計算行業(yè)（computing industry）的發(fā)展呈周期性，存在金融與產(chǎn)品兩個周期，二者很大程度上是相互獨立的。近來，很多人對金融周期當前所處的階段感到絕望。金融市場為眾人所矚目，總是發(fā)生出乎意料的、有時甚至是劇烈的波動。相比之下，產(chǎn)品周期獲得的關(guān)注較少，盡管它才是驅(qū)動計算行業(yè)發(fā)展的動力。通過研究歷史并推測未來，我們可以更好地理解和預測產(chǎn)品周期。
技術(shù)產(chǎn)品周期產(chǎn)生于平臺與應(yīng)用之間相輔相成（mutually reinforcing）的互動。新平臺催生新應(yīng)用，后者反過來提升新平臺的價值，形成正反饋循環(huán)。小規(guī)模、分枝型技術(shù)周期無時不刻不在發(fā)生，但是每隔一段時間——從歷史上來看大約每10到15年——就會出現(xiàn)顛覆計算行業(yè)格局的重大周期。
個人計算機（PC）刺激創(chuàng)業(yè)者開發(fā)出了文本處理程序、表格處理程序以及許多其他桌面應(yīng)用。互聯(lián)網(wǎng)催生了搜索引擎、電子商務(wù)、電子郵件、社交網(wǎng)絡(luò)、SaaS商業(yè)應(yīng)用以及許多其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。智能手機使得移動通訊、移動社交網(wǎng)絡(luò)以及拼車等服務(wù)成為可能。如今，我們已經(jīng)進入移動時代。未來很可能還會出現(xiàn)更多的移動創(chuàng)新。
每個產(chǎn)品時代都可以劃分為兩個階段：1）醞釀期（gestation phase），即新平臺首次推出，但是價格昂貴，功能不全面，而且/或者使用困難；2）成長期（growth phase），即出現(xiàn)了一個解決這些問題的新產(chǎn)品，開啟了幾何式增長時期。
Apple II早在1977年就已推出（MITS Altair 8800更是早兩年面世），但是卻是由1981年發(fā)布的IBM PC開啟了個人電腦時代的成長期。
互聯(lián)網(wǎng)的醞釀期是上世紀80年代及90年代早期，當時互聯(lián)網(wǎng)很大程度上還只是學術(shù)界和政府使用的一個基于文本的工具。1993年，Mosaic網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的出現(xiàn)開啟了它的成長期，一直持續(xù)至今。
上世紀90年代就出現(xiàn)了功能機（feature phones），本世紀初出現(xiàn)了Sidekick和Blackberry等早期智能手機，但是智能手機的成長期真正開始于2007至2008年之間，這期間iPhone和Android先后發(fā)布。此后，智能手機的擁有率暴漲：目前約有20億人擁有智能手機。到2020年時，全球每十個人中，就會有8個人使用智能手機。
假如10到15年的間隔是規(guī)律性的，下一個計算時代應(yīng)該會在接下來幾年中進入成長期。如果真是這樣的話，我們現(xiàn)在應(yīng)該已經(jīng)處于其醞釀期了。目前，硬件業(yè)和軟件業(yè)中呈現(xiàn)出了一些重要趨勢，可以讓我們一窺下一個計算時代。在本文中，我將逐一介紹這些趨勢，并預測未來將會如何發(fā)展。
硬件：更小，更廉價，無處不在
在主機時代（mainframe era），只有大型機構(gòu)才用得起計算機。后來，小型機構(gòu)用上了小型機，普通家庭配備了個人電腦（PC），個人用起了智能手機。
當前這個時代，處理器和傳感器越變越小，越來越便宜，未來電腦的數(shù)量肯定會超過人類總?cè)丝凇?/p>
原因有二。一是過去50年來半導體行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展（摩爾定律）。二是克里斯·安德森（Chris Anderson）所說的“智能手機戰(zhàn)爭的和平紅利”（the peace dividend of the smartphone wars）：智能手機的巨大成功導致對處理器和傳感器的大量投資。如果你拆開一架現(xiàn)代無人機、虛擬頭盔或者物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，你會發(fā)現(xiàn)其中大部分是智能手機組件。
在現(xiàn)代半導體時代，人們的焦點已經(jīng)從獨立CPU，轉(zhuǎn)變到被稱為系統(tǒng)芯片（systems-on-a-chip）的特殊芯片上。
系統(tǒng)芯片一般會將能耗低的ARM CPU，與專門用于圖像處理、通信、電源管理及視頻處理等功能的芯片捆綁一起。
這種新架構(gòu)使得基本計算系統(tǒng)的價格，從大概100美元降低到了約10美元。Raspberry Pi Zero是一臺功率1 GHz的Linux電腦，花5美元就可以買到。你還可以用類似的價格，買到一個支持wifi、能運行Python的微控制器（microcontroller）。很快，這些芯片的價格會低至不到1美元。那時，我們可以在任何東西里嵌入一臺電腦，而且不用擔心成本控制問題。
與此同時，高端處理器的性能也得到了極大的提升。尤其重要的是GPU（圖形處理器），其中最好的處理器是由Nvidia公司生產(chǎn)的。GPU不僅對傳統(tǒng)的圖像處理有用，還可以用于機器學習算法和虛擬現(xiàn)實設(shè)備（或增強現(xiàn)實設(shè)備）。Nvidia的產(chǎn)品路線圖昭示了未來幾年GPU的性能還將大大提升。
另一項普適性技術(shù)是量子計算。這項技術(shù)目前仍主要存在于實驗室中，但是如果成功商業(yè)化后，可以極大地提高生物學和人工智能等領(lǐng)域中許多算法的性能。
軟件：人工智能的黃金時代
軟件業(yè)如今正在發(fā)生許多令人興奮的事情。分布式系統(tǒng)就是一個很好的例子。隨著設(shè)備數(shù)量幾何級增長，這兩點變得越來越重要：1）多臺機器并行執(zhí)行任務(wù)；2）設(shè)備之間進行通信和配合。有趣的分布式系統(tǒng)技術(shù)包括：用于并行處理大數(shù)據(jù)問題的Hadoop和Spark，以及保障數(shù)據(jù)和資產(chǎn)安全性的Bitcoin/blockchain。
但是，或許軟件領(lǐng)域最振奮人心的突破來自人工智能（AI）。對AI的熱捧及失望由來已久。阿蘭·圖靈曾預言到2000年時，機器能夠成功模仿人類。但是，我們有充分的理由相信，現(xiàn)在AI或許將終于進入一個黃金時代。
“機器學習是我們反思人類生活一切的一種核心、革命性方式?！?—— Google CEO，桑達爾·皮查伊（Sundar Pichai）
人工智能領(lǐng)域的很多好消息，都來自深度學習。這是一種機器學習技術(shù)，因2012年一項著名的谷歌項目而流行起來：谷歌使用一個大規(guī)模計算機集群學習如何在YouTube視頻中識別貓。深度學習源自可以追溯至20世紀40年代的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。由于多種因素，包括新的算法、廉價并行計算和大規(guī)模數(shù)據(jù)集的普遍，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)才得以起死回生。
你或許很想把深度學習看作是硅谷的又一個時髦詞匯。但是，深度學習流行的背后，有著堅實的理論和現(xiàn)實依據(jù)。舉個例子，在使用深度學習技術(shù)之前，ImageNet挑戰(zhàn)——一個知名機器視覺競賽——優(yōu)勝算法的錯誤率在20%-30%之間。使用深度學習技術(shù)之后，優(yōu)勝算法的準確度穩(wěn)步提升，2015年時已經(jīng)超越了人類水平。
許多關(guān)于深度學習的論文、數(shù)據(jù)集合軟件工具都已經(jīng)開源。這在社會上產(chǎn)生了重大影響，使得個人和小公司能夠開發(fā)出強大的應(yīng)用。WhatsApp僅靠50名工程師，就開發(fā)出了能夠服務(wù)9億用戶的全球通訊系統(tǒng)；而之前的通訊系統(tǒng)則需要成千上萬名工程師。這種“WhatsApp效應(yīng)”現(xiàn)在也出現(xiàn)在人工智能領(lǐng)域。Theono和TensorFlow等軟件工具的出現(xiàn)，加上可用于AI訓練的云數(shù)據(jù)中心以及可廉價部署的GPU，讓小型工程師團隊也能開發(fā)出頂尖的AI系統(tǒng)。
例如，一位獨立開發(fā)者在自己的業(yè)余項目中，使用TensorFlow給黑白照片上色：
還有一家小型創(chuàng)業(yè)企業(yè)推出了實時物體分類工具：
這很容易讓人想起某部科幻電影中的一個知名場景。
科技巨頭發(fā)布的首批深度學習應(yīng)用中，有一個就是Google Photos中的搜索功能，智能到令人發(fā)指。
很快，我們就會看到各種產(chǎn)品的智能度都將大幅提升，包括語音助手、搜索引擎、聊天機器人、3D掃描儀、翻譯工具、汽車、無人機、醫(yī)學成像系統(tǒng)，等等。
“接下來一萬家創(chuàng)業(yè)公司的商業(yè)計劃很容易預測：AI + X。茲事體大，近在眼前” —— 凱文·凱利
開發(fā)AI產(chǎn)品的創(chuàng)業(yè)公司需要精確聚焦特定的應(yīng)用領(lǐng)域，才能與那些已把AI作為首要任務(wù)的科技巨頭競爭。隨著搜集的數(shù)據(jù)增加，AI系統(tǒng)會逐步改善，這意味著可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)的良性循環(huán)（更多的用戶 → 更大的數(shù)據(jù) → 更好的產(chǎn)品 → 更多的用戶）。因為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，制圖創(chuàng)業(yè)公司W(wǎng)aze生產(chǎn)的地圖，遠勝過資本豐厚的競爭對手的產(chǎn)品。成功的AI創(chuàng)業(yè)公司將會采用類似的策略。
軟件 + 硬件：新型電腦
當前有許多不同類別的新興計算平臺正處于醞釀期，隨著這些平臺逐步融合硬件與軟件領(lǐng)域的技術(shù)進步，它們很快就會變得更加完善——而且很可能進入成長期。盡管各自的設(shè)計與架構(gòu)迥異，它們都有著一個共同的主題：通過在現(xiàn)實世界之上增添一個智能化虛擬層，為我們帶來了新的、更強的能力。下面我簡要介紹其中一些新興平臺：
汽車。谷歌、蘋果、優(yōu)步和特斯拉等科技巨頭不斷將大量資源投向自動駕駛汽車研究。類似Tesla Model S這樣的半自動駕駛汽車已經(jīng)公開發(fā)售，很快就會得到改進。全自動駕駛汽車的到來還需要些時日，但是可能不會超過5年。目前已經(jīng)有幾乎可與人類駕駛員媲美的全自動駕駛汽車。不過，出于文化和監(jiān)管原因，全自動汽車需要做到大幅度超越人類駕駛員，才能得以大范圍使用。
我預計自動駕駛汽車領(lǐng)域?qū)@得更大的投資。除了科技巨頭之外，大型汽車廠商也開始重視自動駕駛。你甚至會發(fā)現(xiàn)一些創(chuàng)業(yè)公司生產(chǎn)的有趣產(chǎn)品。深度學習軟件工具著實優(yōu)秀，甚至可以讓個人開發(fā)者制造出半自動駕駛汽車。
無人機。今天的消費級無人機使用的是現(xiàn)代化硬件（大部分是智能手機部件，加上機械部件），但是使用的軟件卻相對簡單。不遠的將來，我們會見證更加先進無人機的出現(xiàn)，它們集成了先進的電腦視覺和其他AI系統(tǒng)，更加安全，更容易操作，用途更廣。無人機會繼續(xù)廣泛用于娛樂視頻拍攝，不過也會逐漸用于更加重要的商業(yè)場合?，F(xiàn)在還存在著上百萬個需要攀爬建筑物、高塔和其他危險建筑的工作，如果使用無人機來完成這些工作，將大大提高工作的安全性和效率。
物聯(lián)網(wǎng)。很明顯，使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以節(jié)能，提高安全性和便捷性。Nest和Dropcam是前兩個好處的絕佳例證。最后一個好處的示例中，最有趣的一個產(chǎn)品就是亞馬遜的Echo。
大部分人覺得Echo不過就是個噱頭，直到親自使用之后，才驚訝地發(fā)現(xiàn)它是那么地好用。這個產(chǎn)品很好地證明了隨時運行的語音助手也能夠成為有效的用戶接口（user interface）。過不了多久，或許我們就可以和具備一般智能的機器人正常對話了。但是，Echo告訴了我們：語音今天一樣可以在受限制的語境下取得成功。隨著深度學習領(lǐng)域近期的突破應(yīng)用到商業(yè)設(shè)備，對語言的理解能力應(yīng)該會快速提升。
物聯(lián)網(wǎng)也會應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。例如，具備傳感器和網(wǎng)絡(luò)連接能力的設(shè)備，對監(jiān)控工業(yè)設(shè)備極其有用。
可穿戴設(shè)備。今天的可穿戴電腦受到了多個維度的限制，包括電池、通信和處理能力。那些已經(jīng)取得成功的可穿戴設(shè)備，聚焦在較狹窄的領(lǐng)域，例如健康監(jiān)測。隨著硬件組件不斷改進，可穿戴設(shè)備將能夠像智能手機一樣，支持豐富多樣的應(yīng)用，這將催生一系列新興應(yīng)用。和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備一樣，語言很可能會成為主要的用戶接口。
虛擬現(xiàn)實。對虛擬現(xiàn)實來說，2016年是令人振奮的一年：Oculus Rift和HTC/Valve Vive（或許還包括索尼的Playstation VR）等設(shè)備的發(fā)布，意味著舒適型、沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)最終得以商用。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)必須要做到特別優(yōu)秀，才能夠避免“恐怖谷”（uncanny valley）陷阱。真正的虛擬現(xiàn)實，需要特制的屏幕（高清晰、高刷新率，低余輝）、強大的圖形顯卡以及追蹤用戶精確位置的能力（之前發(fā)布的VR設(shè)備只能追蹤用戶頭部的轉(zhuǎn)動）。今年，大眾將首次體驗到所謂的“代入感”（presence）—— 即迷惑你的感知，讓你相信自己完全進入了虛擬世界。
虛擬頭盔將會不斷改進，其價格也會逐漸降低。這方面的主要研究領(lǐng)域?qū)ǎ?）用于渲染或拍攝虛擬現(xiàn)實內(nèi)容的新工具，2）用于追蹤并直接從手機和頭盔進行掃描的機器視覺，以及3）用于托管大型虛擬環(huán)境的分布式后端系統(tǒng)。
增強現(xiàn)實。增強現(xiàn)實可能會在虛擬現(xiàn)實之后，才會真正實現(xiàn)，因為增強現(xiàn)實所要求的技術(shù)，除了大部分也是虛擬現(xiàn)實也需要的之外，還包括一些新技術(shù)。例如，增強現(xiàn)實要求先進的、低延遲機器視覺，才能將同一個互動場景中的虛擬物體和真實物體融為一體，而不為人所察覺。
盡管這樣說，增強現(xiàn)實到來的腳步可能會比你想象的要快一些。下面這個演示視頻是直接通過Magic Leap公司的增強現(xiàn)實設(shè)備拍攝的：
接下來是什么？
可能10-15年的計算周期已經(jīng)結(jié)束，移動時代就是最后一個時代。也可能下一個時代不會這么快到來，或者上面介紹的新興計算領(lǐng)域中，只有小部分才會最終顛覆世界。
我更愿意相信，我們不是只處在一個時代的風口，而是多個新時代的風口。“智能手機戰(zhàn)爭的和平紅利”引發(fā)了一場新設(shè)備的寒武紀式大爆發(fā)，而軟件領(lǐng)域，尤其是人工智能的發(fā)展，將使得這些設(shè)備更加智能、有用。上面談到得許多未來科技，其實今天已經(jīng)存在，不久的將來會為更多人所用。
觀察人士已經(jīng)注意到，上面許多新興設(shè)備仍處于“尷尬的幼年期”（awkward adolescence）。那是因為它們還處在各自的醞釀期。就像上世紀70年代的個人電腦、上世紀80年代的因特網(wǎng)和21世紀早期的智能手機，我們現(xiàn)在看到的還只是未來的一部分。但是確定的是，未來將至：金融市場時漲時跌，投資熱點潮起潮落，計算技術(shù)總是穩(wěn)步向前。
原文鏈接：Chris Dixon@Medium
原作者Chris Dixon是硅谷知名的科技創(chuàng)業(yè)者和投資人，曾經(jīng)創(chuàng)辦的Hunch被eBay以大約8000萬美元的價格收購；作為投資人，他曾投過Foursquare/Kickstarter/Pinterest/Dropbox/Skype等諸多明星公司，現(xiàn)就職于硅谷頂尖風投公司Andreessen Horowitz。如發(fā)現(xiàn)譯文存在問題，歡迎指正、交流。更多原創(chuàng)編譯內(nèi)容，請關(guān)注微信公眾號“編程派”。
