注视未来

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注视未来

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在2000年的日历即将翻过，新年的钟声就要敲响之际，回望了今年计算机技术前进的轨迹后，还是让我们把目光移向未来吧！把我们手中的“望远镜”锁定在与人类工作和生活密切相关的领域，找寻计算机及相关技术的发展方向，探求这些技术激动人心的未来趋势，想像一下3年、5年甚至10年以后，现在并不成熟的技术，抑或还处在萌芽时期的技术，未来将如何发展，它们将怎样改变我们的生活。

 

1. 语音识别前景光明

 

你曾经幻想过清晨一边进入办公室一边用声音登录计算机吗？也许这不会很快成为现实，但语音识别技术类似的应用在21世纪初的3～5年内将成为潮流。 

 

由于计算机计算能力的不断增长，语音识别和文语转换技术将显著降低人们抄抄写写的成本，节省了时间，当然也给用户带来了更多的方便。 

 

语音识别在许多领域给效率的提高带来了希望。在电话市场，类似自然人语音的文语转换技术将是改善客户服务的又一途径，并可应用于基于 Internet的自动语音系统。随着PDA、手机、穿戴式计算机、无需用手操作的自动通信系统等设备的发展，产生了一类新的应用，如语音拨号、语音合成和语音识别。 

 

尽管语音识别技术的大规模应用已呈现一触即发之势，各公司仍在不遗余力地推进相关技术的开发，IBM公司就正在开发语音识别和验证技术。此技术采用语音和“知识”接口来确认用户身份，确认后即可打开计算机房的安全通道门，进行银行账户、股票和其他电子商务交易的操作。 

 

被IBM称为“对话语音生物测定（conversation speech biometrics）技术”依据已知说话人的语音数据库用于对说话人的确认，但并不对说话内容进行识别，也不进行说话人语音的合成。IBM把这称做“我的声音就是我的密码”。 

 

另一方面是虚拟助手市场的语音应用创新。去年4月，世界上首位虚拟新闻播音员在Ananova诞生。这位活跃在www.ananova上的虚拟人每天24小时不间断地发布体育、娱乐和其他信息。尽管虚拟人已活生生地活动在网上，但欲使这项技术被广泛接受和采用仍还要3～5年的时间。 

 

在Ananova的背后，Lernout＆Hauspie公司运用 RealSpeak技术收集实时新闻和各种信息，并即时转换成语音和动画。目前，许多公司正在研究将类似Ananova的技术用于商务会议和展销会上的公众形象大使。其他一些潜在的应用领域包括在线销售、客户服务、电子商务和Internet的个性化。 

 

除在Internet上的应用外，Lernout＆Hauspie公司还和 Ford Moter公司结成联盟，为汽车应用开发语音接口，这将使语音技术应用于汽车设备，从而减少用手工控制仪表盘。尽管这在豪华汽车中已经有了应用，但若想成为所有车辆的标准选件仍将需要至少3年时间。 

 

语音识别技术的前景一片光明。IBM的身份识别和验证技术、Ananova电脑人物以及汽车上语音应用的研究只是语音识别和合成技术激情未来的开端。今后在企业和消费者手中定会有更安全更易用设备的出现。 

 

2. NLP为人机自然交流圆梦

 

未来，自然语言处理的发展将使人们不再需要学习电脑语言。 

 

现在与计算机进行交流还不能像与朋友交流那样方便，你必须改变自己的语言习惯，说些计算机的语言。在任何复杂的人机交流中，大量的时间和数据在这动态的过程中不可避免地失去了，可自己的问题却依然堆积如山。而理想的状态应该是，我们根本不必使用计算机语言，倒是计算机可以进行自然语言的处理（natural－ language processing，NLP），并像人、像朋友一样能够理解和生成我们的语言。 

 

有了这种具有NLP能力的计算机，人们就可以使用专业术语向计算机提问，而且能得到“专业”的答复。通过消除专业用语和计算机用语之间不断的转换过程，就如同数十年间已经出现的许多技术一样，NLP以不同的方式帮助我们节约时间，提高效率。 

 

当然，为了开发全面的NLP解决方案来满足市场需求，仍需要大量的投入。Berizon的BBN、IBM、AT＆T、Sun Microsystems和Microsoft都在争取拔得头筹，但鹿死谁手仍扑朔迷离，迄今为止，可以进行内容理解的工具仍遥不可及。 

 

使NLP研究人员感到困惑的是如何得到人脑语言理解过程的计算机模型。尽管现阶段好的NLP系统可以理解大多数5岁孩子的语言，但成人的语言中往往带有各种方言，且句法松散，专业词汇也较多。这些因素使计算机系统更偏向于对特定词汇集和具有确定语法规则语言的理解。一些复杂的统计模型提供了对成人语言有限的适应性，但它们只适用于一些特定的环境，如教室，而在商业应用中效果就要差些。 

 

例如，在Eliza虚拟治疗程序或某些网站的搜索工具中，你看到的是一种简便方法。 

 

这种虚假的NLP同计算机一道诞生，它的实质是基于关键词的句法分析器。由于掌握了程序的内在语言表达，这类程序的编程人员在演示程序时可以叫人怦然心动，但程序却并不实用，这也是NLP系统被视为“做假”的原因。 

 

对开发者而言，有许多关于NLP的开放源码和学术项目可以参考。由Gann Bierner 和Jason Baldridge负责的Grok项目就是一个开放源码项目，它采用紧缩语法表对英文句子进行句法分析。 

 

微软提供了一个SQL Server环境的NLP子系统，但它还很不完善。开发人员必须对English Query进行训练后，它才可以处理用户的查询请求。这种训练非常费时，所以该系统并不实用，当数据结构经常变化时尤为如此。 

 

NLP所面对的并不是一个单一的问题，所以也不会用单一的方法来解决。也许编程人员、语言学家、数学家、社会学家和其他领域专家的知识综合起来可以使它得以发展。只有当现在复杂脆弱的语言模型被优雅一致的公式所替代时，NLP 的时代才会真的到来。现阶段，我们只能用计算机的语言与计算机交流。当然，我们仍怀揣着一份期待。 

 

3. 内容检索将促进XML的兴盛

 

只要你使用过在线搜索引擎，就应该对内容检索的可悲现状有所了解。无论怎样设计查询条件，查询结果中的某些内容却总是与你的期望毫不相干。对一般人而言，这种不精确的结果还只是令人烦恼，但对专业人士而言，这却意味着经济上的损失。 

 

计算机对查询给出错误结果的原因可能由许多环节造成，如电路短路或程序员的疏忽等，但关键还在于数据表达本身。 

 

现在的数据库使用关键词和索引来加速对内容的检索。在使用时并不直接查找所需的数据，而是对关键词和索引数据进行查询来完成检索。因此，系统必须改变数据的表达方式和管理方式。现在的行、列和索引模式对克服计算机的局限性是非常必要的，但将来所有的数据都会存放在内存中，由许多超级计算机进行强力实时处理，从而减少建立关键词和索引的需求。RAM缓存和固态磁盘也已用于加速检索。解决问题的根本方法之一是增加对高速数据存储的使用。 

 

考虑到这些，如今的方案设计人员应按照现有的检索方法对数据进行结构设计，但这也需要利用高性能服务器的能力。 

 

未来的内容检索系统可以直接处理原始的数据，不会先对数据元素的相关性和可搜索性进行处理。系统也不应该仅仅因为数据无法与数据库僵硬的结构不匹配而被抛弃。否则，虽然这些数据比较重要，但将它保存起来却要为今后的检索而发愁。 

 

现在的解决办法是采用具有弹性模式的层次型数据库，由于对XML的认可，这种做法已经开始了。除了性能之外，XML具有支持超强内容检索的所有特性。XML表达的数据是层次式的，较关系型数据库的二维结构更具有实用性。 XML通过对结构的规定产生有序性，但又独特地允许对结构进行改变。这就带来了某种现在数据库技术难以管理的灵活性。 

 

XML这种灵活表达的数据适用于今后更高级的检索系统。如今的系统可以做到将XML数据存入关系数据库中，如IBM的WebSphere用XML生成电子商务购物者的身份资料。一些数据库甚至可以用关系数据库工具来存储层次型的数据。Microsoft的Data Shaping技术可以即时将关系型数据转换成层次型的结果。 

 

在未来2～5年内，数据库将用可扩展的和层次式的方式自然地表达数据。如果现在就考虑此因素，将来向更高级的系统转换时就会相对省事，能用更短的时间获得更满意的搜索结果。 

 

４. 文本挖掘从文山词海中挖宝

 

如果所有的事情都已能用文字表达出来，那么，所有的问题就应该已经有了答案。难题是如何找到搜索引擎去发现那些不知隐藏在何处的答案。 

 

采用数据挖掘技术可以使公司从关系数据表等格式化好的数据中轻松获取知识，这已是一种常见的商业行为。 

 

有不少机构开始尝试开发从非结构化的文本中进行挖掘的工具，这是一项非常具有挑战性的工作。这对于所有积累了大量的电子文本、电子邮件和客户需求等很有价值信息的公司而言无疑是个好消息。 

 

简言之，如同数据挖掘的知识发现和趋势分析一样，这项技术给无分类文本数据的分析带来希望。用户可以简单地试着发现文本的结构而获取其中隐藏的信息。 

 

尽管看上去很简单的技术却距应用相差甚远。如今最大的困难是计算机无法像处理字母一样处理单词，它只能为人们的进一步处理提供方便。 

 

计算机对文本的理解仅限于ASCII代码，单词hi在任何语言中对计算机而言都只具有ASCII含义，而不论它们是否意义相同，或者说对计算机而言它毫无意义，仅仅是h和i没有空格的结合。所以，使计算机可以搜索单词，至少要依据其含义来进行搜索，这就是问题所在。 

 

但是如果我们将hi同其他问候语，如hello、bonjour等，存入数据库并相互索引呢？这样的话，你也许就可以搜索你所有的电子邮件并生成一个列表，而无需顾虑邮件中所使用的语言。 

 

这项技术的潜力是惊人的，但所需的努力同样巨大。从拥有Intelligent Miner的IBM到Enterprise Miner的SAS等计算机销售商已经开始提供全面的分析工具、全文本检索组件和Web接入工具，以扩展知识管理和商业智能解决方案。 

 

尽管现在拥有的已经令人印象深刻，但这项技术仍可以继续改进，直到有一天客户们意识到文本挖掘可以将过时的信息变成他们的智囊团。 

 

如果顺利，文本挖掘将在未来5年间变得像数据挖掘在 20世纪90年代的地位一样重要。如今的世界已经从客户/服务器方式向Web和无线方向发展，能够从任何原始的数据中进行挖掘，这对于任何机构和公司来说利益都是巨大的。 

 

5. 模式识别改善商业交易

 

大多数人都可以一眼认出蒙娜莉莎的微笑，他们的感知与他们的记忆瞬间进行比较而认出了图像。而如果利用计算机通过滤掉无用的数据，将图像转换成数量巨大的数字信息，再用这些信息同参考模型进行匹配，同样可以识别图像。这项称为模式识别的技术是使计算机更友好、更方便使用的基础。 

 

此项技术如今已用于商业目的。手写体识别使Palm可以将触笔的笔画转换成文本，也可以帮助邮政对邮件自动分类。一些数据挖掘工具，如IBM 的DB2 Intelligent Miner for Data，将复杂的数据模式识别特性隐藏于简单易用的接口中。 

 

越来越多的医疗应用也利用了模式识别技术。一个称为 Muscle Pattern Recognition的医疗系统可以帮助医生识别病人背部肌肉的损伤情况。 

 

其他许多有趣的研究项目也正在进行之中，这些项目重在提高模式识别的可靠性和精度。模式识别还将用于根据人脸进行身份识别，并利用图像的内容来识别、分类和检索图像。这项应用可以使公司通过Web摄像头对它的客户进行身份确认，而不必使用不可靠的cookies。 

 

另一项有趣的应用来自麻省理工学院对表情的识别。设想将来会有自动连续对客户进行服务的应用程序，程序可以从对话中判断客户的态度是满意还是烦恼，进而做出相应的动作。这对提高客户忠诚度和对把握服务底线的影响是显然的。 

 

模式识别的核心技术是一些非常复杂的数学公式，它们将数据转换成可管理的集合。这些集合易于分类并可与参考模型进行对照。问题在于处理的结果具有相当的误差。如果能够接近2％～3％的人类平均误差率，其商业应用价值就显现了。 

 

对未来而言，人们期待某项突破导致更复杂和更精确算法的产生，并需要与其他学科，如图像处理、语音识别和机器人学等协同奋斗。可以公正地说，研究人员目前仍受到计算机处理能力的限制，他们通过采用被称为神经网络的并行处理模式来更快更可靠地处理海量数据。不断提高的处理能力和不断完善的与应用相关的算法将是模式识别取得进展的关键。 

 

尽管在市场上它们并不被称为模式识别应用，但我们将在未来4～6年看到许多有关模式识别应用的进展。当你在Web上可以通过影像来识别访问者时，请记住，这是模式识别取得的进展。

６. 蓝牙连接无所不能

 

办公室的计算环境无疑是以网络为中心的。急剧增长的Internet、E－mail和存储在远处的信息使没有联网的PC像没气的篮球一样，毫无用处。对手持设备也是如此。能够快速连接网络、收发电子邮件、接入文件服务器或是参加电子会议是其必须具备的功能。 

 

蓝牙是一个由爱立信、IBM、英特尔和诺基亚发起的无线项目，是一个由Bluetooth Special Interest Group管理的开放标准，1.0版本于1999年第2 季度发布，2.0版本将于2000年末或2001年初发布。蓝牙技术使用邮票大小的芯片实现短距离（10米左右）的无线连接，在PC、手机和任何可以联网的设备间无缝传送声音和数据。由于传输带宽可以达到1Mbps，因此，其传输速度可以同DSL匹敌。 

 

与红外通信不同的是，利用蓝牙技术，连接设备无需彼此相见。当你走入办公室时，你的手持设备可以在口袋中与桌面机进行日常的同步操作。数据流将被加密，设备间可以进行身份确认，以防止无线窃听者拦截蓝牙标准的网络信号。 

 

蓝牙的许多应用模式中都有WAP的参与，许多蓝牙组织的成员同时也是WAP成员。据预测，将来的手持设备将是蓝牙技术和WAP技术的结合体。 

 

蓝牙1.0版本的基本内容是一系列为消费类电子产品如音像设备、汽车装备和打印机等设计的规范脚本，其中包括物理层规范。大多数脚本的设计目的仅仅是为了替换现在的电缆线，并为手机、笔记本电脑等设备提供无线连接。 

 

2.0版本中新增了12个脚本，以期引入更为广泛的新的应用，如MPEG－1、MP3播放器、扬声器、静态数字相机和汽车导航系统。蓝牙的每个工作小组各自制定计划，因此，各自完成相关的标准，但每个小组的目标却相对简单：具备时间表同步功能、远程收发电子邮件和从Web下载数据。所有这些在手持设备上同在桌面 PC上的操作一样方便。 

 

第一个符合蓝牙规范的产品今年应该能够亮相，而这项技术的广泛采用将是3年内的事。随着蓝牙技术的普及，一些新的特性，如在行驶的火车上接入Internet、为用蓝牙标准互联的设备提供商业协同方案和电子钱包功能，将使蓝牙成为所有移动设备中必不可少的技术。 

 

7. Web计算机使上网更轻松

 

随着计算机行业的不断变化，公司总是处于不断使最终用户升级到最新版本和在企业内实施各种应用的变动之中，使应用系统的投资和维护成本居高不下。 

 

如今，为缓解这种状况，新的计算模式的雏形已经出现，它被称为Web计算机(Webtop)。这些虚拟的桌面机通过Web提供应用套件。在不远的将来，用户将无需携带膝上电脑来存取、共享和操纵信息，他们只需要Web装置。 

 

现在最著名的Webtop是从Visto和Magically等ASP处获得的，它们提供免费的办公工具，如电子邮件和地址簿，并通过Web提供免费的信息，而使用膝上电脑或手持设备却无关紧要。这些模式对需要存取已存放好的文档和办公工具的个人非常有帮助，但是却缺乏关键的办公工具，如字处理软件。 

 

SCO等销售商正在扩展浏览器可以存取的范围，它提供了Windows、Unix或大机系统环境的一些工具。例如，SCO的UnixWare 7.1就具有Webtop 的特性。在UnixWare的服务器端存放了Web使能应用，管理员可以控制哪些用户可以存取这些应用。Tarantella为大型企业和ASP提供Web使能技术的工具，以使它们通过Web将应用程序分发给用户。 

 

Webtop模式的兴起与微软的Office形成竞争，它使公司和用户不必紧紧地束缚在Windows平台上。参与竞争的有FreeDesk和NuoMedia，另一家是Sun的StarPortal的于2000年底到期的Beta版。这三家都提供了完整的基于Web 的办公套件。这些Webtop解决方案免去了在个人工作站上安装办公工具的需要，使用户不必被束缚于办公桌前。 

 

Sun的方案是可以安装到桌面或安装到主机，给用户以更多的选择。它还提供了开发工具，供客户化时使用。新的公司可以凭借这些虚拟的桌面机很容易地建立办公环境，并且可以节省购买办公工具的费用。公司可以免费使用这些工具，而只有当公司需要更多的存储空间和技术支持时才需付费。 

 

据Gartner预测，到2002年Webtop将成为主流，用户将无需使用膝上电脑来安装应用程序和存储所需信息。 

 

这种模式的成功还有赖于ASP提供有用的和关键的应用。因此，ASP需要采纳像Tarantella等的Web使能技术。最后，随着连接带宽的增加，这些应用将更加实用化。 

 

将来用户不必随身携带电脑。他们需要的应用程序和文件将会通过多种Internet接入工具来获得。但是，请别急着将膝上电脑扔掉，当无法接入 Internet时，你仍需要通过它使用应用程序。 

 

8. 数字证书植根商业往来

 

在电子商务环境中证明自己是谁比在日常生活中要重要得多。例如，在你订购比萨饼时，收银员会对您的付款卡进行刷卡，并询问您的身份证号码。这样，您在事后就无法否认这笔交易或非法获得免费的比萨饼。 

 

在电子时代，一般无法知道浏览器的那一端的人是谁， “此卡不存在”也经常在屏幕上弹出。如果你在网上销售CD，那么问题还不大；但如果是在网上进行的以百万美元计的B2B交易，那么就有必要严加防范。使用数字证书的数字签名就是用来确认交易双方的身份。数字签名要像一般签名那样安全方便，它需要克服巨大的障碍：首先，就法律和技术两方面而言， 缺乏被广泛接受和理解的使用数字证书的基础平台；其次，在文化方面仍然可能需要多年时间克服人们形成的使用习惯。 

 

第一个困难已经逐渐被克服。美国克林顿总统已经于 2000年6月签署了“E－Sign法规”、“全球电子签名法”（Electronic Signatures in Global）和美国“全国商务法”（National Commerce Act）。这说明认证技术的使用受到鼓励，但是还存在问题。由于E－Sign的数字签名标准中没有指明具体某项技术，所以律师将会同工程师一道来决定如何使用认证技术。 

 

在某些时候生成数字签名的文档是可能的，加密程序和电子邮件程序都支持数字签名。但是现有的工具用起来太烦琐。大多数加密和数字签名方法采用各种的PKI(public key infrastructure)技术，Windows NT、Windows 2000和NewWare 都集成了这种功能。但由于用户不想付出额外的精力，因此它的应用失败。金融界和法律界将最终决定用多长时间使数字认证可以深入到我们的生活。7月，美国律师联合会与数字签名协会（Digital Signature Trust）联合发布了TrustID认证项目。我们期待它能带来认证领域革命性的变化。TrustID模式可以给被人们所信任的实体——银行的认证业务带来进展。而现在这项业务还仅限于VeriSign和其他一些产品。 

 

尽管在我们的周围有许多数字认证和数字签名的先例，但仍需要许多年的试验才可能触及关键所在。单就法律问题而言，就需要多年的时间来解决。我们预计到2004年，美国最高法院会给出相关条款。 

 

９. 生物认证：你的安全自己掌握

 

为了登录操作系统或其他应用，我们需要输入各种ID 和密码。但这种简单的方法隐藏着非常严重的安全隐患。员工经常使用容易猜测的密码，或将密码写在计算机旁。这样就无法确认计算机的使用是否经过授权，更无法阻止恶意入侵者从抽屉中取出密码条获取机密材料，这就像是使用没有照片的护照一样。另外，费时的用户 ID管理和取消密码的工作需要大量的技术人员来完成，使得从事更重要工作的人力资源匮乏。 

 

生物认证技术给这些问题的解决带来了希望。采用独特的物理属性进行身份确认，极大地减少了用户被冒名顶替的机会，而且员工可能记不住众多的ID和PIN，但却不大可能忘记或者错放他的拇指。许多商场将会采用眼睛的生物测定解决方案来保护对系统的存取，这样还可以节省记住和回想密码而浪费的时间。 

 

有些生物技术现在就可以使用，且成本不高。为桌面电脑配上指纹识别硬件需要200美元～300美元，语音和人脸识别等技术将会在3～5年内实用化。虹膜和视网膜扫描技术由于人眼的自然保护特性而不大可能被采用。 

 

没有软件的硬件是毫无用处的。操作系统的设计人员若不能开发出必要的接口，则将会阻碍生物测定学的应用。由于标准的完善、用户需求的增长和应用安全要求的提高，这些情况已经得到改善。2000年1月，Novell发布了Novell Modular Authentication Service。它提供了NDS和生物测定学及其他认证技术的接口。微软在5月宣布，I/O Software的Biometric API(BAPI)和SecureSuite技术将集成到未来的 Windows版本中。现在的I/O软件作为Windows的第三方软件出售。 

 

生物认证技术的推广应用仍然存在许多障碍。虽然硬件成本可以通过降低制造费用而降下来，但软件的集成却仍面临挑战。生物认证技术与操作系统的集成仍只是一个开端。许多用户需要同时登录多个应用，而每个应用都需要单独的ID 和密码。所以，SSO(单一登录)技术是成功实现生物认证技术的必要前提条件。 

 

因此， 对某些公司而言，生物认证技术已进入实用阶段，但更多的公司将采用观望态度。其他技术，如视网膜扫描还仅仅存在于科幻电影之中。但指纹识别器和语音识别工具到2005年左右将不再另类；最小嵌入式技术的应用将非常成功；各公司将为提高效率而采用生物认证技术，而不是出于安全方面的考虑；这些新技术的实施也将非常容易。 

 

10. 智能卡：更方便易用是关键

 

当你进入办公室，取出信用卡大小的设备，在墙上的读卡器上划过后，你的图像马上会出现在屏幕上，供警卫进行身份确认。这可能吗？10年之后，正在开发的智能卡技术将使之变得易如反掌。 

 

智能卡如今已被看作是带芯片的信用卡，上面存有机密的货币和身份信息，它在美国已得到广泛应用。在欧洲，由于销售商通过打电话来确认每笔信用卡交易显得过于昂贵，因此他们选择从客户的智能卡上读取信息，而智能卡同样受欢迎。 

 

美国的电信费用比较低，所以用智能卡系统来替代现有的基础设施并不合算。但是除简单的交易确认之外，智能卡还有各种各样潜在的用途。智能卡的断路功能可以增加在线交易的安全性，特别是手机交易的安全性。由于美国已签署了新的电子签名法，因此各个公司希望借助智能卡来降低与新客户签约的成本。总的来讲，用数字签名（密码存储于智能卡中）进行的在线签名比手工邮寄并处理表格效率要高得多，而且，公司可以使用智能卡进行网络登录和验证程序。由于智能卡难以复制，因此这样可以防止对网络的非法入侵。 

 

CyberSafe的CEO Jim Cannavino相信，智能卡可以在某些领域取代PKI (public key infrastructure)，如无需拥有数字证书的个人用户。考虑到现在对 PKI的大肆炒作，这种预测颇令人感到吃惊。但是由于目前PKI销售商不能降低其方案的价格，增强其互操作性，因此Cannavino先生的看法不一定没有道理。 

 

不幸的是若干障碍依然存在。首先是不同厂商的智能卡并不遵循相同的标准，这使应用的开发变得困难。为消除这个障碍，Microsoft和Sun都在开发智能卡用的操作系统，这将为各种智能卡及其应用系统的开发提供标准。 

 

其次，要想真正流行起来，智能卡必须非常便宜，每张智能卡的成本要低于2美元，并且读卡器需能方便地嵌入手机和计算机，而不是独立存在的。不幸的是智能卡技术在诞生之初，不同的应用需要不同的卡。等到了用户需要怀揣15张卡的时候，对单张卡解决方案的呼声就会响起。尽管人们正在研究这种单一解决方案，但可能还需5年时间才会有统一的标准。 

 

智能卡的命运在未来2～3年就可能确定，但有一点是已经确定的：只要进行了标准化且使用方便，智能卡的应用只会越来越广泛，而且会从纯粹的技术变成起关键作用的商业工具。

11. 普及计算使商家与用户的交互更加流畅

 

现在很多人认为普及计算会比普及计算机的网络连接更有前途。研究表明，未来10年Internet的发展不仅更加普及，而且更加商品化。同时，嵌入式计算技术的发展将使“Internet inside”的产品进入大规模制造阶段，这其中包括从家用设备到交通工具在内的所有东西。 

 

普及计算将改变公司和个人在Internet上交互的方式。用户和公司将时刻保持连接，它为公司提供了进行销售的新途径，而向用户提供的是全球化的服务。为使之变成现实，一些公司正投入大量的资金在网络互连设备方面进行研究和开发。 Agilent 实验室正在完善一种被称为WWDM(宽带波分复用)的技术，这种技术可以用于光缆，使工作站的Internet接入带宽达到1Gbps，其传输速度将是快速以太网的10倍。 

 

提升主干网的速度只是普及计算的一个方面。一些机构的步子更大，它们要改变整个计算模式，将基于浏览器的接口完全抛弃。微软的一个被称为 Easy Living的项目专注于使计算机可以发现用户在Internet上的行踪，使“Internet Inside” 设备，如电话、视频会议或其他设备等，可以与其保持联络。 

 

IBM和Xerox的Palo Alto Research Center不甘落后，正在Internet生态圈中设定参数和疆界。通过这番装扮，通信的选择更多，与用户的交互更加流畅。 

 

但是技术的创新对真正实现的无处不在还是不够的。通信标准的不断演化和信息翻译协议（如XML）变得越来越重要。隐私和知识产权保护是必须解决的潜在问题，它将会促进安全和加密的发展。 

 

不管怎样，普及计算的前景非常可观。在未来10年，当 Internet更加开放之时，公司将随着全球客户的接入而大获好处。 

 

12. 成就于后摩尔定律时代的量子计算

 

由Intel公司缔造者之一的Gordon Moore命名的摩尔定律称：硅芯片的数据密度每18个月翻一番。按照这样的速度发展，如今的芯片制造工艺将在2020年达到极限。到那时，晶体管只有原子大小。 

 

当摩尔定律失效时，量子计算时代就开始了。量子计算利用原子和原子核的特性得到一种不同的体系结构。根据量子物理学理论，在亚原子世界中，物质的存在和消亡只在几乎同时的片刻之间。 

 

类似于传统计算机使用晶体管来构成程序指令中的0和 1，量子计算机靠的是粒子的特性，如旋转的方向性，来表达状态。例如，对于向上旋转的粒子读为1，而向下旋转的粒子读为0。 

 

这些量子比特，或称为qubit，表现出与传统计算机比特不同的特性。原子和原子核存在一种重叠的状态，此时，1、0和它们之间的状态可以同时表达，而且，由于原子旋转时相互缠绕，qubits可以连接起来，使之可以以整体形式出现。这种混合状态打破了二进制逻辑的局限，具备一种比现有的超级计算机的计算能力还高超的非线性计算能力。这种级别的并行处理和潜在的速度提升几乎是人类无法想像的。 

 

试想，巨大的数据量在瞬间完成处理、搜索和操纵，或者一瞬间即可获取任意的输入量。再试想，一个计算机可以在数月内算完400位数的因数，而传统的计算机需要计算数十亿年。面对这样的计算机，今天的任何加密都脆弱不堪。 

 

但想像不是现实。尽管对于计算和商务的意义令人惊愕，但量子计算的问题是它还很难捉摸。由于需要非常苛刻的测试条件和大量的开发试验，量子计算机已被列入当代的Buck Rogers问题。 

 

但是，随着在IBM和NASA的Jet Propulsion Laboratory 所取得的进展，一个又一个里程碑被越过。现实是，量子计算要对商业策略产生较大影响仍然是很远的事。如果我们的寿命足够，那么我们也许会享受到它带来的好处。 

 

13. 激动人心的“合成人”应用

 

有些人很容易与他人打交道，这是他们的性格所决定的。这种难以表达的综合品质（性格）推动人与人之间的吸引和排斥。但这和计算机有什么关系呢？ 

 

麻省理工学院和其他一些研究人员正在研究合成人、软件代理和机器人。它们不仅可以按传统方法通过可编程的规则来解决问题，而且可以适应新的输入，学习新的行为方式，甚至有表情。具有优良“电子态度”的自动客户服务什么样？再造病床边完美无缺的电脑医生是否可能？希望将你的男管家、女仆和花匠合成什么样子？你这些想法在未来将有可能实现。 

 

计算机的长处之一是回答可以精确定义的和具有明确上下文的问题。例如，现在的软件代理可以为在线目录查找价格信息，或者根据你的目的地选择航班。总的来说，计算机在可以根据预先定义的结构将问题转换成数据库查询的情况下会有出色表现。这意味着根据今天的技术水平，计算机只能对它的开发者可以预期的问题做出反应，并且答案也是预先设计好的。 

 

而在许多环境中需要大量的交互，如帮客户查找令他们更满意的产品、给病人看病、或是面对面为用户提供培训。面对这些相对灵活的情况，现在的计算机将一筹莫展。结果是，当基于脚本的交互不可能进行或不合适的时候，根本没有其他方法来进行对话。 

 

合成人物的目的是造就这样的人，它们在可以提供服务的同时，不会有人在不顺心时的表现和人所必须的喝咖啡、休息的时间。合成人物是最为激动人心和雄心勃勃的新技术之一。它建立在许多学科的研究之上，这些学科包括自然语言处理、心理学、生理学等。它也是开发智能机器人的基础。 

 

尽管想法很激动人心，但现阶段要进行商业应用尚有许多局限性，如对上下文的理解或者对上下文切换的适应性、建立相关性等。这些技巧在人类的交流中都是非常重要的。要使人工智能可以像人类那样思考，则这些领域的技术必须取得突破性进展。一些专家相信，重要的进展将会从新一代计算机中产生。这些计算机可以模拟人脑中神经元通过连接进行思考的过程。 

 

尽管可以像人那样在工作中学习和行事的软件代理正处在研究之中，但它们正式面世还需要6～10年时间。因此，抛开幻想努力工作吧。 

 

14. 电子货币让您慷慨解囊

 

在线购物似乎是很平常的事了，但大量资料表明，仅 1/3的Internet用户真正地进行过网上购物，大多数人因为对安全和隐私问题的顾虑而驻足不前。所以，商家正在寻找一种办法，让用户不再对网上购物羞羞答答。电子货币（e－cash）也许是非常好的一种解决办法。 

 

电子货币虽然已经在流通，但是并未博得多数用户的喜爱。Gartner的分析家预测，电子货币在未来5年内发展成熟，到2009年电子支付将增加到所有在线交易份额的60％，而现在的比例却只有14％。 

 

预计在B2B、B2C和P2P电子商务交易增长的同时，接受电子货币的公司将使信用卡公司收取的费用更少。在这方面有几个主要的销售商向公司和消费者提供电子货币，以进行在线的交易。比较著名的网站有X的PayPal服务（www.paypal）和Flooz (www.flooz)及eCash Technologies的Monneta产品套件（www.digicash）。公司可以通过签署协议表示接受电子支付。 

 

PayPal和Flooz都是预付款的电子货币服务，可以随时使用。而eCash Technologies的Monneta产品套件包括一系列的电子支付方案，如借记、预支付、p－to－p和b－to－b。PayPal用于拍卖网站，如eBay；Flooz是在线赠予的货币，它通过电子邮件送出，并可在接受它的网站上使用。Moneta产品套件提供电子支付软件方案，它使用基于公用密匙加密的数字签名技术。 

 

eCash也与商家和金融服务机构一起提供对支付方式的选择，如借记、预支付、p－to－p和b－to－b。 

 

你也许愿意关注电子货币的发展，它已经成为一种潮流，而且越来越多的商家接受并使用它作为支付手段。电子货币使出手谨慎的消费者变成了热心的网上购物员，这对许多公司的在线销售额和未来发展无疑是一个好消息。 

 

15. 全新显示器使阅读更轻松

 

如果可以制作自己的报纸，那么你可以在报纸上为你喜爱的球队唱唱赞歌、介绍喜欢的滑稽剧和所关心的新闻等。这是一个很有诱惑力的想法，但并不算一个有创意的想法。如果能在薄薄的像纸一样柔软的显示屏上设计这份报纸，则是极具创意的一个想法。显示屏柔软得可以随意在公共汽车上进行阅读，甚至可以卷起来；便宜得可以随手丢在车上。这仅仅是一个值得一提的例子， IBM称将在3～5年内研究成功这样的显示器。 

 

要弄明白IBM的研究人员在干什么，需要一些化学方面的知识。现在用于膝上电脑显示器、智能卡和RFID (无线频率鉴别，radio frequency identification)标签的晶体管使用的都是无机材料,尤其是非结晶硅材料。问题是制造过程需要高温和真空环境，这使晶体管不仅昂贵而且易碎，其热量可以破坏任何柔性基材料。这就是 IBM科学家需要解决的一个问题。 

 

在设计出一种可以同时使用有机和无机材料的工艺后， IBM正在研究可以和硅的传导速度（或称迁移率）相近，但却可以在室温和空气中进行加工制造的晶体管。 

 

这一成果对计算机产业的意义在于，IBM想出了制造非常便宜的半导体的方法。它适用于某些需要大型而且具有物理柔性芯片的应用领域。首先可以预见的领域是移动设备的显示屏和低价存储设备。 

 

显示器变得便宜而柔软，为未来设备在大小和形状方面进行创新开拓了空间，比如可以在手腕上套上微型计算机。更重要的是，随着显示器价格降到可以忽略的程度，便携设备的价格将大幅下降。而RFID标签和智能卡将像低科技含量的张贴品一样广泛地应用，如自助式的食品店、完全自动的物流控制、几乎无处不在的无货币交易等。在20世纪50年代这一切可能是幻想，但在今天它们可能比想像来得更快、更真实。
 

注视未来

注视未来

在2000年的日历即将翻过，新年的钟声就要敲响之际，回望了今年计算机技术前进的轨迹后，还是让我们把目光移向未来吧！把我们手中的“望远镜”锁定在与人类工作和生活密切相关的领域，找寻计算机及相关技术的发展方向，探求这些技术激动人心的未来趋势，想像一下3年、5年甚至10年以后，现在并不成熟的技术，抑或还处在萌芽时期的技术，未来将如何发展，它们将怎样改变我们的生活。

 

1. 语音识别前景光明

 

你曾经幻想过清晨一边进入办公室一边用声音登录计算机吗？也许这不会很快成为现实，但语音识别技术类似的应用在21世纪初的3～5年内将成为潮流。 

 

由于计算机计算能力的不断增长，语音识别和文语转换技术将显著降低人们抄抄写写的成本，节省了时间，当然也给用户带来了更多的方便。 

 

语音识别在许多领域给效率的提高带来了希望。在电话市场，类似自然人语音的文语转换技术将是改善客户服务的又一途径，并可应用于基于 Internet的自动语音系统。随着PDA、手机、穿戴式计算机、无需用手操作的自动通信系统等设备的发展，产生了一类新的应用，如语音拨号、语音合成和语音识别。 

 

尽管语音识别技术的大规模应用已呈现一触即发之势，各公司仍在不遗余力地推进相关技术的开发，IBM公司就正在开发语音识别和验证技术。此技术采用语音和“知识”接口来确认用户身份，确认后即可打开计算机房的安全通道门，进行银行账户、股票和其他电子商务交易的操作。 

 

被IBM称为“对话语音生物测定（conversation speech biometrics）技术”依据已知说话人的语音数据库用于对说话人的确认，但并不对说话内容进行识别，也不进行说话人语音的合成。IBM把这称做“我的声音就是我的密码”。 

 

另一方面是虚拟助手市场的语音应用创新。去年4月，世界上首位虚拟新闻播音员在Ananova诞生。这位活跃在www.ananova上的虚拟人每天24小时不间断地发布体育、娱乐和其他信息。尽管虚拟人已活生生地活动在网上，但欲使这项技术被广泛接受和采用仍还要3～5年的时间。 

 

在Ananova的背后，Lernout＆Hauspie公司运用 RealSpeak技术收集实时新闻和各种信息，并即时转换成语音和动画。目前，许多公司正在研究将类似Ananova的技术用于商务会议和展销会上的公众形象大使。其他一些潜在的应用领域包括在线销售、客户服务、电子商务和Internet的个性化。 

 

除在Internet上的应用外，Lernout＆Hauspie公司还和 Ford Moter公司结成联盟，为汽车应用开发语音接口，这将使语音技术应用于汽车设备，从而减少用手工控制仪表盘。尽管这在豪华汽车中已经有了应用，但若想成为所有车辆的标准选件仍将需要至少3年时间。 

 

语音识别技术的前景一片光明。IBM的身份识别和验证技术、Ananova电脑人物以及汽车上语音应用的研究只是语音识别和合成技术激情未来的开端。今后在企业和消费者手中定会有更安全更易用设备的出现。 

 

2. NLP为人机自然交流圆梦

 

未来，自然语言处理的发展将使人们不再需要学习电脑语言。 

 

现在与计算机进行交流还不能像与朋友交流那样方便，你必须改变自己的语言习惯，说些计算机的语言。在任何复杂的人机交流中，大量的时间和数据在这动态的过程中不可避免地失去了，可自己的问题却依然堆积如山。而理想的状态应该是，我们根本不必使用计算机语言，倒是计算机可以进行自然语言的处理（natural－ language processing，NLP），并像人、像朋友一样能够理解和生成我们的语言。 

 

有了这种具有NLP能力的计算机，人们就可以使用专业术语向计算机提问，而且能得到“专业”的答复。通过消除专业用语和计算机用语之间不断的转换过程，就如同数十年间已经出现的许多技术一样，NLP以不同的方式帮助我们节约时间，提高效率。 

 

当然，为了开发全面的NLP解决方案来满足市场需求，仍需要大量的投入。Berizon的BBN、IBM、AT＆T、Sun Microsystems和Microsoft都在争取拔得头筹，但鹿死谁手仍扑朔迷离，迄今为止，可以进行内容理解的工具仍遥不可及。 

 

使NLP研究人员感到困惑的是如何得到人脑语言理解过程的计算机模型。尽管现阶段好的NLP系统可以理解大多数5岁孩子的语言，但成人的语言中往往带有各种方言，且句法松散，专业词汇也较多。这些因素使计算机系统更偏向于对特定词汇集和具有确定语法规则语言的理解。一些复杂的统计模型提供了对成人语言有限的适应性，但它们只适用于一些特定的环境，如教室，而在商业应用中效果就要差些。 

 

例如，在Eliza虚拟治疗程序或某些网站的搜索工具中，你看到的是一种简便方法。 

 

这种虚假的NLP同计算机一道诞生，它的实质是基于关键词的句法分析器。由于掌握了程序的内在语言表达，这类程序的编程人员在演示程序时可以叫人怦然心动，但程序却并不实用，这也是NLP系统被视为“做假”的原因。 

 

对开发者而言，有许多关于NLP的开放源码和学术项目可以参考。由Gann Bierner 和Jason Baldridge负责的Grok项目就是一个开放源码项目，它采用紧缩语法表对英文句子进行句法分析。 

 

微软提供了一个SQL Server环境的NLP子系统，但它还很不完善。开发人员必须对English Query进行训练后，它才可以处理用户的查询请求。这种训练非常费时，所以该系统并不实用，当数据结构经常变化时尤为如此。 

 

NLP所面对的并不是一个单一的问题，所以也不会用单一的方法来解决。也许编程人员、语言学家、数学家、社会学家和其他领域专家的知识综合起来可以使它得以发展。只有当现在复杂脆弱的语言模型被优雅一致的公式所替代时，NLP 的时代才会真的到来。现阶段，我们只能用计算机的语言与计算机交流。当然，我们仍怀揣着一份期待。 

 

3. 内容检索将促进XML的兴盛

 

只要你使用过在线搜索引擎，就应该对内容检索的可悲现状有所了解。无论怎样设计查询条件，查询结果中的某些内容却总是与你的期望毫不相干。对一般人而言，这种不精确的结果还只是令人烦恼，但对专业人士而言，这却意味着经济上的损失。 

 

计算机对查询给出错误结果的原因可能由许多环节造成，如电路短路或程序员的疏忽等，但关键还在于数据表达本身。 

 

现在的数据库使用关键词和索引来加速对内容的检索。在使用时并不直接查找所需的数据，而是对关键词和索引数据进行查询来完成检索。因此，系统必须改变数据的表达方式和管理方式。现在的行、列和索引模式对克服计算机的局限性是非常必要的，但将来所有的数据都会存放在内存中，由许多超级计算机进行强力实时处理，从而减少建立关键词和索引的需求。RAM缓存和固态磁盘也已用于加速检索。解决问题的根本方法之一是增加对高速数据存储的使用。 

 

考虑到这些，如今的方案设计人员应按照现有的检索方法对数据进行结构设计，但这也需要利用高性能服务器的能力。 

 

未来的内容检索系统可以直接处理原始的数据，不会先对数据元素的相关性和可搜索性进行处理。系统也不应该仅仅因为数据无法与数据库僵硬的结构不匹配而被抛弃。否则，虽然这些数据比较重要，但将它保存起来却要为今后的检索而发愁。 

 

现在的解决办法是采用具有弹性模式的层次型数据库，由于对XML的认可，这种做法已经开始了。除了性能之外，XML具有支持超强内容检索的所有特性。XML表达的数据是层次式的，较关系型数据库的二维结构更具有实用性。 XML通过对结构的规定产生有序性，但又独特地允许对结构进行改变。这就带来了某种现在数据库技术难以管理的灵活性。 

 

XML这种灵活表达的数据适用于今后更高级的检索系统。如今的系统可以做到将XML数据存入关系数据库中，如IBM的WebSphere用XML生成电子商务购物者的身份资料。一些数据库甚至可以用关系数据库工具来存储层次型的数据。Microsoft的Data Shaping技术可以即时将关系型数据转换成层次型的结果。 

 

在未来2～5年内，数据库将用可扩展的和层次式的方式自然地表达数据。如果现在就考虑此因素，将来向更高级的系统转换时就会相对省事，能用更短的时间获得更满意的搜索结果。 

 

４. 文本挖掘从文山词海中挖宝

 

如果所有的事情都已能用文字表达出来，那么，所有的问题就应该已经有了答案。难题是如何找到搜索引擎去发现那些不知隐藏在何处的答案。 

 

采用数据挖掘技术可以使公司从关系数据表等格式化好的数据中轻松获取知识，这已是一种常见的商业行为。 

 

有不少机构开始尝试开发从非结构化的文本中进行挖掘的工具，这是一项非常具有挑战性的工作。这对于所有积累了大量的电子文本、电子邮件和客户需求等很有价值信息的公司而言无疑是个好消息。 

 

简言之，如同数据挖掘的知识发现和趋势分析一样，这项技术给无分类文本数据的分析带来希望。用户可以简单地试着发现文本的结构而获取其中隐藏的信息。 

 

尽管看上去很简单的技术却距应用相差甚远。如今最大的困难是计算机无法像处理字母一样处理单词，它只能为人们的进一步处理提供方便。 

 

计算机对文本的理解仅限于ASCII代码，单词hi在任何语言中对计算机而言都只具有ASCII含义，而不论它们是否意义相同，或者说对计算机而言它毫无意义，仅仅是h和i没有空格的结合。所以，使计算机可以搜索单词，至少要依据其含义来进行搜索，这就是问题所在。 

 

但是如果我们将hi同其他问候语，如hello、bonjour等，存入数据库并相互索引呢？这样的话，你也许就可以搜索你所有的电子邮件并生成一个列表，而无需顾虑邮件中所使用的语言。 

 

这项技术的潜力是惊人的，但所需的努力同样巨大。从拥有Intelligent Miner的IBM到Enterprise Miner的SAS等计算机销售商已经开始提供全面的分析工具、全文本检索组件和Web接入工具，以扩展知识管理和商业智能解决方案。 

 

尽管现在拥有的已经令人印象深刻，但这项技术仍可以继续改进，直到有一天客户们意识到文本挖掘可以将过时的信息变成他们的智囊团。 

 

如果顺利，文本挖掘将在未来5年间变得像数据挖掘在 20世纪90年代的地位一样重要。如今的世界已经从客户/服务器方式向Web和无线方向发展，能够从任何原始的数据中进行挖掘，这对于任何机构和公司来说利益都是巨大的。 

 

5. 模式识别改善商业交易

 

大多数人都可以一眼认出蒙娜莉莎的微笑，他们的感知与他们的记忆瞬间进行比较而认出了图像。而如果利用计算机通过滤掉无用的数据，将图像转换成数量巨大的数字信息，再用这些信息同参考模型进行匹配，同样可以识别图像。这项称为模式识别的技术是使计算机更友好、更方便使用的基础。 

 

此项技术如今已用于商业目的。手写体识别使Palm可以将触笔的笔画转换成文本，也可以帮助邮政对邮件自动分类。一些数据挖掘工具，如IBM 的DB2 Intelligent Miner for Data，将复杂的数据模式识别特性隐藏于简单易用的接口中。 

 

越来越多的医疗应用也利用了模式识别技术。一个称为 Muscle Pattern Recognition的医疗系统可以帮助医生识别病人背部肌肉的损伤情况。 

 

其他许多有趣的研究项目也正在进行之中，这些项目重在提高模式识别的可靠性和精度。模式识别还将用于根据人脸进行身份识别，并利用图像的内容来识别、分类和检索图像。这项应用可以使公司通过Web摄像头对它的客户进行身份确认，而不必使用不可靠的cookies。 

 

另一项有趣的应用来自麻省理工学院对表情的识别。设想将来会有自动连续对客户进行服务的应用程序，程序可以从对话中判断客户的态度是满意还是烦恼，进而做出相应的动作。这对提高客户忠诚度和对把握服务底线的影响是显然的。 

 

模式识别的核心技术是一些非常复杂的数学公式，它们将数据转换成可管理的集合。这些集合易于分类并可与参考模型进行对照。问题在于处理的结果具有相当的误差。如果能够接近2％～3％的人类平均误差率，其商业应用价值就显现了。 

 

对未来而言，人们期待某项突破导致更复杂和更精确算法的产生，并需要与其他学科，如图像处理、语音识别和机器人学等协同奋斗。可以公正地说，研究人员目前仍受到计算机处理能力的限制，他们通过采用被称为神经网络的并行处理模式来更快更可靠地处理海量数据。不断提高的处理能力和不断完善的与应用相关的算法将是模式识别取得进展的关键。 

 

尽管在市场上它们并不被称为模式识别应用，但我们将在未来4～6年看到许多有关模式识别应用的进展。当你在Web上可以通过影像来识别访问者时，请记住，这是模式识别取得的进展。

６. 蓝牙连接无所不能

 

办公室的计算环境无疑是以网络为中心的。急剧增长的Internet、E－mail和存储在远处的信息使没有联网的PC像没气的篮球一样，毫无用处。对手持设备也是如此。能够快速连接网络、收发电子邮件、接入文件服务器或是参加电子会议是其必须具备的功能。 

 

蓝牙是一个由爱立信、IBM、英特尔和诺基亚发起的无线项目，是一个由Bluetooth Special Interest Group管理的开放标准，1.0版本于1999年第2 季度发布，2.0版本将于2000年末或2001年初发布。蓝牙技术使用邮票大小的芯片实现短距离（10米左右）的无线连接，在PC、手机和任何可以联网的设备间无缝传送声音和数据。由于传输带宽可以达到1Mbps，因此，其传输速度可以同DSL匹敌。 

 

与红外通信不同的是，利用蓝牙技术，连接设备无需彼此相见。当你走入办公室时，你的手持设备可以在口袋中与桌面机进行日常的同步操作。数据流将被加密，设备间可以进行身份确认，以防止无线窃听者拦截蓝牙标准的网络信号。 

 

蓝牙的许多应用模式中都有WAP的参与，许多蓝牙组织的成员同时也是WAP成员。据预测，将来的手持设备将是蓝牙技术和WAP技术的结合体。 

 

蓝牙1.0版本的基本内容是一系列为消费类电子产品如音像设备、汽车装备和打印机等设计的规范脚本，其中包括物理层规范。大多数脚本的设计目的仅仅是为了替换现在的电缆线，并为手机、笔记本电脑等设备提供无线连接。 

 

2.0版本中新增了12个脚本，以期引入更为广泛的新的应用，如MPEG－1、MP3播放器、扬声器、静态数字相机和汽车导航系统。蓝牙的每个工作小组各自制定计划，因此，各自完成相关的标准，但每个小组的目标却相对简单：具备时间表同步功能、远程收发电子邮件和从Web下载数据。所有这些在手持设备上同在桌面 PC上的操作一样方便。 

 

第一个符合蓝牙规范的产品今年应该能够亮相，而这项技术的广泛采用将是3年内的事。随着蓝牙技术的普及，一些新的特性，如在行驶的火车上接入Internet、为用蓝牙标准互联的设备提供商业协同方案和电子钱包功能，将使蓝牙成为所有移动设备中必不可少的技术。 

 

7. Web计算机使上网更轻松

 

随着计算机行业的不断变化，公司总是处于不断使最终用户升级到最新版本和在企业内实施各种应用的变动之中，使应用系统的投资和维护成本居高不下。 

 

如今，为缓解这种状况，新的计算模式的雏形已经出现，它被称为Web计算机(Webtop)。这些虚拟的桌面机通过Web提供应用套件。在不远的将来，用户将无需携带膝上电脑来存取、共享和操纵信息，他们只需要Web装置。 

 

现在最著名的Webtop是从Visto和Magically等ASP处获得的，它们提供免费的办公工具，如电子邮件和地址簿，并通过Web提供免费的信息，而使用膝上电脑或手持设备却无关紧要。这些模式对需要存取已存放好的文档和办公工具的个人非常有帮助，但是却缺乏关键的办公工具，如字处理软件。 

 

SCO等销售商正在扩展浏览器可以存取的范围，它提供了Windows、Unix或大机系统环境的一些工具。例如，SCO的UnixWare 7.1就具有Webtop 的特性。在UnixWare的服务器端存放了Web使能应用，管理员可以控制哪些用户可以存取这些应用。Tarantella为大型企业和ASP提供Web使能技术的工具，以使它们通过Web将应用程序分发给用户。 

 

Webtop模式的兴起与微软的Office形成竞争，它使公司和用户不必紧紧地束缚在Windows平台上。参与竞争的有FreeDesk和NuoMedia，另一家是Sun的StarPortal的于2000年底到期的Beta版。这三家都提供了完整的基于Web 的办公套件。这些Webtop解决方案免去了在个人工作站上安装办公工具的需要，使用户不必被束缚于办公桌前。 

 

Sun的方案是可以安装到桌面或安装到主机，给用户以更多的选择。它还提供了开发工具，供客户化时使用。新的公司可以凭借这些虚拟的桌面机很容易地建立办公环境，并且可以节省购买办公工具的费用。公司可以免费使用这些工具，而只有当公司需要更多的存储空间和技术支持时才需付费。 

 

据Gartner预测，到2002年Webtop将成为主流，用户将无需使用膝上电脑来安装应用程序和存储所需信息。 

 

这种模式的成功还有赖于ASP提供有用的和关键的应用。因此，ASP需要采纳像Tarantella等的Web使能技术。最后，随着连接带宽的增加，这些应用将更加实用化。 

 

将来用户不必随身携带电脑。他们需要的应用程序和文件将会通过多种Internet接入工具来获得。但是，请别急着将膝上电脑扔掉，当无法接入 Internet时，你仍需要通过它使用应用程序。 

 

8. 数字证书植根商业往来

 

在电子商务环境中证明自己是谁比在日常生活中要重要得多。例如，在你订购比萨饼时，收银员会对您的付款卡进行刷卡，并询问您的身份证号码。这样，您在事后就无法否认这笔交易或非法获得免费的比萨饼。 

 

在电子时代，一般无法知道浏览器的那一端的人是谁， “此卡不存在”也经常在屏幕上弹出。如果你在网上销售CD，那么问题还不大；但如果是在网上进行的以百万美元计的B2B交易，那么就有必要严加防范。使用数字证书的数字签名就是用来确认交易双方的身份。数字签名要像一般签名那样安全方便，它需要克服巨大的障碍：首先，就法律和技术两方面而言， 缺乏被广泛接受和理解的使用数字证书的基础平台；其次，在文化方面仍然可能需要多年时间克服人们形成的使用习惯。 

 

第一个困难已经逐渐被克服。美国克林顿总统已经于 2000年6月签署了“E－Sign法规”、“全球电子签名法”（Electronic Signatures in Global）和美国“全国商务法”（National Commerce Act）。这说明认证技术的使用受到鼓励，但是还存在问题。由于E－Sign的数字签名标准中没有指明具体某项技术，所以律师将会同工程师一道来决定如何使用认证技术。 

 

在某些时候生成数字签名的文档是可能的，加密程序和电子邮件程序都支持数字签名。但是现有的工具用起来太烦琐。大多数加密和数字签名方法采用各种的PKI(public key infrastructure)技术，Windows NT、Windows 2000和NewWare 都集成了这种功能。但由于用户不想付出额外的精力，因此它的应用失败。金融界和法律界将最终决定用多长时间使数字认证可以深入到我们的生活。7月，美国律师联合会与数字签名协会（Digital Signature Trust）联合发布了TrustID认证项目。我们期待它能带来认证领域革命性的变化。TrustID模式可以给被人们所信任的实体——银行的认证业务带来进展。而现在这项业务还仅限于VeriSign和其他一些产品。 

 

尽管在我们的周围有许多数字认证和数字签名的先例，但仍需要许多年的试验才可能触及关键所在。单就法律问题而言，就需要多年的时间来解决。我们预计到2004年，美国最高法院会给出相关条款。 

 

９. 生物认证：你的安全自己掌握

 

为了登录操作系统或其他应用，我们需要输入各种ID 和密码。但这种简单的方法隐藏着非常严重的安全隐患。员工经常使用容易猜测的密码，或将密码写在计算机旁。这样就无法确认计算机的使用是否经过授权，更无法阻止恶意入侵者从抽屉中取出密码条获取机密材料，这就像是使用没有照片的护照一样。另外，费时的用户 ID管理和取消密码的工作需要大量的技术人员来完成，使得从事更重要工作的人力资源匮乏。 

 

生物认证技术给这些问题的解决带来了希望。采用独特的物理属性进行身份确认，极大地减少了用户被冒名顶替的机会，而且员工可能记不住众多的ID和PIN，但却不大可能忘记或者错放他的拇指。许多商场将会采用眼睛的生物测定解决方案来保护对系统的存取，这样还可以节省记住和回想密码而浪费的时间。 

 

有些生物技术现在就可以使用，且成本不高。为桌面电脑配上指纹识别硬件需要200美元～300美元，语音和人脸识别等技术将会在3～5年内实用化。虹膜和视网膜扫描技术由于人眼的自然保护特性而不大可能被采用。 

 

没有软件的硬件是毫无用处的。操作系统的设计人员若不能开发出必要的接口，则将会阻碍生物测定学的应用。由于标准的完善、用户需求的增长和应用安全要求的提高，这些情况已经得到改善。2000年1月，Novell发布了Novell Modular Authentication Service。它提供了NDS和生物测定学及其他认证技术的接口。微软在5月宣布，I/O Software的Biometric API(BAPI)和SecureSuite技术将集成到未来的 Windows版本中。现在的I/O软件作为Windows的第三方软件出售。 

 

生物认证技术的推广应用仍然存在许多障碍。虽然硬件成本可以通过降低制造费用而降下来，但软件的集成却仍面临挑战。生物认证技术与操作系统的集成仍只是一个开端。许多用户需要同时登录多个应用，而每个应用都需要单独的ID 和密码。所以，SSO(单一登录)技术是成功实现生物认证技术的必要前提条件。 

 

因此， 对某些公司而言，生物认证技术已进入实用阶段，但更多的公司将采用观望态度。其他技术，如视网膜扫描还仅仅存在于科幻电影之中。但指纹识别器和语音识别工具到2005年左右将不再另类；最小嵌入式技术的应用将非常成功；各公司将为提高效率而采用生物认证技术，而不是出于安全方面的考虑；这些新技术的实施也将非常容易。 

 

10. 智能卡：更方便易用是关键

 

当你进入办公室，取出信用卡大小的设备，在墙上的读卡器上划过后，你的图像马上会出现在屏幕上，供警卫进行身份确认。这可能吗？10年之后，正在开发的智能卡技术将使之变得易如反掌。 

 

智能卡如今已被看作是带芯片的信用卡，上面存有机密的货币和身份信息，它在美国已得到广泛应用。在欧洲，由于销售商通过打电话来确认每笔信用卡交易显得过于昂贵，因此他们选择从客户的智能卡上读取信息，而智能卡同样受欢迎。 

 

美国的电信费用比较低，所以用智能卡系统来替代现有的基础设施并不合算。但是除简单的交易确认之外，智能卡还有各种各样潜在的用途。智能卡的断路功能可以增加在线交易的安全性，特别是手机交易的安全性。由于美国已签署了新的电子签名法，因此各个公司希望借助智能卡来降低与新客户签约的成本。总的来讲，用数字签名（密码存储于智能卡中）进行的在线签名比手工邮寄并处理表格效率要高得多，而且，公司可以使用智能卡进行网络登录和验证程序。由于智能卡难以复制，因此这样可以防止对网络的非法入侵。 

 

CyberSafe的CEO Jim Cannavino相信，智能卡可以在某些领域取代PKI (public key infrastructure)，如无需拥有数字证书的个人用户。考虑到现在对 PKI的大肆炒作，这种预测颇令人感到吃惊。但是由于目前PKI销售商不能降低其方案的价格，增强其互操作性，因此Cannavino先生的看法不一定没有道理。 

 

不幸的是若干障碍依然存在。首先是不同厂商的智能卡并不遵循相同的标准，这使应用的开发变得困难。为消除这个障碍，Microsoft和Sun都在开发智能卡用的操作系统，这将为各种智能卡及其应用系统的开发提供标准。 

 

其次，要想真正流行起来，智能卡必须非常便宜，每张智能卡的成本要低于2美元，并且读卡器需能方便地嵌入手机和计算机，而不是独立存在的。不幸的是智能卡技术在诞生之初，不同的应用需要不同的卡。等到了用户需要怀揣15张卡的时候，对单张卡解决方案的呼声就会响起。尽管人们正在研究这种单一解决方案，但可能还需5年时间才会有统一的标准。 

 

智能卡的命运在未来2～3年就可能确定，但有一点是已经确定的：只要进行了标准化且使用方便，智能卡的应用只会越来越广泛，而且会从纯粹的技术变成起关键作用的商业工具。

11. 普及计算使商家与用户的交互更加流畅

 

现在很多人认为普及计算会比普及计算机的网络连接更有前途。研究表明，未来10年Internet的发展不仅更加普及，而且更加商品化。同时，嵌入式计算技术的发展将使“Internet inside”的产品进入大规模制造阶段，这其中包括从家用设备到交通工具在内的所有东西。 

 

普及计算将改变公司和个人在Internet上交互的方式。用户和公司将时刻保持连接，它为公司提供了进行销售的新途径，而向用户提供的是全球化的服务。为使之变成现实，一些公司正投入大量的资金在网络互连设备方面进行研究和开发。 Agilent 实验室正在完善一种被称为WWDM(宽带波分复用)的技术，这种技术可以用于光缆，使工作站的Internet接入带宽达到1Gbps，其传输速度将是快速以太网的10倍。 

 

提升主干网的速度只是普及计算的一个方面。一些机构的步子更大，它们要改变整个计算模式，将基于浏览器的接口完全抛弃。微软的一个被称为 Easy Living的项目专注于使计算机可以发现用户在Internet上的行踪，使“Internet Inside” 设备，如电话、视频会议或其他设备等，可以与其保持联络。 

 

IBM和Xerox的Palo Alto Research Center不甘落后，正在Internet生态圈中设定参数和疆界。通过这番装扮，通信的选择更多，与用户的交互更加流畅。 

 

但是技术的创新对真正实现的无处不在还是不够的。通信标准的不断演化和信息翻译协议（如XML）变得越来越重要。隐私和知识产权保护是必须解决的潜在问题，它将会促进安全和加密的发展。 

 

不管怎样，普及计算的前景非常可观。在未来10年，当 Internet更加开放之时，公司将随着全球客户的接入而大获好处。 

 

12. 成就于后摩尔定律时代的量子计算

 

由Intel公司缔造者之一的Gordon Moore命名的摩尔定律称：硅芯片的数据密度每18个月翻一番。按照这样的速度发展，如今的芯片制造工艺将在2020年达到极限。到那时，晶体管只有原子大小。 

 

当摩尔定律失效时，量子计算时代就开始了。量子计算利用原子和原子核的特性得到一种不同的体系结构。根据量子物理学理论，在亚原子世界中，物质的存在和消亡只在几乎同时的片刻之间。 

 

类似于传统计算机使用晶体管来构成程序指令中的0和 1，量子计算机靠的是粒子的特性，如旋转的方向性，来表达状态。例如，对于向上旋转的粒子读为1，而向下旋转的粒子读为0。 

 

这些量子比特，或称为qubit，表现出与传统计算机比特不同的特性。原子和原子核存在一种重叠的状态，此时，1、0和它们之间的状态可以同时表达，而且，由于原子旋转时相互缠绕，qubits可以连接起来，使之可以以整体形式出现。这种混合状态打破了二进制逻辑的局限，具备一种比现有的超级计算机的计算能力还高超的非线性计算能力。这种级别的并行处理和潜在的速度提升几乎是人类无法想像的。 

 

试想，巨大的数据量在瞬间完成处理、搜索和操纵，或者一瞬间即可获取任意的输入量。再试想，一个计算机可以在数月内算完400位数的因数，而传统的计算机需要计算数十亿年。面对这样的计算机，今天的任何加密都脆弱不堪。 

 

但想像不是现实。尽管对于计算和商务的意义令人惊愕，但量子计算的问题是它还很难捉摸。由于需要非常苛刻的测试条件和大量的开发试验，量子计算机已被列入当代的Buck Rogers问题。 

 

但是，随着在IBM和NASA的Jet Propulsion Laboratory 所取得的进展，一个又一个里程碑被越过。现实是，量子计算要对商业策略产生较大影响仍然是很远的事。如果我们的寿命足够，那么我们也许会享受到它带来的好处。 

 

13. 激动人心的“合成人”应用

 

有些人很容易与他人打交道，这是他们的性格所决定的。这种难以表达的综合品质（性格）推动人与人之间的吸引和排斥。但这和计算机有什么关系呢？ 

 

麻省理工学院和其他一些研究人员正在研究合成人、软件代理和机器人。它们不仅可以按传统方法通过可编程的规则来解决问题，而且可以适应新的输入，学习新的行为方式，甚至有表情。具有优良“电子态度”的自动客户服务什么样？再造病床边完美无缺的电脑医生是否可能？希望将你的男管家、女仆和花匠合成什么样子？你这些想法在未来将有可能实现。 

 

计算机的长处之一是回答可以精确定义的和具有明确上下文的问题。例如，现在的软件代理可以为在线目录查找价格信息，或者根据你的目的地选择航班。总的来说，计算机在可以根据预先定义的结构将问题转换成数据库查询的情况下会有出色表现。这意味着根据今天的技术水平，计算机只能对它的开发者可以预期的问题做出反应，并且答案也是预先设计好的。 

 

而在许多环境中需要大量的交互，如帮客户查找令他们更满意的产品、给病人看病、或是面对面为用户提供培训。面对这些相对灵活的情况，现在的计算机将一筹莫展。结果是，当基于脚本的交互不可能进行或不合适的时候，根本没有其他方法来进行对话。 

 

合成人物的目的是造就这样的人，它们在可以提供服务的同时，不会有人在不顺心时的表现和人所必须的喝咖啡、休息的时间。合成人物是最为激动人心和雄心勃勃的新技术之一。它建立在许多学科的研究之上，这些学科包括自然语言处理、心理学、生理学等。它也是开发智能机器人的基础。 

 

尽管想法很激动人心，但现阶段要进行商业应用尚有许多局限性，如对上下文的理解或者对上下文切换的适应性、建立相关性等。这些技巧在人类的交流中都是非常重要的。要使人工智能可以像人类那样思考，则这些领域的技术必须取得突破性进展。一些专家相信，重要的进展将会从新一代计算机中产生。这些计算机可以模拟人脑中神经元通过连接进行思考的过程。 

 

尽管可以像人那样在工作中学习和行事的软件代理正处在研究之中，但它们正式面世还需要6～10年时间。因此，抛开幻想努力工作吧。 

 

14. 电子货币让您慷慨解囊

 

在线购物似乎是很平常的事了，但大量资料表明，仅 1/3的Internet用户真正地进行过网上购物，大多数人因为对安全和隐私问题的顾虑而驻足不前。所以，商家正在寻找一种办法，让用户不再对网上购物羞羞答答。电子货币（e－cash）也许是非常好的一种解决办法。 

 

电子货币虽然已经在流通，但是并未博得多数用户的喜爱。Gartner的分析家预测，电子货币在未来5年内发展成熟，到2009年电子支付将增加到所有在线交易份额的60％，而现在的比例却只有14％。 

 

预计在B2B、B2C和P2P电子商务交易增长的同时，接受电子货币的公司将使信用卡公司收取的费用更少。在这方面有几个主要的销售商向公司和消费者提供电子货币，以进行在线的交易。比较著名的网站有X的PayPal服务（www.paypal）和Flooz (www.flooz)及eCash Technologies的Monneta产品套件（www.digicash）。公司可以通过签署协议表示接受电子支付。 

 

PayPal和Flooz都是预付款的电子货币服务，可以随时使用。而eCash Technologies的Monneta产品套件包括一系列的电子支付方案，如借记、预支付、p－to－p和b－to－b。PayPal用于拍卖网站，如eBay；Flooz是在线赠予的货币，它通过电子邮件送出，并可在接受它的网站上使用。Moneta产品套件提供电子支付软件方案，它使用基于公用密匙加密的数字签名技术。 

 

eCash也与商家和金融服务机构一起提供对支付方式的选择，如借记、预支付、p－to－p和b－to－b。 

 

你也许愿意关注电子货币的发展，它已经成为一种潮流，而且越来越多的商家接受并使用它作为支付手段。电子货币使出手谨慎的消费者变成了热心的网上购物员，这对许多公司的在线销售额和未来发展无疑是一个好消息。 

 

15. 全新显示器使阅读更轻松

 

如果可以制作自己的报纸，那么你可以在报纸上为你喜爱的球队唱唱赞歌、介绍喜欢的滑稽剧和所关心的新闻等。这是一个很有诱惑力的想法，但并不算一个有创意的想法。如果能在薄薄的像纸一样柔软的显示屏上设计这份报纸，则是极具创意的一个想法。显示屏柔软得可以随意在公共汽车上进行阅读，甚至可以卷起来；便宜得可以随手丢在车上。这仅仅是一个值得一提的例子， IBM称将在3～5年内研究成功这样的显示器。 

 

要弄明白IBM的研究人员在干什么，需要一些化学方面的知识。现在用于膝上电脑显示器、智能卡和RFID (无线频率鉴别，radio frequency identification)标签的晶体管使用的都是无机材料,尤其是非结晶硅材料。问题是制造过程需要高温和真空环境，这使晶体管不仅昂贵而且易碎，其热量可以破坏任何柔性基材料。这就是 IBM科学家需要解决的一个问题。 

 

在设计出一种可以同时使用有机和无机材料的工艺后， IBM正在研究可以和硅的传导速度（或称迁移率）相近，但却可以在室温和空气中进行加工制造的晶体管。 

 

这一成果对计算机产业的意义在于，IBM想出了制造非常便宜的半导体的方法。它适用于某些需要大型而且具有物理柔性芯片的应用领域。首先可以预见的领域是移动设备的显示屏和低价存储设备。 

 

显示器变得便宜而柔软，为未来设备在大小和形状方面进行创新开拓了空间，比如可以在手腕上套上微型计算机。更重要的是，随着显示器价格降到可以忽略的程度，便携设备的价格将大幅下降。而RFID标签和智能卡将像低科技含量的张贴品一样广泛地应用，如自助式的食品店、完全自动的物流控制、几乎无处不在的无货币交易等。在20世纪50年代这一切可能是幻想，但在今天它们可能比想像来得更快、更真实。
 

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