亞馬遜首席技術(shù)官預測2021：八大技術(shù)趨勢改變世界

2020年12月18日，在為期三周的亞馬遜re:Invent全球大會(huì )即將閉幕之際，亞馬遜全球副總裁、首席技術(shù)官Werner Vogels博士發(fā)表壓軸演講，分享了他對2021年的科技趨勢的預測。Werner也回顧了2020年，他表示，2020年是如此的與眾不同，無(wú)論企業(yè)還是政府機構，工作和運營(yíng)方式都徹底發(fā)生了改變。而幫助我們應對巨變的，是科技。在線(xiàn)課堂幫助孩子們繼續接受教育，在線(xiàn)會(huì )議代替商務(wù)會(huì )議室、酒吧咖啡廳會(huì )面，在線(xiàn)視頻讓人們繼續擁有電影之夜，科技幫助人們養家糊口、教育孩子和工作協(xié)同，隔離在家也能自?shī)首詷?lè )。2020年的疫情沒(méi)有讓我們放慢腳步，反而加速了我們向數字世界邁進(jìn)。在他看來(lái)，正是得益于這一加速變化，2021年將成為各種變革的啟動(dòng)臺。以下就是他對明年及未來(lái)發(fā)展的預測。

1   無(wú)遠弗屆，云將無(wú)處不在（2021年，云向邊緣的推進(jìn)將進(jìn)一步加速）

所有云功能都集中在數據中心的時(shí)代正在開(kāi)始消失。你會(huì )發(fā)現，云應用可以幫助海上船只提高性能，幫助飛機穿越天空，云應用嵌入汽車(chē)，進(jìn)入家庭生活。不只是設備密集的數據中心，農村地區、野外，甚至空中、近地軌道，都可以獲得強大的云存儲及計算能力。云無(wú)處不在。

從AWS的視角看，AWS部署了數量眾多的云數據中心區域和接入點(diǎn)，讓云技術(shù)向全球各地的客戶(hù)不斷靠近。AWS Snowball被部署到夏威夷的火山邊、南極洲的研究中心，收集PB級的數據。AWS Outposts將云的觸角延申到客戶(hù)的本地機房。AWS Local Zones將精選的云基礎設施部署到更靠近客戶(hù)需要的地方，幫助城市地區的客戶(hù)迅速精減其累贅的數據中心。廚房里，健身房的自行車(chē)上，邊緣設備可以借助AWS IoT Greengrass彼此相連。隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )的擴展，運營(yíng)商開(kāi)始部署AWS Wavelength區域，讓5G終端上的應用可以充分發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò )低延遲、高帶寬的優(yōu)勢。當網(wǎng)絡(luò )的最遠端都能高速地連接到云端，偉大的事情就會(huì )發(fā)生。

當延遲消除了，一些需要極低延遲的操作，從自動(dòng)駕駛到自然語(yǔ)音處理和翻譯，對重要基礎設施的主動(dòng)管理，就不再需要往返于地球的偏遠角落和中心服務(wù)器之間，可以在最需要結果的地方就地進(jìn)行。結果是什么呢？無(wú)人駕駛汽車(chē)成為現實(shí)，您可以開(kāi)始與智能語(yǔ)音助手Alexa進(jìn)行更自然的對話(huà)，工廠(chǎng)、住宅和辦公室空間變得更加高效靈活。而且，如果你喜歡玩游戲，無(wú)論身在何處，都不必擔心延遲影響游戲體驗，可以將你的游戲技能發(fā)揮到極致。

云的概念從一個(gè)中心點(diǎn)延伸出來(lái)，進(jìn)入人們日常的生活、工作環(huán)境，將有越來(lái)越多原本在云中運行的軟件在身邊運行，改善人們的生活，從醫療保健到交通運輸、娛樂(lè )、制造等等。2021年，云向邊緣的推進(jìn)將進(jìn)一步加速。

2   機器學(xué)習的互聯(lián)網(wǎng)（機器學(xué)習從云端延伸到邊緣）

數據正在爆炸式增長(cháng)。今天，一小時(shí)產(chǎn)生的數據，比2000年全年產(chǎn)生的數據還要多。未來(lái)三年內產(chǎn)生的數據，將比過(guò)去30年的還要多。2020 年，科學(xué)研究人員、制藥公司、政府和醫療機構將所有資源轉向疫苗開(kāi)發(fā)、新的療法，以及其它幫助我們對抗疫情的手段。無(wú)論你是不是數據科學(xué)家，都會(huì )對數據增長(cháng)曲線(xiàn)有所認識。我們需要處理海量數據的能力。無(wú)論是醫療還是別的什么應用，處理所有這些信息的唯一實(shí)際方法，就是使用數據攝取和聚合工具，跟機器學(xué)習模型相結合，幫助我們理解這些信息。因此，毋容置疑，機器學(xué)習在2020年已經(jīng)成為主流。

機器學(xué)習歷來(lái)是一個(gè)計算量很大的工作負載，只能在最強大的硬件上運行。但是隨著(zhù)軟件和芯片技術(shù)的進(jìn)步，情況正在改變。通過(guò)組合使用AWS多種技術(shù)，軟件和硬件在邊緣端適配，可以發(fā)揮出比以往更大的作用。

云向邊緣端不斷地推進(jìn)，明年將有更多行業(yè)和政府機構加速采用機器學(xué)習。在制造業(yè)，機器學(xué)習將融入生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)時(shí)發(fā)現生產(chǎn)異常。在農業(yè)領(lǐng)域，機器學(xué)習可以幫助農民更明智地使用寶貴的資源，例如土壤和水。

在世界上以小農戶(hù)為主的地區，例如整個(gè)東南亞和非洲，將機器學(xué)習模型的使用推向新的應用領(lǐng)域，在更邊緣的地方收集數據，帶來(lái)的改變將是革命性的，將有助于農戶(hù)提高收成，并且幫助他們提高售價(jià)。

Werner說(shuō)他曾在東南亞拜訪(fǎng)過(guò)一個(gè)AWS客戶(hù)叫HARA。HARA總部位于印度尼西亞雅加達，他們使用機器學(xué)習分析東南亞成千上萬(wàn)小農戶(hù)的數據。通過(guò)人員和設備在田間收集數據，包括農場(chǎng)的季節性生長(cháng)周期，種植作物需要多少投入，從中可以獲得多少收入。這種分析有助于農戶(hù)獲得合理的信貸。隨著(zhù)新冠疫情全球爆發(fā)，HARA正在使用其平臺識別最需要食物的地方和人，與擁有食物的農戶(hù)相匹配，并找出兩者之間最佳的物流方式。新冠疫情為人類(lèi)帶來(lái)棘手的問(wèn)題，但是科技可以幫助解決這些問(wèn)題。

機器學(xué)習不斷擴展，機器對機器的連接將呈爆炸式增長(cháng)。根據思科的年度互聯(lián)網(wǎng)報告, 2018年，互聯(lián)網(wǎng)上只有33%的連接是機器對機器的連接。如果你有一個(gè)Echo智能家居產(chǎn)品，或者正在關(guān)注汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，那么你應該已經(jīng)看到即將發(fā)生的事情，連接云的傳感器和設備正在激增。Werner預計，到2021年，這一比例將超過(guò)50%。

機器對機器的連接不斷增加，更多的數據注入機器學(xué)習模型，將出現更多針對機器學(xué)習的定制芯片。通過(guò)AWS Inferentia，可以在電力和計算方面降低機器學(xué)習成本。成本不斷降低，性能不斷提高，越來(lái)越多的機器學(xué)習應用場(chǎng)景在邊緣執行運算，在邊緣建立新模型。對于需要低延遲的應用 來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)顛覆性的創(chuàng )新。

現實(shí)的例子是今年席卷澳洲叢林或者美國西海岸的山火。未來(lái)，在邊緣設備運行的機器學(xué)習模型可以幫助人們，根據歷史上的火災情況，在地面逐秒模擬當前的情況，不用回到中央數據中心，就可以預測火災危險。邊緣設備產(chǎn)生的數據，可以幫助救災機構預防和撲滅火災，讓我們在世界各地可以看到更準、更快版本的 "今日火災風(fēng)險"提示。

如上，機器學(xué)習應用在醫療保健領(lǐng)域，用于為最需要的人提供食物，應對山火等氣候變化的影響，技術(shù)、專(zhuān)家與決策者和社區合作，可以對人們身邊的世界產(chǎn)生積極的影響。

3   2021年，圖像、視頻和音頻的表達將超過(guò)文字

幾年前，《連線(xiàn)》雜志的一篇文章中，Werner談到了聲控計算的迅速崛起，新興的用戶(hù)界面，讓人類(lèi)可以用更自然的方式與機器交流、進(jìn)行人與人之間的交流。這一趨勢進(jìn)入2021年及以后，Werner認為鍵盤(pán)會(huì )繼續沒(méi)落，以漸進(jìn)的方式被淘汰。

在過(guò)去一年，全球疫情讓人們與外界隔離，越來(lái)越多地通過(guò)音頻、視頻和圖像進(jìn)行通信。隨著(zhù)人們更多地使用多媒體的方式進(jìn)行交流，在屏幕上產(chǎn)生的文字數量相對減少。在Twitter上，平均每天有80%的消息包含圖像或視頻，或者僅僅是圖像或視頻。今年夏天，Twitter開(kāi)始為iOS用戶(hù)推出音頻推文，進(jìn)一步明晰了這一趨勢?？焖俳档偷某杀竞驮谠浦写鎯祿哪芰?，對這一趨勢起到了一定的推動(dòng)作用。

企業(yè)要與客戶(hù)保持聯(lián)系，更要敏銳地意識到這些習慣的變化，客戶(hù)會(huì )不再依靠鍵盤(pán)、鼠標或其它機械的方式，與企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行互動(dòng)。所以企業(yè)應該探索從鍵盤(pán)轉向更自然的用戶(hù)界面。Alexa允許客戶(hù)用語(yǔ)音進(jìn)行亞馬遜購物，其應用情況令人興奮。

向更自然的交流方式的轉變，也讓服務(wù)和信息的獲取更加公平。對那些從未學(xué)會(huì )讀寫(xiě)的人來(lái)說(shuō)，聲音可能是他們獲取信息的唯一方式。例如在加納，Cow Tribe公司通過(guò)簡(jiǎn)單的語(yǔ)音命令向牧民分派疫苗、飼料和獸醫。不能操作觸摸板或鍵盤(pán)的殘疾人，可以通過(guò)語(yǔ)音，讓屏幕顯示去年夏天的照片，從附近的餐館點(diǎn)菜，或者讓智能音箱給孩子打電話(huà)。

另外， Twitter和其它地方的所有視頻、音頻和圖像都將成為數據源，可以提供新的洞見(jiàn)，產(chǎn)出新的產(chǎn)品和服務(wù)。拿音樂(lè )來(lái)說(shuō)，隨著(zhù)人們向數字音樂(lè )過(guò)渡，音頻已成為分析數據的來(lái)源，不僅可以播放你喜歡的歌曲，而且幫助你跟蹤潮流趨勢，發(fā)現新的藝術(shù)家；結合樂(lè )曲、流派和藝術(shù)家的歷史，將音樂(lè )匹配到情緒、言語(yǔ)片段或位置地點(diǎn)。

2021年及以后，從社交平臺到業(yè)務(wù)運營(yíng)的所有領(lǐng)域，音頻、視頻和圖像的使用將繼續取代文字，云技術(shù)將發(fā)揮重要作用，滿(mǎn)足這一需求。

4   科技將改變現實(shí)世界，就像改變數字世界一樣

2020年，社交隔離闖入人們的生活。隔離讓人們有機會(huì )審視、再思考，我們的城市是如何運作、如何呼吸、如何流動(dòng)的。我們生活和工作的許多地方，都是建立在幾十年的假設之上（或者有幾百年的歷史，取決于你的居住地），這些假設不再成立，或者說(shuō)在此次全球疫情中表現不佳。

在高級數據分析的幫助下，2021年人們將開(kāi)始思考，如何更好地設計城市，既能做到社交隔離，又不會(huì )感到相互之間遙不可及。這將會(huì )是數字和物理世界的真正融合。

例如，使用先進(jìn)的數據分析技術(shù)和機器學(xué)習，城市能夠分析人員流量，了解行人在不同情況下如何走動(dòng)，如何進(jìn)入體育場(chǎng)、出入雜貨店和地鐵站。多年來(lái)，大型商場(chǎng)一直在使用這種技術(shù)分析特定時(shí)刻的人流量，讓人們在最佳時(shí)刻路過(guò)廣告或促銷(xiāo)牌子。將機器學(xué)習模型加入進(jìn)來(lái)，我們就可以在瓶頸和危險點(diǎn)出現之前對其進(jìn)行預測。

我們可以預測每小時(shí)的行人流量，在夏季旅游旺季或冬季流感季提供安全通勤建議。試想在一座博物館，可以借助這些技術(shù)，很快知道如何擺放藝術(shù)品最好，更好地設計洗手間出入口，防止人們相互碰撞，保持安全的社交距離。

現實(shí)世界的另一個(gè)巨大轉變，更大程度上將體現在金融方面，人們口袋里的現金正在迅速消失。新冠疫情帶來(lái)的最大變化之一是無(wú)現金支付興起。世界各地的一些酒吧和餐館開(kāi)始禁止使用現金。新的在線(xiàn)支付平臺在崛起，他們的業(yè)務(wù)建立在云上，以區塊鏈為例，底層加密和分類(lèi)賬系統（區塊鏈是一個(gè)去中心化的電子分類(lèi)賬系統)是基于云的。這樣的支付選擇會(huì )越來(lái)越多，全世界將進(jìn)一步加速采用數字技術(shù)，取代陳舊的、持續了幾個(gè)世紀的支付方式。

5   遠程學(xué)習在教育中掙得一席之地

在過(guò)去幾年里，幾乎每個(gè)行業(yè)都發(fā)生了根本性的變化，只有教育是個(gè)例外，大多數教育機構的運作方式，仍然與我很多很多年前上學(xué)時(shí)并無(wú)二致。然而，當在線(xiàn)課程項目如Coursera或在線(xiàn)服務(wù)Chegg出現、教育方式正在出現一些緩慢變化時(shí)，新冠疫情讓教育界經(jīng)歷了一場(chǎng)快速且不可逆轉的重塑，其程度幾乎超過(guò)了其它任何行業(yè)。

Werner說(shuō)，最近他和波蘭華沙的一些高中生進(jìn)行了交談，他們在用社交學(xué)習網(wǎng)站Brainly完成學(xué)校課業(yè)，通過(guò)線(xiàn)上課堂互相幫助。在疫情中絕望的父母們，都希望確保孩子在新的遠程教育環(huán)境中真正在學(xué)習，因此，像Brainly這樣的在線(xiàn)學(xué)習工具應運而生，爆炸性增長(cháng)。

在疫情期間，技術(shù)在兒童教育方面發(fā)揮了巨大作用。明年，當人們驗證了遠程學(xué)習的有效性，而且對某些人來(lái)說(shuō)或許是更好的選擇，遠程學(xué)習將在教育中發(fā)揮更積極和持久的作用。

另一個(gè)很好的例子，是黑人女孩代碼（BGC）創(chuàng )始人Kimberly Bryant所做的項目。與所有教育者一樣，在疫情期間，Kimberly只能在線(xiàn)上為7-17歲的女孩開(kāi)設計算機科學(xué)課程。以往，BGC教室一年能招收約5500名學(xué)生，但今年春季僅用一個(gè)月的時(shí)間，學(xué)生數量就幾乎達到了全年數量的一半，加入的女孩來(lái)自世界各地。Kimberly說(shuō)，BGC不再會(huì )只有面授的教學(xué)形式了，她已經(jīng)看到了自己能達到的規模，以及她可以幫助更多的來(lái)自世界各地的女孩。

今年的疫情大流行以及其它顯而易見(jiàn)的變化，都迫使人們做出適應。但在線(xiàn)課程的意義不只是發(fā)生了全球健康危機才能體現。任何時(shí)候都可以選擇接受遠程教育（和工作）意味著(zhù)，孩子們生病時(shí)也可以呆在家里上課，不會(huì )落后于同學(xué)。如果根本沒(méi)有學(xué)?？缮?，只要有互聯(lián)網(wǎng)，至少有可能接受某種形式的教育。

毫無(wú)疑問(wèn)，應該把孩子們送回教室，讓他們有面對面的交流，但還是可能有其它事件的干擾。遠程課堂能使學(xué)校的教學(xué)系統和學(xué)生們，靈活應對各種突發(fā)事件，無(wú)論遇到疫情大流行、自然災害還是人為災難，都能確保學(xué)習不被中斷。

6   小企業(yè)競相上云，東南亞和撒哈拉以南的非洲將成為領(lǐng)跑者

2021年及以后，一個(gè)巨大的變化是，小企業(yè)開(kāi)始利用先進(jìn)的云技術(shù)服務(wù)客戶(hù)。大量?jì)?yōu)秀的技術(shù)和服務(wù)提供商將會(huì )涌現，服務(wù)于這些小企業(yè)。技術(shù)將幫助小企業(yè)做各種事情，從啟動(dòng)一個(gè)聊天機器人回答常見(jiàn)問(wèn)題，到幾分鐘內讓一個(gè)超簡(jiǎn)單的CRM系統就緒運行。小企業(yè)能夠擁有復雜架構和應用帶來(lái)的益處，卻無(wú)需投入時(shí)間和金錢(qián)來(lái)搭建它們。

實(shí)現這一點(diǎn)源于云無(wú)所不在的趨勢。在過(guò)去的一年里，大多數小企業(yè)都體驗到，在許多情況下，利用技術(shù)的能力決定了一個(gè)企業(yè)的生死存亡。很少有人知道，美國只有47%的中小企業(yè)擁有自己的網(wǎng)站，預計這一數字在2021年會(huì )有所增長(cháng)。放眼全球，預計東南亞國家，如印度尼西亞、菲律賓、泰國和越南，以及非洲的肯尼亞、尼日利亞和南非，將引領(lǐng)這一趨勢。

2020年之前，Werner花大量時(shí)間在世界各地與客戶(hù)交談，傾聽(tīng)他們利用科技克服挑戰的故事。在這些地區，他看到了中小企業(yè)的巨大潛力，也從他們的故事中受到啟示。在撒哈拉以南的非洲地區，90%的公司都是小企業(yè)，占國內生產(chǎn)總值的40%，經(jīng)濟總量達7000億美元。而東南亞國家的一些重要行業(yè)中，小型和微型企業(yè)占了99%，主要集中在旅游業(yè)和手工業(yè)。目前，這些國家的在線(xiàn)普及率已經(jīng)位居世界前列，即使周?chē)氖澜缯谕[，這些小微企業(yè)依然可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與外界進(jìn)行交易。

以印度尼西亞的Warung Pintar為例，這家公司通過(guò)云端連接食品小店，將技術(shù)服務(wù)與小企業(yè)結合。在印度尼西亞、東南亞和世界其它地方，隨處可見(jiàn)這種街邊小吃攤和小雜貨店，它們通常都是獨自經(jīng)營(yíng)，可以在那里買(mǎi)冷飲，買(mǎi)零食，也可以給手機充值。Warung Pintar小店提供了所有這些功能，只是這些小店和它們的運營(yíng)都是連接到云上的。Warung Pintar的小店經(jīng)營(yíng)者通過(guò)一個(gè)亮黃色的小盒子，就可以實(shí)現庫存管理和跟蹤、銷(xiāo)售分析、無(wú)現金支付、WIFI連接等。以前，這些小店生意的好壞只有依賴(lài)路邊的人流量，現在小店店主們可以開(kāi)始了解和培育他們的客戶(hù)群。以前，他們庫存和進(jìn)貨主要憑直覺(jué)采購，現在他們可以分析，了解賣(mài)什么最賺錢(qián)，什么貨只是占地兒。

隨著(zhù)這些小企業(yè)將其獨特的做法和獨具特色的商品推向世界，他們很可能打破發(fā)達國家的許多商業(yè)慣例。他們既沒(méi)有傳統技術(shù)的負擔，也沒(méi)有固有思想的羈絆，因此發(fā)展空間廣闊無(wú)限。

7   2021年，量子計算將蓬勃發(fā)展

過(guò)去，一次又一次證明，一旦最先進(jìn)、最復雜的技術(shù)被普及，讓大眾都買(mǎi)得起、用得到、能理解，巨變就會(huì )發(fā)生。

在 2019年 re:Invent大會(huì )上，AWS發(fā)布了一項全托管的量子計算服務(wù)Amazon Braket，幫助研究和開(kāi)發(fā)人員加速研究，發(fā)現量子計算的潛力。2020年，AWS把這項服務(wù)開(kāi)放給了所有人。 Amazon Braket出現前，只有全球頂尖的研究機構或最具經(jīng)濟實(shí)力的公司才能使用量子計算硬件，現在，任何人都可以用低至0.30美元的價(jià)格使用量子機器。

毫無(wú)疑問(wèn)，這種深奧難懂的計算方法還處于早期階段，但這也正是Braket的要點(diǎn)所在。在探索時(shí)期尤為重要的一點(diǎn)是，要讓盡可能多的人涉足到量子計算領(lǐng)域。隨著(zhù)企業(yè)和機構開(kāi)始初步嘗試量子技術(shù)，這種專(zhuān)業(yè)知識開(kāi)始走出學(xué)術(shù)界，圍繞量子未來(lái)的各種商業(yè)計劃、產(chǎn)品與服務(wù)雛形就會(huì )陸續出現，這也是Braket從實(shí)驗室走向應用的途徑。正如我們在機器學(xué)習發(fā)展過(guò)程中看到的，當軟件生態(tài)系統真正能夠服務(wù)于硬件時(shí)，成千上萬(wàn)的應用程序就會(huì )出現。

在未來(lái)十年左右的時(shí)間里，量子計算將改變很多領(lǐng)域，如化學(xué)工程、材料科學(xué)、藥物發(fā)現、投資組合優(yōu)化、機器學(xué)習等，但只有當越來(lái)越多的人現在開(kāi)始設想這條未來(lái)之路，這些改變才能實(shí)現。 鑒于A(yíng)WS有經(jīng)驗讓所有人用得起、用得上和能理解先進(jìn)的云技術(shù)，Werner認為2021年將是量子計算開(kāi)始蓬勃發(fā)展的一年。

8   2021年，云技術(shù)將在太空方面取得最大進(jìn)步

Werner說(shuō)，為使科技發(fā)揮潛力，幫助全世界的人過(guò)上更好的生活，我們走遍世界，更應該走到世界的上空。

2019年，我們推出了AWS Ground Station衛星地面站服務(wù)。利用該服務(wù)，客戶(hù)能夠控制衛星通信、處理數據，擴大運營(yíng)規模，而不必操心地面站基礎設施的建設或管理。這項服務(wù)已經(jīng)取得巨大成效，但我們認為這僅僅是一個(gè)開(kāi)始。我預測，2021年及以后，太空將是我們在云技術(shù)方面取得最大進(jìn)步的領(lǐng)域。

目前，衛星數據的接入和處理技術(shù)，已經(jīng)用于幫助研究人員追蹤冰川消退，海事機構保護脆弱的海洋保護區，農學(xué)家更準確預測糧食供給。同時(shí)，一些初創(chuàng )公司正在探索利用太空發(fā)展新一代快速而安全的網(wǎng)絡(luò )。通過(guò)讓每個(gè)開(kāi)發(fā)者都能負擔得起接入太空的費用，我期待看到這些創(chuàng )新能落地變成現實(shí)，幫助所有人成長(cháng)和成功。