2017世界科技發(fā)展回顧——信息技術(shù) 先進(jìn)制造

        信息技術(shù)

　　美 國　　量子計(jì)算機(jī)最耀眼 芯片研究成果再現(xiàn) 2017年量子霸權(quán)的爭奪趨熱，谷歌和IBM展開“老大”地位之爭。已推出9量子位計(jì)算機(jī)的谷歌4月宣布將在年底推出49量子位處理器;IBM則后發(fā)先至，繼5月將“BM Q”系統(tǒng)處理器量子位推至16位后，在11月宣布成功研制出20量子位處理器，并稱已經(jīng)構(gòu)建了50量子位處理器原型。 除量子計(jì)算外，多項(xiàng)芯片研究成果也表明，美國在信息技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位依然無法被撼動(dòng)。IBM、英特爾等公司成為技術(shù)的最有力推動(dòng)者。如IBM造出5納米芯片，并開發(fā)出模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的64位芯片系統(tǒng);英特爾則在8月發(fā)布了可自主學(xué)習(xí)的神經(jīng)模擬原型芯片。學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)同樣不甘落后，如麻省理工學(xué)院開發(fā)出可實(shí)現(xiàn)高效“深度學(xué)習(xí)”全新光學(xué)芯片，不僅速度快，而且能耗低。 　　德 國　　建歐洲最大IT研究群 開發(fā)量子通信計(jì)劃 德國教研部2017年宣布了兩項(xiàng)新的IT和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的計(jì)劃，以落實(shí)歐盟網(wǎng)絡(luò)安全戰(zhàn)略目標(biāo)。一是將設(shè)立三個(gè)信息技術(shù)安全研究中心：達(dá)爾姆施塔特信息技術(shù)安全、隱私和責(zé)任中心，薩爾布呂肯安全和隱私研究中心，卡爾斯魯厄應(yīng)用安全技術(shù)能力中心。由這三地組成歐洲最大的IT安全研究集群，使更多創(chuàng)新企業(yè)脫穎而出，并加強(qiáng)德國的數(shù)字主權(quán)。二是宣布開發(fā)量子通信計(jì)劃，利用單個(gè)光粒子處理和傳輸信息，建立高度安全的量子通信網(wǎng)絡(luò)。 在信息科技領(lǐng)域也取得了許多新成果，例如，柏林亥爾姆茨材料和能源研究中心的科學(xué)家首次在銀材料底層上完成光刻納米結(jié)構(gòu)，銀納米結(jié)構(gòu)在電子和信息技術(shù)領(lǐng)域有相當(dāng)大的應(yīng)用潛力，復(fù)雜的銀納米結(jié)構(gòu)可以作為純光學(xué)數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)材料，為未來光計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和新型電子器件制造開辟了新的途徑。 為了使電子元器件更加微型化，在納米級(jí)層面連接電路，需要極其細(xì)微的分子導(dǎo)線，德國基爾大學(xué)和西班牙國際物理研究中心的專家研制出了只有原子直徑的單分子導(dǎo)線，這個(gè)僅有兩個(gè)原子鍵長度、一個(gè)原子寬度的分子導(dǎo)線在電子器件中起到納米開關(guān)的作用。 　　

          法 國　　政府重視信息技術(shù) 創(chuàng)新數(shù)字經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略 總統(tǒng)馬克龍?jiān)嫒螖?shù)字化創(chuàng)新部長，對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和信息技術(shù)發(fā)展非常重視。馬克龍當(dāng)選后隨即大膽啟用年僅33歲的馬祖比任主管數(shù)字科技的國務(wù)秘書，并著手制定大力發(fā)展法國數(shù)字經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)計(jì)劃。 法國于年底公布《數(shù)字領(lǐng)域法國國際戰(zhàn)略》，提出將大力推動(dòng)法國數(shù)字企業(yè)走出法國和歐盟，開辟國際市場(chǎng)，同時(shí)法國還將繼續(xù)推動(dòng)國際互聯(lián)網(wǎng)管理實(shí)現(xiàn)多元化。該戰(zhàn)略規(guī)劃了法國在互聯(lián)網(wǎng)管理、數(shù)字經(jīng)濟(jì)和網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域未來實(shí)施和發(fā)展的原則及目標(biāo)，旨在提高法國在數(shù)字領(lǐng)域的國際影響力。 此外，為鼓勵(lì)更多信息技術(shù)人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，法國今年啟動(dòng)運(yùn)營全球最大的初創(chuàng)公司園區(qū)Station F。該園區(qū)位于巴黎13區(qū)，占地34000平方米，能夠同時(shí)容納上千家創(chuàng)業(yè)公司。目前，已有谷歌、臉書等信息產(chǎn)業(yè)巨頭和眾多數(shù)字創(chuàng)新企業(yè)落戶園區(qū)。 

　　俄羅斯　　5G網(wǎng)建設(shè)加快步伐 智能城市成效顯著 目前，俄正加快建設(shè)5G通訊網(wǎng)絡(luò)，首都莫斯科市已成為全球最發(fā)達(dá)的移動(dòng)通訊市場(chǎng)之一。莫斯科市政府與主要移動(dòng)運(yùn)營商計(jì)劃建立聯(lián)盟，共同發(fā)展5G技術(shù)。2018年足球世界杯期間，Megafon公司計(jì)劃在莫斯科和圣彼得堡安排5G網(wǎng)絡(luò)測(cè)試區(qū)。俄5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)于2020年問世，包括華為在內(nèi)的中國企業(yè)將在新標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)中發(fā)揮積極作用。 莫斯科智能城市建設(shè)取得顯著成效。2017年，莫斯科市將地鐵和地面公共交通WiFi網(wǎng)絡(luò)整合，為乘客提供免費(fèi)上網(wǎng)服務(wù)。手機(jī)公共交通導(dǎo)航應(yīng)用可獲取所有公交線路并計(jì)算出行成本，并具有為三合一公交卡充值、查看支付歷史、查詢地鐵站附近停車場(chǎng)及剩余停車位等功能。市中心的部分智能公交車站配備USB充電樁、WiFi接入點(diǎn)、電子車次顯示屏、緊急報(bào)警按鈕及周邊信息查詢觸摸屏。 2017年，俄羅斯IT產(chǎn)品出口增長迅猛，出口額超過70億美元大關(guān)。出口的軟件產(chǎn)品主要集中在信息安全、手機(jī)程序、導(dǎo)航和地理信息系統(tǒng)、文件流轉(zhuǎn)系統(tǒng)等領(lǐng)域。圣彼得堡市積極打造計(jì)算技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群及俄現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)專業(yè)中心，該產(chǎn)業(yè)集群有望獲得占其研發(fā)投入總額50%的項(xiàng)目補(bǔ)貼。按照《俄2025年前電子和無線電工業(yè)國家發(fā)展計(jì)劃》，2025年前俄IT設(shè)備的本土市場(chǎng)占有率有望升至35%。

　     韓 國　　網(wǎng)絡(luò)普及世界第一 加強(qiáng)電子政府建設(shè) 一份權(quán)威性調(diào)查報(bào)告顯示，2017年韓國境內(nèi)平均互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)速為28.6兆比特每秒(Mbps)，連續(xù)多年位居全球第一，也是唯一超過25Mbps的國家。網(wǎng)絡(luò)普及率也排名第一，其中4Mbps以上的網(wǎng)絡(luò)普及率高達(dá)98%，25Mbps以上普及率達(dá)40%。 韓國政府統(tǒng)計(jì)的物聯(lián)網(wǎng)用戶超過604萬人，占無線數(shù)據(jù)用戶比重超過10%。 韓國行政自治部和信息化振興院共同發(fā)布了《2017年電子政府10大技術(shù)趨勢(shì)》報(bào)告，宣布將電子政府逐漸發(fā)展成為結(jié)合數(shù)據(jù)分析、機(jī)器人技術(shù)，提供更周到服務(wù)的“以數(shù)據(jù)為中心的政府”。 韓國宣布將在2018年平昌冬奧會(huì)上全球首次啟動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)，推出大量基于物聯(lián)網(wǎng)、UHD、AI和VR的新應(yīng)用。 此外，首爾大學(xué)研發(fā)的無人駕駛汽車SNUver完成了實(shí)際道路試運(yùn)行。LG電子成功研發(fā)基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)終端及自動(dòng)駕駛汽車安全技術(shù)。 　

    　 英 國　　5G發(fā)展保持領(lǐng)先 加強(qiáng)個(gè)人數(shù)據(jù)保護(hù) 2017世界科技發(fā)展回顧——信息技術(shù) 先進(jìn)制造 為確保英國在5G發(fā)展中保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，英國將投入1600萬英鎊建立一個(gè)全國性的“5G創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”，用于測(cè)試與5G相關(guān)的新技術(shù)。另外，政府還將投入2億英鎊在本地建立高速、可靠的光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)。 英國政府8月宣布將修改《數(shù)據(jù)保護(hù)法案》相關(guān)條款，加強(qiáng)對(duì)個(gè)人數(shù)據(jù)隱私的保護(hù)。個(gè)人將對(duì)自己的數(shù)據(jù)擁有更大的控制權(quán)和處理權(quán)。機(jī)構(gòu)收集個(gè)人數(shù)據(jù)的過程也會(huì)被更嚴(yán)格地監(jiān)管。英國信息監(jiān)管局將承擔(dān)更多職責(zé)去保護(hù)消費(fèi)者利益，對(duì)違法機(jī)構(gòu)發(fā)出罰單，最高罰金可達(dá)1700萬英鎊或違法機(jī)構(gòu)全球營業(yè)額的4%。

 　　以色列　　推行生物身份識(shí)別 網(wǎng)絡(luò)安全舉措不斷 以色列議會(huì)通過法案：所有以色列公民將必須使用生物識(shí)別身份證，其個(gè)人信息(信息、指紋、照片及面部輪廓;持卡人姓名、性別及出生日期)將被存儲(chǔ)在國家數(shù)據(jù)庫內(nèi)。不過，指紋信息為可選項(xiàng)。 在網(wǎng)絡(luò)安全方面，美國網(wǎng)絡(luò)安全公司Optiv將使用以色列網(wǎng)絡(luò)安全創(chuàng)業(yè)公司Intsights研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)情報(bào)收集技術(shù)，為客戶提供一種新的預(yù)見性網(wǎng)絡(luò)威脅情報(bào)服務(wù);Enter Unbotify公司的產(chǎn)品使用生物識(shí)別行為技術(shù)，可通過按鍵時(shí)長、鼠標(biāo)移動(dòng)方式及設(shè)備持有方式等指標(biāo)確定攻擊者是機(jī)器人還是自動(dòng)程序，降低網(wǎng)絡(luò)攻擊成功率。 Imperva公司研究發(fā)現(xiàn)，黑客并不太注意隱藏其攻擊痕跡，且多數(shù)黑客因面臨龐雜的信息而無法在24小時(shí)內(nèi)及時(shí)盜取用戶資料，因此，用戶有望通過快速修改密碼而阻止黑客發(fā)動(dòng)實(shí)質(zhì)性進(jìn)攻。 人們下載或借助數(shù)據(jù)流傳輸?shù)娜魏螆D像視頻都可能成為網(wǎng)絡(luò)攻擊的潛在載體，但是本古里安大學(xué)開發(fā)的系列算法，可以“完全防止”攻擊者借助視頻或圖片下載而監(jiān)視用戶行為。 此外，Precognize公司利用人工智能技術(shù)分析從傳感器收集的大量數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為具體的早期預(yù)警，從而減少工廠設(shè)備運(yùn)行時(shí)的損耗。 

　　日 本　　發(fā)明光量子大規(guī)模算法 實(shí)現(xiàn)光纖最大容量傳輸 東京大學(xué)古澤明教授9月發(fā)明了利用在光路上連成一列光脈沖的方法，實(shí)現(xiàn)了用最小規(guī)模電路結(jié)構(gòu)有效進(jìn)行大規(guī)模計(jì)算的光量子計(jì)算機(jī)方式。這種方法理論上可處理100萬個(gè)以上量子比特的大規(guī)模運(yùn)算，可促進(jìn)光量子計(jì)算機(jī)大規(guī)?；耐瑫r(shí)，大幅減少所需資源和成本，有望為光量子計(jì)算機(jī)帶來創(chuàng)新。 光纖實(shí)現(xiàn)最大容量的傳輸。8月，NTT、KDDI、住友電工等機(jī)構(gòu)使用與現(xiàn)有光纖相同直徑、擁有4個(gè)光路的多芯光纖實(shí)現(xiàn)了每秒118.5Tb的世界最大數(shù)據(jù)容量傳輸。預(yù)期該光纖技術(shù)將在2020年代前期實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。

 　　巴 西　　推“國家物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃” 啟動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè) 2017年，巴西物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展初步具備了一定的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用基礎(chǔ)，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。巴西在芯片、通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理、協(xié)同處理等領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)已取得許多成果。在傳感器網(wǎng)絡(luò)接口、標(biāo)識(shí)、安全、傳感器網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究取得進(jìn)展，物聯(lián)網(wǎng)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展、技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)研制和應(yīng)用拓展等領(lǐng)域已經(jīng)取得長足進(jìn)展。巴西目前正在積極策劃構(gòu)建“國家物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃”，重點(diǎn)發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)感知功能密切相關(guān)的制造業(yè)，推動(dòng)傳感器、二維條碼等核心制造業(yè)高端化發(fā)展，推動(dòng)儀器儀表、嵌入式系統(tǒng)等配套產(chǎn)業(yè)能力的提升，促進(jìn)微納器件、集成電路、新材料等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和壯大。同時(shí)，政府著力培育物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)業(yè)。鼓勵(lì)運(yùn)營模式創(chuàng)新，大力發(fā)展有利于擴(kuò)大市場(chǎng)需求的專業(yè)服務(wù)、增值服務(wù)等服務(wù)新業(yè)態(tài)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)造和衍生出的獨(dú)特市場(chǎng)快速發(fā)展。 巴西移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)分析公司發(fā)布的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2017年巴西國內(nèi)移動(dòng)手機(jī)用戶中能使用4G網(wǎng)絡(luò)的只有55.29%，大部分人使用的是2G和3G網(wǎng)絡(luò)。盡管巴西的互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)發(fā)展水平受限，但因?yàn)槠渚薮蟮木W(wǎng)民群體和旺盛的上網(wǎng)需求，巴西仍被視為具有巨大發(fā)展?jié)摿蛻?zhàn)略意義的互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。2017年2月，巴西政府正式確定在巴西實(shí)施5G網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃項(xiàng)目，并著手在巴西國內(nèi)推動(dòng)移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)。先進(jìn)制造 　

　    美 國　　“制造美國”初步見效 人工智能融合制造 2017年美國制造業(yè)創(chuàng)新體系建設(shè)持續(xù)發(fā)展，“制造美國”項(xiàng)目下14個(gè)創(chuàng)新中心覆蓋了當(dāng)前先進(jìn)制造業(yè)的多個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域，其運(yùn)作取得初步成功。 3D打印技術(shù)領(lǐng)先地位穩(wěn)固，并逐漸覆蓋醫(yī)療、航空航天和軍工領(lǐng)域。如8月美科學(xué)家在熱真空室成功用3D技術(shù)制造出多種聚合物合金物體，預(yù)示著太空3D打印技術(shù)應(yīng)用前景廣闊;11月，美科學(xué)家3D打印出高導(dǎo)熱性織物，又進(jìn)一步擴(kuò)展了該技術(shù)的應(yīng)用空間。 人工智能技術(shù)融入先進(jìn)制造領(lǐng)域成為新熱點(diǎn)。融合多種制造技術(shù)的新型機(jī)器人不斷刷新人們對(duì)人工智能的預(yù)期。哈佛大學(xué)和波士頓兒童醫(yī)院合作開發(fā)的軟體機(jī)器人，可在不與血液接觸的情況下幫助心臟跳動(dòng)泵血;而斯坦福大學(xué)科學(xué)家設(shè)計(jì)出的全新智能抓手裝置，則能在太空微重力下對(duì)不同形狀物體抓放自如。

 　　日 本　　人工智能成果不斷 人機(jī)協(xié)作成為熱點(diǎn) 利用機(jī)器學(xué)習(xí)的“遷移學(xué)習(xí)”技術(shù)，有效確定界面結(jié)構(gòu)，有望加快材料的開發(fā)速度。東京大學(xué)讓人工智能通過“反復(fù)成長”，成功地將確定物質(zhì)界面構(gòu)造的計(jì)算量降低到原有的1/3600。界面在目前工業(yè)上使用的許多材料中起著重要的作用，確定一種界面，需要數(shù)千至數(shù)萬的龐大理論計(jì)算，了解其結(jié)構(gòu)和功能是提高材料開發(fā)速度必不可少的要素。 開發(fā)出自行成長的語音對(duì)話人工智能技術(shù)。日立制作所9月為人形機(jī)器人EMIEW3開發(fā)了一套能夠自行成長的語音對(duì)話人工智能技術(shù)。EMIEW3在無法回答客人的問題時(shí)，可通過向工作人員進(jìn)行簡單確認(rèn)即可理解客人的意思，進(jìn)而做出回答。 日本安川電機(jī)、三菱電機(jī)等在東京舉行的2017國際機(jī)器人展推出新產(chǎn)品和解決方案，表明人機(jī)協(xié)作機(jī)器人、人工智能機(jī)器人、智能工廠集成式解決方案成為了機(jī)器人行業(yè)的研發(fā)推廣重點(diǎn)。

 　　德 國　　3D打印用于能源 激光技術(shù)取得突破 能源生產(chǎn)領(lǐng)域引入3D打印技術(shù)獲得成功。西門子公司利用3D打印技術(shù)制造出了燃?xì)鉁u輪葉片，并進(jìn)行了滿負(fù)荷運(yùn)行測(cè)試，試驗(yàn)顯示3D打印渦輪葉片完全符合燃?xì)廨啓C(jī)工作要求。工程師們開發(fā)了燃?xì)鉁u輪葉片的材料解決方案、優(yōu)化制造和安裝工藝，完成了從部件設(shè)計(jì)、材料選擇、質(zhì)量控制和模擬部件使用壽命的整個(gè)生產(chǎn)加工鏈。 3D打印技術(shù)同樣在其他領(lǐng)域也取得突破，德國科學(xué)家使用標(biāo)準(zhǔn)3D打印技術(shù)，制造出了超復(fù)雜、高精細(xì)且高質(zhì)量的玻璃形狀。這意味著3D打印技術(shù)已可制造具有較高光學(xué)性能的結(jié)構(gòu)，有望大量適用于設(shè)計(jì)復(fù)雜的透鏡和過濾器。 迄今最小線寬激光器問世。德聯(lián)邦物理技術(shù)研究院和美國天體物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室合作，研發(fā)出了10兆赫的世界上最小線寬激光器。目前最好的激光器雖具有窄到千赫級(jí)的線寬，但仍滿足不了光學(xué)原子鐘等精密儀器的要求，新的兆赫級(jí)激光器可制造更準(zhǔn)確的原子鐘，并對(duì)超冷原子進(jìn)行更精確的測(cè)量。俄羅斯 3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)件 AI成就語音助手 3D打印方面，俄托木斯克國立大學(xué)科學(xué)家正著手進(jìn)行新一代直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)陶瓷材料零件的3D打印研究，采用新技術(shù)制造出的零件在耐高溫、承受物理震動(dòng)壓力及抗化學(xué)腐蝕性方面具有優(yōu)勢(shì)。 人工智能方面，俄Yandex公司宣布，正在開發(fā)一款名為Alice的人工智能語音助手，未來將與谷歌的Home以及亞馬遜的Echo在國際市場(chǎng)展開競(jìng)爭。Alice人工智能語音助手將整合Yandex公司的所有服務(wù)，使用戶不必浪費(fèi)時(shí)間查看數(shù)以百計(jì)的應(yīng)用程序。 此外，俄南烏拉爾國立大學(xué)制造出試用版人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)榮格心理類型理論去認(rèn)知人類心理，進(jìn)而按照求職者的心理特點(diǎn)為其分配合適的工作崗位，其測(cè)試版將提供給大型企業(yè)的人事部門或心理學(xué)家試用。

 　　以色列　　人工智能如火如荼 諸多應(yīng)用開始實(shí)現(xiàn) 以色列人工智能應(yīng)用開發(fā)如火如荼：縮短軟件生產(chǎn)周期;結(jié)合3D成像技術(shù)助客戶選鞋;獨(dú)居老年人可擁有“生活伴侶”機(jī)器人;智能“貓眼”提供雙向路況信息。 Dragonera公司利用人工智能和微服務(wù)，可將軟件的生產(chǎn)周期縮短至14天到45天，減少軟件因缺乏資金或問世周期過長而夭折的概率。客戶可以監(jiān)控產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)度，并參與產(chǎn)品的架構(gòu)搭建和設(shè)計(jì)。 利用人工智能和3D成像技術(shù)，Invertex公司開發(fā)的應(yīng)用程序，通過利用智能手機(jī)掃描腳部后，分析用戶腳的尺碼，便可知道最適合自己的鞋子的型號(hào)和尺碼。 利用人工智能機(jī)器人伴侶Elli，Intuition Robotics公司綜合運(yùn)用了其中的認(rèn)知計(jì)算、自然傳播技術(shù)、語音辨識(shí)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)視覺等技術(shù)，使其能主動(dòng)與老人互動(dòng)并提供活動(dòng)建議，成為“生活伴侶”。 利用人工智能算法，結(jié)合通訊系統(tǒng)，Valerann公司開發(fā)出可在道路上布設(shè)的帶有傳感器的智能路釘(貓眼)控制系統(tǒng)，并可為用戶和控制中心間提供雙向反饋，幫助建立智能城市。

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