等）、會(huì)思考（如人機(jī)對(duì)弈、定理證明等）、會(huì)學(xué)習(xí)（如機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)表示等）以及會(huì)行動(dòng)（如機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車等）。

大數(shù)據(jù)（Big Data）是指無(wú)法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新的處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)不是用隨機(jī)分析法（抽樣調(diào)查）這樣的捷徑，而是對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。大數(shù)據(jù)有5V特點(diǎn)（IBM提出）：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（低價(jià)值密度）和Veracity（真實(shí)性）。

云計(jì)算（Cloud Computing）是分布式計(jì)算的一種，指的是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)“云”將巨大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理程序分解成無(wú)數(shù)個(gè)小程序，然后，通過(guò)多部服務(wù)器組成的系統(tǒng)處理和分析這些小程序，得到結(jié)果并返回給用戶。簡(jiǎn)單地說(shuō)，云計(jì)算早期就是簡(jiǎn)單的分布式計(jì)算，主要用來(lái)解決任務(wù)分發(fā)問(wèn)題，并進(jìn)行計(jì)算結(jié)果的合并。因而，云計(jì)算又稱為網(wǎng)格計(jì)算。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)（幾秒鐘）完成對(duì)數(shù)以萬(wàn)計(jì)數(shù)據(jù)的處理，從而達(dá)到強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。