这20项重大科技趋势,将在未来30年改变世界!现在有个机会,你也可以成为未来的缔造者

2019年01月11日 新东方前途英国留学


这份报告是美国发布的一份长达35页的《2016-2045年新兴科技趋势报告》。它是过去几年由政府机构、咨询机构、智囊团、科研机构等发表的32份科技趋势相关研究调查报告的基础上提炼形成的。

通过对近700项科技趋势的综合比对分析,最终明确了20项最值得关注的科技发展趋势。


该报告的发布一是为了帮助美国陆军及相关部门对未来30年可能影响国家力量的核心科技有一个总体上的把握


其二是为国家及社会资本指明科技投资方向,以确保美国及美军在未来世界中的战略优势。


从目前来看,这份报告给予的趋势预测,非常准!

 

今天,小编将举例报告中的部分科技趋势,看看其中是否有你正在探索或感兴趣的领域鸭~


01

机器人与自动化系统

在2045年的地球上,机器人和自动化系统将无处不在。自动驾驶汽车会使交通更加安全与高效,或许还会给共享经济带来新的动力。

 

机器人则会负责日常生活中大量的任务,比如照顾老人与买菜,以及工业中的职责,比如收获农作物,维护公共设施等等。

 

而随着机器人的机动性、灵敏度以及智能的提高,它们将成为强大的战士,在战场上辅助、甚至替代人类士兵作战。

 

人工智能软件则会被使用到商业上,例如从数百TB的数据里面提取有意义的信息,使商业服务自动化,以及替代诸如客服、教师等传统意义上 “以人为本”的职业。

但是,机器人与自动化也会带来许多的危机。数百万工作被机器取代的下岗职工将会给社会造成极大的冲击,导致经济与社会的不稳。自动化网络系统则会成为各个敌对势力相互攻击的主要突破口。

 

在冲突中使用机器人和自动化系统则有可能造成极大的伦理和文化挑战。

 

代表性技术:



实际应用:

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相关介绍

机器学习方向

此项目专门为计划申请计算机科学、软件工程等专业的学生设计。学生将跟随中科院导师一同工作,学习形式化方法,使用机器学习的关联算法学习推导协议不变式,从而验证协议正确性。

 

项目难度★★

 

报名建议:更适合具备一定编程能力的同学,建议最少掌握一种高级编程语言(C、Python、Matlab),本项目将采用Python在Spark上完成自然语言处理。


02

数据分析

在2015年,人类总共创造了4.4ZB(44亿TB)的数据,而这个数字大约每两年就会翻倍。在这些数据中隐藏了各种关于消费习惯,公共健康,全球气候变化以及其他经济,社会还有政治等等方面的深刻信息。

 

可惜的是,虽然“大数据”成为了一个热点,但每年只有不到10%的数据会被分析。


在接下来的30年里,我们处理巨量的动态数据的能力将会逐渐提高。自动人工智能软件将会可以从散乱的数据中识别并提取有关联的信息。

 

而这种数据分析的能力将会从商业应用扩散到普通人手里。

 

人们将会获得在生活中使用大数据的能力,并且通过这种能力来迫使政府以及各种机构对它们的政策负责。而这很有可能引起关于数据限制的冲突。

 

超级个性化营销,政府对人民数据的监视,以及各大数据被盗案件的曝光则会引起数据所有权的讨论。各个敌对势力则可以利用被盗取的,从暗网中购买的,甚至是开源的数据来相互攻击。


相关项目介绍

数据分析方向

本项目名称是基于遥感大数据的建模、预测和地球变化异常监测分析研究。介绍科学大数据分析领域最为经典和实用的其中五个算法模型,科学数据分析语言和编程工具,并应用于具体的遥感大数据分析问题中,得到建模、预测和异常监测结果,实现对学生的综合考核。

 

项目难度★★★

 

报名建议:更适合具备一定编程能力的同学,建议最少掌握一种高级编程语言(C语言、Python、Matlab)。


03

医学

在未来的30年里,各种科学技术上的突破将改变医学。通过基因组学,我们将会得到真正的私人药物。在未来,癌症,心肺疾病,阿兹海默症,以及其他目前看似无救的疾病将会由针对患者个人基因的药物来治疗。

 

人类将可以通过DNA培养出来移植所需的器官,从而灭绝等待配型以及排斥反应等很可能致命的情况。生物假肢将会被直接连接到神经系统上,从而提供与真实触感极其相似的感官。

 

机器急救人员以及例如控制性降温的肢体存活技术将会大幅度延长救援的“黄金时间”。科学家们将找到衰老的原因,从而增加人类的寿命,涌现出一大群非常健康并有活力的“老人”。


另一方面,发达的医疗设施的价格将会给各国的医疗系统带来更大的压力。穷人与富人之间的救命资源也会出现极大地不均。

 

而且随着人类寿命的增加,年轻人与老人之间对于工作以及资源的竞争则会加剧。抗药性极高的超级细菌也会给世界各地的人们带来极大的危险。



相关项目介绍

生物医学方向

该项目一大特色是“生物技术与计算技术结合”。内容包含精准医疗概念的理解、蛋白质组学理论学习与实验操作,质谱组学大数据分析软件学习与程序编辑。在项目期间,学生还有机会在实验室亲自操作价值数百万的最新一代质谱仪。

 

项目难度★★

 

报名建议:具备一定生物医学基础知识,对蛋白质组学感兴趣的同学具备一些简单的编程基础同学。


04

网络安全

网络安全不是一个崭新的话题。事实上,早在1991年就有人提出了网络上的珍珠港这一警告。

 

但是在未来的30年里,随着物流网的发展以及日常生活中越来越多的连接,网络安全将会成为网络行业首要的话题。

 

目前,虽然世界上的网络攻击越来越多,但是它们大多数的目标都只是个人或者企业。而且这些攻击所造成的损失虽然很大,但是这些损失并不会扩散。

 

而未来的世界将不会是如此的简单。


随着汽车、家电、电厂、路灯,以及数百万个其他的事物相互连接,网络攻击的后果也会越来越严重。国家、企业、以及个人的数据将会面临越来越隐蔽的攻击。

 

有些甚至在数年后才会被发现。目前,人们可以想象出来最坏的情况就是“网络世界末日”—— 在越发越疯狂越频繁的攻击下,整个世纪的互联网以及其中所包含的经济社会功能的崩溃。



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大数据分析方向

本项目为大数据分析基础,将会建立一个大数据系统,对海量数据进行分析。在课程中,我们会以网站访问数据为例,进行网站流量分析以及网络攻击检测,教授大数据平台搭建方法以及海量数据分析方法。

 

项目难度★★★

 

报名建议:更适合具备一定编程能力的同学,建议最少掌握一种高级编程语言(C语言、Python、Matlab)。

 

05

智能城市

在2045年,全世界65%-70%的人口将会居住在城市里。随着城市人口的增加,全球人口超过1千万的超级都市将会从2016年的28座增加至2030年的41座。

 

大量的人口向城市流动将会给这些城市的基础建设,比如城际交通,食物和水源,电力能源,污水处理,以及公共安全系统等带来极大的压力。


未来的智能城市将利用信息和通讯技术(ICT),通过大数据以及自动化来提高城市的效率和可持续性。

 

比如使用分散探测系统将实时监视城市用水用电数据,通过智能电网自动调整配电设置;

 

通过联网的交通信号系统以及自动驾驶系统来减缓车辆堵塞的程度;

 

利用由新材料和新设计技巧所建的智能建筑来提高空调和照明系统的效率,减少能源浪费;

 

使用屋顶太阳能板、小型风力发电机、地热发电,以及其他可再生资源提供干净的电力。

 

但是,在另一方面,没钱或者缺乏政治信念去投资这些科技的城市将会变得极其拥挤和肮脏,成为暴动和冲突的爆发点。


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人工智能自动驾驶方向

本项目包含激光雷达、摄像头、毫米波雷达、组合惯导设备等传感器在自动驾驶汽车上的搭载与使用;常用贝塞尔曲线、人工势场等路径规划算法及其在自动驾驶汽车上的使用;无人驾驶汽车轨迹跟踪理论、基于PID算法和MPC的轨迹跟踪等内容。

 

项目难度★★☆

 

报名建议:对自动驾驶这一领域比较感兴趣 ,具备一些PID算法基础知识的同学。



电子信息与通信工程方向

该项目主要介绍工业设备、车载设备、电力设备中的主流通信和控制系统的工作原理及开发流程,让学员充分了解目前工业设备中主流通信系统的构架,详知其开发流程,积累参与项目开发及动手经验。

 

项目难度★★★

 

报名建议:更适合具备一定编程能力的同学,建议参加项目的同学具备通信原理相关知识及C语言功底。


06

先进材料

在过去的10年里,材料科学的突破给我们带来了许多种先进的材料。

 

从可以自我恢复和自我清理的智能材料,到可以恢复原本形状的记忆金属,到可以利用压力发电的压电陶瓷材料,到拥有惊人的结构和电力性能的纳米材料,这些都是材料科学家的成功。

 

尤其是纳米材料,它有着广泛的应用价值。

 

在纳米尺度(少于100纳米),普通的材料比如碳,将会呈现出独特的性能。

 

石墨烯,一种由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体,强度是钢的100倍,能够高效的传导热和电,并且几乎透明。

纳米材料有着无数种应用,比如作为引擎或其他机械表面的低摩擦力镀膜,作为高强度合成材料来建造汽车和飞机,轻便的防弹背心,以及高效的光伏材料。

 

在工业应用之外,制药企业也正在研究作为靶向分子的医疗纳米粒子用于治疗癌症

 

在未来的30年里,纳米材料以及新型材料,比如泡沫金属以及陶瓷复合材料将会被用在从衣服,到建材,到车辆,到公路以及桥梁中,无处不在。


相关项目介绍

材料化学方向

本项目将以纳米光催化技术为例,引领学生学习一项纳米技术从实验室基础研究、工业生产到商品化售卖所经历的过程、面对的挑战,以及解决这些问题所需要的能力、技巧与专业背景。

 

项目难度★★

 

报名建议:具备一定的化学物理基础,适合对光催化技术,环境治理,新能源感兴趣的同学,参加项目的每个团队最终都需要完成一套独立创新的技术方案。


在这个科学技术日新月异的时代

越来越多的技术手段被运用到生活的方方面面

除了以上举例的科技趋势外

还有新能源开发、食物和淡水资源间平衡、物联网

甚至键盘侠也将在社交网络中无处躲藏……

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END


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