全可編程視角下的未來(lái)十年

　　未來(lái)的世界什么樣?

　　三維重構音樂(lè )會(huì )

　　很多人喜歡“維也納新年音樂(lè )會(huì )”。這兩年的音樂(lè )會(huì )，現場(chǎng)有很多人拿著(zhù)移動(dòng)設備拍攝。未來(lái)十年，這些信息會(huì )傳輸到云端，它們能做的事情就太多了，例如，我們可以在云端重構一個(gè)三維的虛擬現場(chǎng)，你可以用你的鼠標在任意角度飛行，一直飛到演奏的小提琴手那去，去看它的視頻。因為每個(gè)人都在從各個(gè)角度替你在觀(guān)察這個(gè)人，所以一定可以做一個(gè)三維的東西，而且是實(shí)時(shí)的，使你看得比在場(chǎng)的人還清楚。而現場(chǎng)的人辛苦地舉著(zhù)攝像頭，都是在為你服務(wù)的。

　　球場(chǎng)觀(guān)眾戴著(zhù)Google眼鏡

　　2020年，巨大的體育場(chǎng)里面坐滿(mǎn)了觀(guān)眾，很多人戴著(zhù)Google眼鏡，每個(gè)人的眼睛都在看著(zhù)球場(chǎng)，當然你可以三維重構球場(chǎng)，可是還進(jìn)一步，觀(guān)眾希望通過(guò)Google眼鏡看到正在跑動(dòng)的運動(dòng)員的更多信息，諸如他的力量值、體力值、經(jīng)驗、姓名，以及他剛剛射門(mén)，射門(mén)的總次數，這些都可以實(shí)時(shí)地在這個(gè)人的體像上進(jìn)行疊加。

　　這就是今后十年業(yè)界準備做的事。我們的教學(xué)和科研就是為這一天的到來(lái)而準備的，而且一定要很快地到那個(gè)點(diǎn)去。那么這個(gè)點(diǎn)是什么呢?

　　關(guān)鍵的1ms

　　要想預測，我們一定要學(xué)哲學(xué)。哲學(xué)告訴我們，我們整天忙碌，就是為了給人類(lèi)提供更好的服務(wù)。我們用電子信息手段可以提供什么服務(wù)?例如1秒鐘(s)可敲擊一次鍵盤(pán);100ms可以聽(tīng)音樂(lè );10ms可以看視頻;如果是1ms，就是你的神經(jīng)和力量的控制時(shí)間，比如你用手碰到電風(fēng)扇，手會(huì )馬上縮回來(lái)，這個(gè)反應速度是1ms。所以我們接下來(lái)要做的，就是能夠在1ms時(shí)間內做很多事情。

　　舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果我們通過(guò)網(wǎng)絡(luò )的云計算在1ms之內做出決策，應用在我們的汽車(chē)上，汽車(chē)可以在沒(méi)有紅綠燈的情況下，用無(wú)線(xiàn)方式互相通訊，如果車(chē)快撞上，用1ms的時(shí)間剎車(chē)或馬上加速，這就是無(wú)人駕駛汽車(chē)。如果有行人，由于行人有手機，手機會(huì )發(fā)出信號，汽車(chē)開(kāi)過(guò)來(lái)時(shí)就會(huì )自動(dòng)減速，讓行人走過(guò)去。這是一個(gè)無(wú)損的理想應用，也就是所謂的未來(lái)的智能交通。

　　其實(shí)，這里面有一個(gè)很大的問(wèn)題，汽車(chē)之間互相通訊用1ms的時(shí)間，我們肯定要用云端來(lái)控制，那么云是不是可以隨便放的呢?假設汽車(chē)在上海，我是不是可以用在北京的云來(lái)得到智能服務(wù)?答案是不行。因為光一秒鐘也就跑三十萬(wàn)公里，1ms光能跑300公里，還要考慮打個(gè)來(lái)回，即150公里，也就相當于上海到無(wú)錫的距離。所以在設計無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的時(shí)候，云計算必須是一個(gè)分布式的云，應該到處都有，物理上應該是像基站一樣普遍的云。

　　上述僅僅是光在路程上的時(shí)間。其實(shí)計算的任務(wù)也很繁重(圖1)，因為你要做嵌入式計算，要進(jìn)行圖像、視頻等的處理，還要調制解調、加密、軟件、可靠性，所以每個(gè)階段只有零點(diǎn)幾毫秒的預算了。因此業(yè)界的另一挑戰是大量的數據要實(shí)時(shí)地在零點(diǎn)幾毫秒內做完。