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雲栖科技評論第60期:雲、大資料與AI:大科學時代的“三劍客”

【卷首語】雲、大資料與AI:大科學時代的“三劍客”

  人類基因組編輯、新的DNA結構、規模龐大的全球腦計劃、在石墨烯材料上培養心髒細胞……随着生物學界在針對人類自身的研究上取得越來越多的進展,生物學研究的範圍、規模和複雜性都在不斷擴大,甚至于僅僅是人類微生物組學的課題難度與研究範疇,都遠比十年前的整個生物學研究要大的多得多。

  不僅是在生物學研究上,在實體學、化學、天文學、空間科學、地理科學、海洋研究等等幾乎所有的研究領域,科學研究的研究尺度、深度和廣度,都呈現出遠超原有學科的态勢,逐漸将科學家的目光和立足點,推上前所未有的新高度。

  正是這些大尺度的科學研究,對我們掌握全新的制藥技術以治愈癌症等嚴重疾病;尋找新的清潔能源生産方式以減少對環境的破壞;利用空間科學領域的空間大地測量與遙感監測技術以提高糧食産量,以及避免環境災害對人類正常生活與生命财産造成損失等起到了關鍵的作用。可以說,氣候變化、衛生健康、消除貧困以及社會治理、經濟增長等難題,都通過大科學研究得到了越來越多、越來越準确的解決。

  人類已經進入大科學時代,而在這一時代,雲、大資料與AI将起到毋庸置疑的重要作用,正如科技部部長王志剛5月26日在杭州舉行的第二十屆中國科協年會上所說的:“新一輪科技革命和産業變革正在加速演進,人工智能、網際網路、大資料與傳統的一些實體、化學、機械等(學科)相結合,可能是新一輪的科技革命。”

  但我們必須清楚意識到,這一切的前提,是我們能夠準确了解它們将處于什麼樣的位置,發揮什麼樣的作用。

  資料是媒體,随着各種高通量科學儀器的普及和應用,科研中的資料正在變得越來越容易被測量,被記錄下來的資料的類别越來越豐富,同時也以越來越細的顆粒度被全量記錄下來,科學研究在實驗科學、理論科學、計算科學之後,正呈現出“資料密集型科學”的全新範式,讓科學研究可以發現更多此前從未發現的深層邏輯。

  雲是協作平台,無論是科研組織内部的協調,還是集聚全球科研力量形成廣泛的科研網絡,雲都是最佳的科研協作平台。資料在雲上形成共享資料集并順暢流通,每一項科學研究的軟體工具都可以被整個雲上科研協作網絡所應用,正如前不久國務院所釋出的《積極牽頭組織國際大科學計劃和大科學工程方案》中所說,當今世界範圍内,人類面臨着共同的科技難題,一些國際科學前沿領域的重大突破,以及氣候變化、衛生健康、消除貧困等世界性難題的破解,需要全球科學家的共同努力,隻有在雲上,才能跨越地域、跨越時差、跨越環境的巨大差異,形成全球化的科研協作網絡。

  AI能做什麼?它具有助力知識發現的能力,AI在科學領域能夠在人類的洞見和分析之外,塑造出新的視界,形成新的研究路徑,發現新的未知領域,而這些,通常在過去是幾十年才能夠達到的成就。但需要指出的是,AI并不能徹底完成科學研究與科學發現,它所做的一是幫助科學家們提高資料中的知識密度,二是尋找關鍵的、此前難以發現的深層邏輯與知識表象,科學家仍然是關鍵的存在。以AI所發現的知識,加上人的了解、判斷與思考,最終形成科學研究的突破。

  簡單一句話:資料是媒體,雲是協作平台,AI是知識發現的助力。有趣的是,随着支援大科學時代的大尺度問題的解決,不斷面對大規模資料計算與存儲、大範圍協作平台以及深層次知識發現等問題的雲與AI,也将得到“反哺”,得以實作“高維”學習,持續提高其功能與能力。就這一點來說,頗有些“我為人人,人人為我”的“三劍客”的意味。

1、Facebook建構自主晶片 用于分析和過濾視訊内容

雲栖科技評論第60期:雲、大資料與AI:大科學時代的“三劍客”

【新聞摘要】 社交網絡巨頭Facebook首席人工智能科學家雅恩·勒坤(Yann LeCun)在巴黎的Viva技術産業大會上透露,Facebook正在建構自主晶片,以用于分析和過濾視訊内容。勒坤表示,傳統方法已經不再有效,因為分析和過濾視訊内容需要更多的能量和計算能力,向專用晶片過渡可以幫助該公司更快地過濾視訊,以識别出違反其服務條款的内容,比如有人在直播中自殺或實施暴力行為。

【小雲評論】通用處理器的瓶頸會限制IT行業乃至社會進步的發展,“面向應用定向優化”的晶片架構将是突破摩爾定律的關鍵。放眼今日,鑒于“雲計算+大資料+人工智能+物聯網”的創新模式在産業優化、轉型、重組的程序中起關鍵作用,設計和應用先進的專用處理器服務于專用的人工智能、物聯網、資料分析與處理領域,不僅将影響網際網路與雲計算巨頭的未來發展,更是國家科技實力的“角力場”。專用處理器的普及與應用将顯著加快前沿科技在社會治理、經濟發展中的促進作用。

2、GDPR生效第一天 谷歌和FB面臨88億美元訴訟

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【新聞摘要】 5月25日起,歐盟網絡資料隐私保護新規《通用資料保護條例》在歐盟全體成員國内正式實施,而就在GDPR正式生效的第一天,兩大科技巨頭谷歌和Facebook因在分享使用者資料方面涉嫌違規,遭遇法律訴訟,面臨的罰金總額分别為37億歐元和39億歐元(總額約為88億美元)。谷歌和Facebook均對該起訴訟提出異議,稱目前保護使用者資料隐私的措施已經充分滿足了GDPR的要求。據悉該訴訟分别針對Facebook的主應用以及旗下的Instagram和Whatsapp應用,以及谷歌的安卓作業系統。

【小雲評論】GDPR要求科技公司在收集和共享使用者資料時,提出更為清晰明确的獲準條款,這一條例意義在于全面對歐盟所有網絡使用者的資料隐私權利、企業的資料保護責任以及有關監管機制提出了更為強化和細節的規定,值得注意的是,該法案雖然由歐盟設立,但它不僅适用于歐盟本土公司,也擁有域外效力。對歐盟以外的公司,隻要它們向歐盟提供商品或服務、追蹤歐盟群眾的行為,都必須受到該法案的監管。在中國企業“出海”呈爆發式增長的當下,對GDPR等資料隐私法規的了解和遵守将成為重要的工作,但這往往受限于企業的知識儲備與業務能力,是以,尋找合适的合作夥伴就變得非常重要。

3、英特爾釋出全新AI軟體和應用,透露AI野心

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【新聞摘要】 美國時間5月23日zai1會議上,英特爾副總裁、AI事業部(AIPG)負責人Naveen Rao介紹了英特爾AI的最新進展:首先,英特爾至強處理器的性能有了進一步的提升,并釋出了新一代專為機器學習設計的神經網絡處理器(NNP)晶片Nervana NNP-L1000 (Spring Crest);其次,英特爾已經建構了包括nGRAPH平台、BigDL大資料開源平台、OpenVINO等在内的開源軟體工具;最後,英特爾的Movidius 神經元計算棒已經越來越成熟,比如已經可以來進行AI作曲等原本隻能由人類完成的創意性工作。

【小雲評論】近一年來,英特爾在人工智能領域的布局越來越清晰,其正在建構“英特爾人工智能全棧[t1] 解決方案”,提供從計算、存儲、網絡處理器,函數庫與深度學習架構,到平台及産品的完整産品組合。作為一家晶片廠商,英特爾的做法或許對中國人工智能産業的發展給了一個重要的提示:人工智能的發展需要的全業态、全堆棧和全層級的發展,晶片、算法、架構、軟體應用缺一不可,同時,為了激發人工智能行業的創業創新,要将人工智能的算法、架構及開發工具,以低門檻、易入門的方式,通過雲服務傳遞給整個社會。

4、IBM 舉起砍斧:沃森健康(Watson Health)最多裁員 70%

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【新聞摘要】 據The Register報道,有IBM内部人士透露,IBM的Watson Health(沃森健康)部門本周裁掉了約50%至70%的員工。據悉,被裁的對象主要是IBM在過去幾年為增強Watson在醫療行業的實力而陸續收購的一些公司的員工。這包括2016年斥資26億美元收購的醫療資料公司Truven、2015年斥資10億美元收購的醫療影像公司Merge以及同樣在2015年收購的醫療保健管理公司Phytel。

【小雲評論】IBM近年來在Watson上投入巨大,這幾乎成為了藍色巨人的“主航道”,而Watson Health更是被其寄予厚望,持續力圖在醫療健康行業取得突破,并接連收購了多家醫療行業公司擴大其業務範圍和客戶積累。但Watson Health卻未形成藍色巨人所期待的“爆發式增長”。與之形成對照的,是阿裡雲的“ET行業大腦”正在通過與産業深度結合,切實解決産業中的實際問題。在天合光能,阿裡雲ET工業大腦在試點産線上的電池片A品率提升7%,預計可提高年利潤數千萬。事實上,所有的AI技術和産品都應該思考同樣的一個問題,無論是強AI還是弱AI,能夠切實解決行業發展的問題、滿足商業活動的需求或為社會治理提供切實可行的解決方案,才是“好AI”!

5、澳洲加文醫學研究所确認人體存在新的DNA結構

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【新聞摘要】 來自澳洲加文醫學研究所的科學家首次在人體活細胞内确認了一種新的 DNA 結構:i-motif,這種新确認的結構形似一個扭曲的DNA“結”,在這個‘結’結構中,同一條 DNA 鍊上的 C(胞嘧啶)彼此結合;在雙螺旋結構中,兩條相對鍊上堿基則互相識别,而且 C 要與 G(鳥嘌呤)結合,兩者大相徑庭。澳洲加文醫學研究所抗體治療研究員 Daniel Christ表示,生物中還存在着完全不同的 DNA 結構,而且這些結構很可能對我們的細胞來說非常重要。

【小雲評論】i-motif被 “再次發現”的故事同時提醒我們,在科學研究領域,因為人的原因而出現的科學發現的遺漏、錯誤時有發生,而新一代資訊技術比如人工智能,或許可以通過對大資料集的處理、篩選,幫助科學家們提高科學發現的水準,避免再次出現類似的遺憾。2015年,借助中國虛拟天文台的共享資料, 10歲國小生廖家銘成為全球發現超新星年齡最小的人之一,而就在前不久,國家天文台在阿裡雲的支援下将涉及10億個天體的資料通過雲端的虛拟天文台向全球開放,“10歲國小生廖家銘發現超新星”的故事很可能将會再次重演。

6、新實驗表明計算機速度有望能再快100萬倍

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【新聞摘要】 雷根斯堡大學實體系教授 Ruper Huber在研究中用一束紅外雷射脈沖照射由鎢和硒組成的六角蜂窩晶體, 使得該晶體中的電子以每秒 1000 兆(10的15次方)次的速度在“0”和“1”狀态下切換,比半導體還要快 100 萬倍。Ruper Huber表示,在未來,制造一種超高速量子資訊裝置是可行的,這種裝置可以在光波振動的瞬間完成狀态翻轉。盡管未來風光無限,目前為止這個設想還停留在理論階段。事實上,研究人員在這個系統上實作的僅僅是無序的,不包含任何資訊的 0-1 翻轉,離實作真正的“計算”還有很長的路要走。

【小雲評論】雖然Ruper Huber的研究還隻處于早期階段,但這仍然是一次從電驅動到光驅動的大膽嘗試,而它潛在的高速運算能力和實作室溫量子運算的可能性,都為下一代計算開辟了一個新的方向。随着摩爾定律的失效,傳統計算機正在面臨可見的性能增長瓶頸,正因如此,以量子計算為代表的新計算形态正在不斷湧現出來。值得注意的是,截止到目前,仍然很難定論哪一種新的計算形态會是未來的主流,而全球科技産業也正是在這種不确定性和對自我的不斷超越以及颠覆中不斷地向前發展的。

7、石墨烯模仿心髒疾病電流模式 為藥物測試提供新可能

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【新聞摘要】 加州大學聖地亞哥分校的實體學家亞曆克斯·薩夫臣柯及其團隊宣布研制成功了“如何通過改變照射到材料上的光量”來精确控制石墨烯産生的電量的方法。在石墨烯上培養心髒細胞的實驗中,他們已經做到可以利用光來控制電流,以模拟不同心髒跳動的頻率的環境。他們可以模拟心髒跳動快 1.5倍、 3倍、10 倍或者他們需要的任何頻率的環境。亞曆克斯·薩夫臣柯表示,其研究成果不僅可以使石墨烯模仿類似于各種心髒疾病的電流模式,這使得測試心髒藥物和其他新藥物變得更加容易,也可以用于研制出更好的心髒起搏器。

【小雲評論】目前為止, 所有正在開發中的藥物都需要在心髒細胞上進行實驗測試, 以確定諸如止痛藥導緻心髒病發作等事故不會發生,這一測試過程往往耗時數年同時潛藏隐患,而石墨烯不僅可以将光轉化為電,而且沒有毒性,亞曆克斯·薩夫臣柯的研究證明,未來在心髒病藥物、心髒起搏器乃至所有有關心髒的藥物測試中,石墨烯都很有可能起到非常關鍵的作用。而更重要的是,亞曆克斯·薩夫臣柯的研究展現出了材料科學與醫學研究“大交叉”所可能激發出的無盡潛能。事實上,這種潛力,廣泛存在于研究學科之間、大科學與新技術之間的“大交叉”之中。

8、人類基因組編寫計劃轉向制造“超級細胞”

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【新聞摘要】 自誕生以來就頗受關注的“基因組編寫計劃“(GP-write)宣布重大調整:項目的重點将由合成所有人類基因組堿基對轉向重編碼基因組,以制造對病毒感染免疫的細胞。這一調整是近日在波士頓舉行的GP-write科學工作會議上做出的,GP-write上司人宣布,将組織國際科研合作團隊,共同進行“重編碼計劃”,旨在改變細胞基因結構,抵抗病毒感染。紐約市紐約大學Langone醫療中心遺傳學者 Jef Boeke說,新釋出的項目更為具體,旨在對人類及其他物種的細胞進行重新設計,使之“極度安全”,同時,也代表了“貫穿GP-write始終的主題”。

【小雲評論】GP-write這一計劃的調整,很有可能加速制造出對病毒感染免疫的細胞的速度,進而幫助藥廠更加安全、高效和順利地開展藥用蛋白的生産,進而保證藥品和疫苗的生産。同時,該項目可能有助于研究人員超越 CRISPR 等編輯工具的限制,不再局限于在幾個特定位置對 DNA 進行調整,而是對基因組進行更廣泛的重新設計。但需要注意的是,如果要讓人類細胞具有病毒抗性,那麼将改變至少400,000個基因組,這意味着,僅僅通過實驗的方式測試及推進幾乎是不可能的,這就需要借助雲計算服務所提供的巨大算力和人工智能的加持,以“數字孿生”的思路實作GP-write計劃的偉大夢想。

9、Netflix市值大躍進,逼近Disney

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【新聞摘要】 5月24日,全球最大的流媒體視訊服務提供商Netflix創下1518億美元的市值,首次超過全球最大的有線電視服務提供商Comcast,同時非常逼近全球第一大傳媒企業迪斯尼的1522億美元。雖然從營收和淨利潤來看,Netflix與Comcast及迪斯尼相差懸殊,但是Netflix的成長态勢和未來預期更吸引投資人。今年第一季度Netflix的營收增長了43%,訂閱使用者數增加了741萬戶,并且已經在全球吸引了超過1.25億的訂閱使用者。

【小雲評論】持續的使用者調查與互動、高品質的線上流媒體服務、線上視訊訂閱、基于大資料的内容推薦系統、高水準的自制内容以及一次播出一整季電視劇的颠覆式播出方式,Netflix完美地诠釋了如何通過“資料驅動+技術創新+模式颠覆”的方式,成長為一家行業内令人望塵莫及的優秀企業。同時,Netflix的模式對所有希望在網際網路上提供服務的供應商來說都有着三點重要的借鑒意義:1、與使用者的持續互動并滿足其需求永遠是第一位的;2、資料驅動、技術創新和模式颠覆三者缺一不可,三者形成的良性互動與緊密協作,才能讓企業獲得成功;3、行業的颠覆者永遠都有可能出現,甚至讓行業競争出現“歸零效應”,(使用者)互動、(平台)優化、(技術與模式的)疊代必須要持之以恒。

10、Gartner釋出2018年雲基礎設施魔力象限

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【新聞摘要】 本周,Gartner釋出了2018年全球雲計算基礎設施魔力象限,AWS和微軟Azure仍然占據魔力象限前兩位,但差距已經有所縮小,Oracle和IBM則處于相對靠後的位置。值得注意的是,NTT Communications、Rackspace和Virtustream等原本出現在2017年雲計算基礎設施魔力象限上的雲服務商被Gartner剔除,這意味着Gartner自釋出該魔力象限以後,共剔除了14家雲服務商,顯示出這家全球調研分析公司對魔力象限入圍标準的嚴苛。

【小雲評論】Gartner雲基礎設施魔力象限清晰地展現了未來全球IaaS市場的格局,位于尾部的IaaS雲服務商已逐漸退出競争,市場将由AWS、微軟Azure、阿裡雲和Google Cloud四大雲服務商主導,Oracle和IBM将借助其在企業級IT市場的存量客戶繼續維持IaaS雲服務業務,但難以向上司廠商形成挑戰。需要指出的是,位于上司地位的IaaS服務提供商之間的雲服務發展理念同樣在出現“分化”:與AWS和Google Cloud不同,阿裡雲正在将精力投向以雲計算為基礎,結合大資料、物聯網、人工智能等技術的企業數字化轉型服務領域,同時也正在加速國際化、提供更多獨特的差異化産品。此外,阿裡雲也是其中唯一入選的中國企業。

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