人工智能為網(wǎng)絡(luò)開啟無限可能

2016年05月12日17:30 來源：人民郵電報(bào)作者：高歆雅 朱志軍T|T

【移動通信網(wǎng)】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(fā)激烈討論。阿姆斯特朗曾經(jīng)說過：“我們對下一年作出太多預(yù)測，而對未來十年卻預(yù)測得太少�！蔽磥硎菦Q定今天選擇的最終參考。本文從人工智能時(shí)代的社會改變出發(fā)，對通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)行了深刻思考，描繪了人工智能時(shí)代通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的三個(gè)重要階段，觀點(diǎn)具有很強(qiáng)的啟迪性，希望能夠帶動讀者更多的討論和爭鳴。

人工智能

2016年年初，一場“人機(jī)大戰(zhàn)”成為萬眾矚目的焦點(diǎn)。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(jì)大戰(zhàn)硝煙散盡，但AlphaGo的精彩表現(xiàn)讓由此引發(fā)的人工智能熱潮不減反增。在這股熱潮下，很多行業(yè)都開始了向“人工智能+”的演進(jìn)，旨在提升企業(yè)的競爭力，人工智能時(shí)代已經(jīng)悄然到來，通信行業(yè)必將受到影響，新一代的通信網(wǎng)絡(luò)即將誕生。

人工智能時(shí)代即將到來

想象一下未來：當(dāng)睜開眼睛的那一刻，我們就生活在一個(gè)完全智能的環(huán)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(yīng)該搭配的衣服；走進(jìn)浴室，浴缸早已調(diào)節(jié)好洗浴水溫；而另一邊，廚房正在按照營養(yǎng)搭配和美味的原則給我們烹飪早點(diǎn)；出門上班時(shí)，無人駕駛汽車已經(jīng)在門口等待著你；走進(jìn)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(xiàn)實(shí)。

縱觀人工智能的發(fā)展，算法的基礎(chǔ)性障礙、計(jì)算成本、數(shù)據(jù)樣本獲取難度是核心難點(diǎn)。然而，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，目前這幾大核心問題都已解決。四大技術(shù)元素的成熟讓人工智能迎來了巨大的機(jī)遇。

據(jù)市場研究公司IDC預(yù)測，2015年至2019年，全球機(jī)器人行業(yè)及相關(guān)服務(wù)市場的年復(fù)合增長率將達(dá)17%，2019年行業(yè)規(guī)模將達(dá)到1354億美元。目前世界主流互聯(lián)網(wǎng)公司與一流的大數(shù)據(jù)企業(yè)都在構(gòu)建人工智能系統(tǒng)。在過去的35年間，人工智能已經(jīng)在醫(yī)學(xué)、教育、法律、太空、制造業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用——人工智能通過電子檔案和臨床決策支持系統(tǒng)，已經(jīng)邁入了主流醫(yī)學(xué)領(lǐng)域；五角大樓的CALO項(xiàng)目是史上最大的人工智能項(xiàng)目，它為Siri的誕生奠定了基礎(chǔ)；IBM超級計(jì)算機(jī)“沃森”無須進(jìn)行人工編程，它的每一次體驗(yàn)都能讓自己更快速一些，它在金融領(lǐng)域能快速詳盡地提供數(shù)據(jù)服務(wù)……人工智能技術(shù)不僅是能撬動整個(gè)地球的杠桿，還能增強(qiáng)機(jī)器人、合成生物和納米等技術(shù)的影響力。在2016年世界經(jīng)濟(jì)論壇發(fā)表的報(bào)告中，人工智能技術(shù)被預(yù)測為第四次工業(yè)革命的核心技術(shù)代表，將在今后5年改變商業(yè)模式和勞動力市場。就如同蒸汽機(jī)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(yè)革命，新的時(shí)代即將開啟。

知化網(wǎng)絡(luò)——智能社會的基石，通信網(wǎng)絡(luò)的終極階段

網(wǎng)絡(luò)是人工智能時(shí)代不可或缺的存在，是人工智能時(shí)代發(fā)展的基石。目前人工智能領(lǐng)域已經(jīng)基本形成兩大發(fā)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(gè)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(jié)果付諸行動，比如汽車的無人駕駛、制造業(yè)機(jī)器人等。這兩類人工智能的發(fā)展都不能離開通信網(wǎng)絡(luò)，依靠通信網(wǎng)絡(luò)獲取信息，完成遠(yuǎn)程指令，通信網(wǎng)絡(luò)就如同支撐大腦小腦的腦干一樣——腦干能夠匯聚神經(jīng)，控制人的呼吸、心跳，而電力、通信能力等基礎(chǔ)的保障能力也是如此，支撐著各類人工智能的設(shè)備在未來能夠正常地工作。

網(wǎng)絡(luò)在未來必然將受到人工智能快速發(fā)展和普及的影響。一方面，人工智能時(shí)代下豐富的智能業(yè)務(wù)，將對通信網(wǎng)絡(luò)提出更多需求，網(wǎng)絡(luò)將逐步適應(yīng)新的時(shí)代；另一方面，通信行業(yè)作為人工智能革命中被改造的行業(yè)之一，也會形成自己的智能化體系——我們稱之為“知化網(wǎng)絡(luò)”。

“知化網(wǎng)絡(luò)”將是通信網(wǎng)絡(luò)在這個(gè)新的時(shí)代演進(jìn)的終極階段，也是網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)人工智能時(shí)代的最終解決辦法。和現(xiàn)有的固化演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)不同，這里定義的“知化網(wǎng)絡(luò)”將是能夠隨時(shí)學(xué)習(xí)、整個(gè)時(shí)代一起不斷快速更新的網(wǎng)絡(luò)。“知化”具有三層含義：一是感知，網(wǎng)絡(luò)能夠感受到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的流量變化，感受到外部的環(huán)境變化；二是知道，不僅能夠感受到這些變化，網(wǎng)絡(luò)同時(shí)還能知道這些變化代表了什么意義，應(yīng)該如何處理；三是知識，通過經(jīng)驗(yàn)的累積和不斷的學(xué)習(xí)，這些能力最終會轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)自身的知識體系，網(wǎng)絡(luò)能夠主動判斷和行動、進(jìn)化更新。面對人工智能時(shí)代不斷進(jìn)化的各種智能設(shè)備，“知化網(wǎng)絡(luò)”也將能提供更多新的能力：超級安全、自主優(yōu)化和進(jìn)化更新，它將逐步演進(jìn)成為連接、感知、計(jì)算三位一體的新型網(wǎng)絡(luò)。

“知化網(wǎng)絡(luò)”不僅僅是網(wǎng)絡(luò)的簡單升級，它將完全顛覆現(xiàn)有的競爭環(huán)境和商業(yè)模式。網(wǎng)絡(luò)將以不同的方式處理各種情況，包括提升運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，完善網(wǎng)絡(luò)突發(fā)事件的預(yù)測精準(zhǔn)度，快速解決各種復(fù)雜問題，提供全新的產(chǎn)品和更高的服務(wù)質(zhì)量，最終提高網(wǎng)絡(luò)本身的生產(chǎn)力。“知化網(wǎng)絡(luò)”將是網(wǎng)絡(luò)的一次巨大變革。

知化網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)發(fā)展階段

超級網(wǎng)絡(luò)顯然不是一蹴而就的，必將經(jīng)歷三個(gè)階段——靈活網(wǎng)絡(luò)、自動網(wǎng)絡(luò)，并最終實(shí)現(xiàn)“知化網(wǎng)絡(luò)”。最初，網(wǎng)絡(luò)會將硬件能力與軟件控制分離，對外更快地提供標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“靈活網(wǎng)絡(luò)”。隨著能力的提升，網(wǎng)絡(luò)將具備一定智能，能夠完成大部分工作，人只需定義一些規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)通過人機(jī)協(xié)同，網(wǎng)絡(luò)就能實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的應(yīng)用，成為一個(gè)“自動網(wǎng)絡(luò)”。到第三個(gè)階段，網(wǎng)絡(luò)能夠智能決策，連接泛在的智能設(shè)備，提供人性化的服務(wù)，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)與人或應(yīng)用將融為一個(gè)緊密的整體，網(wǎng)絡(luò)與智能合二為一，成為“知化網(wǎng)絡(luò)”。

階段一：網(wǎng)絡(luò)使能階段

正如目前在各行各業(yè)流行的智能化一樣，在手機(jī)行業(yè)，智能操作系統(tǒng)屏蔽了底層的硬件差異，將功能機(jī)升級為智能機(jī)，使得各種App能自如地調(diào)用底層能力，進(jìn)化更為快速；而以特斯拉為代表的智能汽車行業(yè)則是形成了汽車的操作系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的冷冰冰的汽車硬件升級，實(shí)現(xiàn)更為靈活的“軟件+硬件”升級。網(wǎng)絡(luò)的使能也首先來自于軟硬件的分離。和這些行業(yè)類似，網(wǎng)絡(luò)將從誕生起一直在演變的物理進(jìn)化，提升為更高維度的軟件進(jìn)化，以軟硬件解耦的方式實(shí)現(xiàn)一個(gè)更靈活的網(wǎng)絡(luò)。

在這個(gè)階段，軟件化、平臺化和監(jiān)控技術(shù)將是階段性發(fā)展的核心技術(shù)。首先SDN、NFV等技術(shù)將屏蔽網(wǎng)絡(luò)底層硬件的差異，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的扁平化和集中配置，提供標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)答服務(wù)；其次，5G、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的使用將會大大提高網(wǎng)絡(luò)的能力；最終，網(wǎng)絡(luò)感知技術(shù)，比如DPI、探針技術(shù)等檢測手段，將會讓網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部感知，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的可管可控。

可定義網(wǎng)絡(luò)、通用網(wǎng)絡(luò)硬件、虛擬化數(shù)據(jù)中心和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛使用將是此階段的重要特征，這個(gè)階段結(jié)束后，網(wǎng)絡(luò)將成為能基本實(shí)現(xiàn)感知、計(jì)算和連接三位一體的新軟件化的靈活網(wǎng)絡(luò)。

階段二：人機(jī)協(xié)同階段

在此階段，智能手機(jī)以及應(yīng)用的服務(wù)將會被增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）所代替。目前人類已經(jīng)從傳統(tǒng)的命令界面、圖形用戶界面，來到了多媒體界面。對于網(wǎng)絡(luò)而言，服務(wù)對象開始由手機(jī)應(yīng)用向虛擬現(xiàn)實(shí)轉(zhuǎn)變、由人類向“人+機(jī)器人”轉(zhuǎn)變，人類的交流將進(jìn)入虛擬、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)界面時(shí)代。盡管現(xiàn)在，谷歌眼鏡等第一代設(shè)備往往是為業(yè)余愛好者或者高精尖業(yè)務(wù)所打造的，沒有體現(xiàn)出太大的實(shí)用價(jià)值。但隨著時(shí)間的推移，設(shè)備變得越來越好，技術(shù)日益成熟，價(jià)格更加低廉，它們將會得到更大范圍的普及。VR、AR操作系統(tǒng)將成為超級入口，現(xiàn)階段的各種超級應(yīng)用，將可能成為管道，被隱藏在VR、AR的交互界面之下。而機(jī)器人即將重復(fù)個(gè)人電腦崛起的道路，它將與個(gè)人電腦一樣，徹底改變這個(gè)時(shí)代的生活方式。機(jī)器人將成為由PC控制的外接設(shè)備，它們的樣子也許會離科幻故事越來越遠(yuǎn)，但在專業(yè)性領(lǐng)域?qū)⒏鼮槠占埃�比如協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行外科手術(shù)的機(jī)械臂、在戰(zhàn)場上負(fù)責(zé)排除路邊炸彈的偵察機(jī)器人、負(fù)責(zé)居家生活的家用機(jī)器人等，更多的機(jī)器人將代替人類承擔(dān)更多重復(fù)性的基礎(chǔ)工作。

面對服務(wù)對象的巨大改變，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的內(nèi)容必然發(fā)生變化，機(jī)器人技術(shù)、柔性覆蓋技術(shù)和自組織技術(shù)將是這個(gè)階段的核心技術(shù)。首先，網(wǎng)絡(luò)將會機(jī)器人化——通過各種認(rèn)知計(jì)算服務(wù)和自動化技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)感受當(dāng)前的流量，配合過去人工操作的經(jīng)驗(yàn)，自動完成網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度、配置，甚至于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和建設(shè)都會由機(jī)器人自動完成。其次，由于智能設(shè)備的廣泛應(yīng)用，過去適應(yīng)人類聚居特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)組建方式將會發(fā)生改變。網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面必須更廣，在低成本的條件下動態(tài)柔性覆蓋，即網(wǎng)絡(luò)在整個(gè)廣域?qū)用嫘纬奢^為淺度的全面覆蓋，而針對臨時(shí)出現(xiàn)的熱點(diǎn)地區(qū)，通過無人車、熱氣球等新的技術(shù)，提供快速的深度覆蓋。當(dāng)然，新的技術(shù)還包括可見光網(wǎng)絡(luò)、第六代通信技術(shù)等，這些新的組網(wǎng)方式和通信技術(shù)將會彌補(bǔ)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的不足，實(shí)現(xiàn)真正的泛在網(wǎng)絡(luò)。最后，自組織將會成為網(wǎng)絡(luò)的一大能力。通過局部決策、局部組網(wǎng)，很多業(yè)務(wù)流程將不再由中心統(tǒng)一處理，而在局部自主完成，網(wǎng)絡(luò)將會由傳統(tǒng)的中心式網(wǎng)絡(luò)逐步向分布式網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。

這些新技術(shù)帶來的新能力，將讓網(wǎng)絡(luò)由人工控制逐步變?yōu)槿伺c機(jī)器協(xié)同控制下的革新網(wǎng)絡(luò)。第一階段人工控制的網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(gè)性化需求都被舍棄。但是進(jìn)入新的人機(jī)協(xié)同階段，人工智能將會作為新的能力補(bǔ)充，覆蓋過去單純依靠人力無法覆蓋的部分。機(jī)器人技術(shù)所武裝的通信網(wǎng)絡(luò)，將有能力為每個(gè)人的使用習(xí)慣和特點(diǎn)設(shè)計(jì)配置不一樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。例如，針對醫(yī)療手術(shù)用的機(jī)器人，通過即插即用技術(shù)和快速的網(wǎng)絡(luò)配置，該機(jī)器人只要接入網(wǎng)絡(luò)，就能隨時(shí)隨地享受超高實(shí)時(shí)性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)將得以擺脫地理位置、接入方式（固網(wǎng)、移動）、接入設(shè)備的限制。在這一階段，網(wǎng)絡(luò)的主要提升將不僅僅是帶寬、網(wǎng)絡(luò)速度等物理指標(biāo)的提升，而是來自于更加個(gè)性化的服務(wù)提供，這也將會產(chǎn)生新的商業(yè)模式。

階段三：機(jī)器智能階段

在這個(gè)階段，人工智能將與環(huán)境融為一體。人類將不再需要AR、VR作為媒介與機(jī)器溝通。人工智能是人造的智能，可以大規(guī)模生產(chǎn)。這種大規(guī)模的生產(chǎn)將會帶來新的改變，讓環(huán)境中的任何設(shè)備都具備人工智能，成為和手機(jī)、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(wù)，會從離人們很遠(yuǎn)的一個(gè)“工廠”產(chǎn)出，當(dāng)人們購買一個(gè)新設(shè)備的時(shí)候，這種能力會像電力一樣由網(wǎng)絡(luò)傳送給這個(gè)設(shè)備，并由用戶自主選擇。這就像100年前，人們設(shè)計(jì)了各種產(chǎn)品，比如洗衣機(jī)、電扇，然后通過電力的網(wǎng)絡(luò)給它們加上電，就可以給人們提供服務(wù)。在這個(gè)階段，人們會像買電一樣，通過網(wǎng)絡(luò)購買這種能力。人工智能會像電力流動一樣，通過網(wǎng)絡(luò)流到任何需要的地方，網(wǎng)絡(luò)將會成為新的超級入口。

在這一階段，網(wǎng)絡(luò)將提供更多的能力，因此網(wǎng)絡(luò)需要采用更新的發(fā)展方式，比如——模擬生物的方式去改造網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、計(jì)算的方式和學(xué)習(xí)的方式。首先，網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)將去中心化，類生物神經(jīng)系統(tǒng)，不再具有復(fù)雜的層級，能夠自愈合、自修復(fù)。其次，網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算能力向著類腦計(jì)算方向發(fā)展，低功耗，能夠并行處理大量數(shù)據(jù)。最后，網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)主動的學(xué)習(xí)和思考，并真正成為其他行業(yè)的基礎(chǔ)，向建立在網(wǎng)絡(luò)之上的各行各業(yè)的服務(wù)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

最終，網(wǎng)絡(luò)將向更高級別的人性化服務(wù)發(fā)展，它將不再是一個(gè)冷冰冰的機(jī)器，而更像是并肩作戰(zhàn)的朋友。對于運(yùn)營商而言，連接將成為低廉的普適服務(wù)，而數(shù)據(jù)服務(wù)將成為運(yùn)營商的核心。

通過對人工智能時(shí)代的展望，我們探討了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。盡管未來永遠(yuǎn)無法準(zhǔn)確預(yù)測，但是我們?nèi)阅軓默F(xiàn)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(shí)代即將到來，未來的網(wǎng)絡(luò)將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)在的想象。我們相信，人工智能對網(wǎng)絡(luò)的影響將會越來越大，網(wǎng)絡(luò)的能力也會越來越強(qiáng)。未來的世界將是人工智能與網(wǎng)絡(luò)的深度結(jié)合，這種結(jié)合已經(jīng)開始，而且在加速前行。