作為微軟首席研究及戰(zhàn)略官,克瑞格·蒙迪(Craig Mundie)近日面對來自國內(nèi)多所高校的1200多名學(xué)生,發(fā)表了主題演講,探討了未來計(jì)算的多種發(fā)展方向和應(yīng)用趨勢。

計(jì)算機(jī)技術(shù)在過去60年中不斷發(fā)展,并經(jīng)歷了不同的計(jì)算時(shí)代。在個(gè)人電腦應(yīng)用領(lǐng)域,DOS機(jī)取代計(jì)算器是第一個(gè)重大突破。盡管這種計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力非常有限,不過從歷史來看,對當(dāng)時(shí)只會簡單應(yīng)用計(jì)算器的個(gè)人來說,DOS機(jī)已經(jīng)是一個(gè)重大進(jìn)步。但它的缺點(diǎn)也顯而易見,那就是操作起來非常困難。第二個(gè)重大的突破就是圖形用戶界面的產(chǎn)生,它使人機(jī)之間的互動得到擴(kuò)展,復(fù)雜的計(jì)算環(huán)境也逐漸形成。十年前,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)對計(jì)算的進(jìn)一步發(fā)展起到了非常重要的作用,同樣,計(jì)算也使得互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用越來越普及,互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的種類和使用人數(shù)越來越多。那么,計(jì)算技術(shù)下一步的發(fā)展方向是什么呢?

目前來看至少有兩個(gè)發(fā)展方向。其中之一就是云與客戶端的計(jì)算環(huán)境,也就是說,個(gè)人電腦已經(jīng)不再是惟一獨(dú)立的客戶端,游戲機(jī)、平板電腦等其他種類的終端都可以成為客戶端。另一端則是云計(jì)算環(huán)境,這使得客戶端彼此之間的計(jì)算環(huán)境不再獨(dú)立,可以說這將造就一個(gè)全球互通的計(jì)算環(huán)境。

不過,現(xiàn)在人們在使用電腦和互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候也會感覺非常復(fù)雜。要知道全球今天有65億人,只有12億人在使用計(jì)算機(jī),所以還有大部分人口并未從計(jì)算技術(shù)中受益。我們認(rèn)為這是必須得到解決的現(xiàn)實(shí)問題。解決的方式之一就是除了目前的商業(yè)軟件之外,再建立起另一種計(jì)算方式和計(jì)算機(jī)應(yīng)用模式——自然用戶界面,它將是人機(jī)互動的全新體驗(yàn),成為計(jì)算技術(shù)的另一發(fā)展方向。

先讓我們來追溯一下商業(yè)軟件的歷史:最開始只有編程人員使用計(jì)算機(jī),他們應(yīng)用匯編語言和硬件進(jìn)行交流。后來我們有了操作系統(tǒng),簡化了計(jì)算的復(fù)雜程度,并把硬件和周邊外設(shè)聯(lián)系起來。之后我們又創(chuàng)建出很多應(yīng)用程序,計(jì)算工具也變得逐漸強(qiáng)大,這些應(yīng)用程序給人們帶來更強(qiáng)的應(yīng)用能力。未來,通過云計(jì)算+客戶端的環(huán)境,我們需要并行計(jì)算和分布式的計(jì)算環(huán)境,這樣每一個(gè)計(jì)算設(shè)備都能夠充分地使用云所提供的計(jì)算能力。這樣,計(jì)算能力將無處不在,不只是計(jì)算機(jī)才能充分利用這一技術(shù),那個(gè)時(shí)候更多種類的終端都將擁有強(qiáng)大的計(jì)算能力。

隨著互聯(lián)網(wǎng)越來越強(qiáng)大,不管是我們在通信方式上采用無線還是有線進(jìn)行連接,在未來,我們認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)將是我們生活中的一個(gè)常規(guī)方式,越來越多的人將使用更復(fù)雜的建模來解決更多的計(jì)算問題。比如,我們創(chuàng)建一個(gè)電子表格其實(shí)就是建立起一個(gè)通用的建模模式,它可以描述人們到底希望計(jì)算機(jī)幫助他們解決什么樣的問題。未來我們有很多的個(gè)性化和更為復(fù)雜的數(shù)據(jù),比如很多語義信息。隨著建模等級越來越復(fù)雜,人們將更多地從計(jì)算能力中受益。

不過,如果計(jì)算機(jī)僅僅是一個(gè)工具,就意味著使用者必須是專家,必須得了解這個(gè)工具才能夠完成工作。而我們認(rèn)為在未來幾年會發(fā)生的一個(gè)重大變化就是計(jì)算機(jī)不再是工具。這意味著下一代計(jì)算將會使得計(jì)算機(jī)在某種程度上可以代替你進(jìn)行工作,成為你的助手,不論在工作還是生活里,你能夠很容易地管理它。你不需要非常清楚給它一個(gè)機(jī)器指令,只需要和它說幾句話,問幾個(gè)問題,它就可以幫助你完成工作。當(dāng)然這需要更高性能的計(jì)算能力和非常復(fù)雜的建模方式來實(shí)現(xiàn)。微軟的研究部門早已開始研發(fā)這種個(gè)性化的技術(shù)。我們認(rèn)為實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的核心理念,就是把計(jì)算機(jī)從工具轉(zhuǎn)變成助手。

我們已經(jīng)看到很多重要的變化。未來,人們與計(jì)算機(jī)的互動將不再只是鼠標(biāo)點(diǎn)擊或者打字輸入,而是采用更為自然的方式,這也是微軟研究的一個(gè)重要方向,可以用到我們目前所有的計(jì)算技術(shù)。比如機(jī)器人工具箱,該平臺是并行計(jì)算和分布式計(jì)算的重要應(yīng)用之一。那么如何將計(jì)算技術(shù)應(yīng)用到機(jī)器人上呢?我們其實(shí)不是真的要?jiǎng)?chuàng)造出一個(gè)實(shí)體的機(jī)器人,而是創(chuàng)造出一個(gè)虛擬的機(jī)器人。機(jī)器人對外感知需要很高的CPU計(jì)算能力,在18核處理器的計(jì)算機(jī)模擬中可以看到CPU使用率只有40%。在這種持續(xù)計(jì)算過程中,我們正在研發(fā)如何讓CPU使用率提升到50%~100%。

其次,計(jì)算機(jī)屏幕上將出現(xiàn)虛擬機(jī)器人的臉。我們需要給每個(gè)人臉上的特征進(jìn)行非常明確的設(shè)計(jì),在機(jī)器人與真人的互動中,如何使她的面部表情根據(jù)具體情況產(chǎn)生變化,從而更為逼真是需要解決的問題。當(dāng)機(jī)器人通過麥克風(fēng)或視頻攝像頭獲取人們的行動和語言時(shí),需要采用數(shù)字信號處理技術(shù)。機(jī)器人的眼睛也可以隨著人們目光的移動而變化。這需要應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)語音識別、語音認(rèn)同、圖像處理、3D圖像建模等實(shí)時(shí)計(jì)算完成。這些技術(shù)的關(guān)鍵在于,只有大大降低處理的延遲性,才能讓機(jī)器人更為逼真。因此,完全的人機(jī)自然互動模式還需要很多技術(shù)研究和探索。我相信,未來這個(gè)機(jī)器人不僅可以回答簡單的問題,還可以成為機(jī)器人醫(yī)生、機(jī)器人教授,我們可以用它來改善全球的教育和醫(yī)療環(huán)境,讓數(shù)十億人在沒有面對面接受教育和醫(yī)療救治的情況下受益。

總之,我們面臨著眾多的新技術(shù)與研發(fā)機(jī)遇,云計(jì)算、語義分析、計(jì)算機(jī)翻譯、社交網(wǎng)絡(luò)、自然用戶界面等等都將使得未來的計(jì)算機(jī)不只是一個(gè)研究工具,而可以成為你的一個(gè)助手。

(本文系根據(jù)克瑞格·蒙迪在微軟亞洲研究院主辦的“夢想開啟未來——對話克瑞格·蒙迪”活動中的演講整理)

從DOS開始,人機(jī)交互的方式一直在變化。除云計(jì)算之外,自然用戶界面也將成為計(jì)算技術(shù)的新的發(fā)展方向