科幻元年2020来了！说好的殖民火星和时光机呢？

大数据文摘出品

来源：linkedin

编译：灿灿、李雷

什么？2020年马上就要到了？！

按照科幻电影里面的那些设定，很多黑科技就要来了！然而……

在《终结者》中1997年就该出现然而却不断跳票的“天网”，现在施瓦辛格的胸肌都下垂了，而人工智能连个车都开不明白；

在《回到未来》中的2015年，汽车早在天上飞了，而且还是核能的，然而现在我们还是在13号线上挤到怀疑人生；

在《银翼》中的2019年12月，人造人已经与真人无异，这才引发了整个剧情，然而现在我们还只能在寂寞的时候挑逗一下Siri。

不禁让人感叹：离2020来了只剩下26天了，怎么什么都没有？是不是你们理科生不行啊！

Buzz Aldrin（第二位登上月球的人，“巴斯光年”的原型）在2012年《麻省理工科技评论》的一篇文章中就忍不住吐槽：“承诺的2020年火星殖民计划，结果只不过是Facebook上的寥寥几笔。”

PayPal的联合创始人Peter Thiel也抱怨：“我们明明想要飞行汽车，却只得到了只能写140个字符的Twitter？”主编Jason Pontin在题为《为什么我们不能解决大问题》的文章中补充道，硅谷的评论家们感到“风险投资的走向已经从转换型公司（苹果、微软等）转向具体、局部及细枝末节的东西”。

Pontin认为，自个人计算机革命以来，有三点原因让我们忽略“大机遇”。

• 首先，许多社会上的大难题都受到政治政策和意识形态的制约，而非技术上的限制。
• 其次，许多遗留的大难题过于复杂，我们在科学和工程上的发展还不足以解决这些问题。
• 最后是经济实力，解决“大难题”的代价是非常高的，而在市场上，创新产品通常是没有成本竞争力的。

当然，特斯拉在汽车行业的成功是一个例外。

但是，有充分的证据表明，技术进步的制约因素将会发生变化。为了弄清原因，我们需要明白技术创新取决于两类计算问题。

两类创新

当今世界并不像大多数人年幼时在电影中所看到的那样，这是因为两种创新之间存在不对等的发展。

• 一种是连接驱动型创新，几十年前的未来主义者并不看好之。
• 一种是应用科学创新，反倒让人们迫切期待。

由此可见，预测未来并不是件容易的事。

图例：

• 网络计算机
• 移动计算设备
• 超大型运算
• 计算机辅助设计&制造
• 模拟（如：流体动力学）
• 高性能计算

瞬间数字连接：

• 电子交易
• 数据聚合&分析
• 无处不在的即时通讯
• 即时媒体/内容访问（从税务文件到猫咪视频）
• 个性化&基于位置的数字化服务

实体产品改良：

• 化学&材料学（如：碳纤维、电池）
• 交通工具&动力（如：自行车、汽车、飞机、船只、载人航天器、喷气式发动机）
• 建筑&结构（从桥梁到月球基地）
• 农业（如：提高产量）

现代连接驱动型创新始于计算机网络，促成了电子商务的发展。到2010年，移动计算设备及云和超大规模基础设施的发展，使得在一定环境下的个性化无缝数字交互成为可能。

Airbnb和Uber就是两个典型的例子。虽然身价不菲，但Airbnb和Uber实质上就是实时化和个性化代理平台，做着我们几十年来一直在做的事——租房和打车。这对于社交媒体，比如主产品是以广告为导向的Facebook和Twitter也是一样。

有些变化是翻天覆地，有些则是默默无闻

梵蒂冈城和美国最受欢迎的汽车

那么在这段时间里，应用科学创新方面发生了什么？它并没像连接驱动型创新促成的那么多。尽管我们看的到实体产品的质量和效能有所提高，但这并没有改变我们的生活方式。

二十年来，超音速飞机还没有商用化。电动汽车和清洁能源也才刚刚起步。飞行汽车一直停留在早期原型状态。由此我们可以明白为何许多人感到失望。

发展不平衡

为什么连接驱动型创新备受关注，而应用科学创新却相乏人问津？这里有几个原因。

连接驱动型创新具有很多优势。首先是其更快的创新和收益化周期。编写一个手机应用软件并取得收益要比推动科学突破，克服监管障碍，制造和开发产品上市要快得多。基于这一优势，连接驱动型创新可以从风投公司（通常希望在10年内获得回报）获得更多的投资。由此引发新闻和媒体的广泛报道，并吸引更多的人才流入。最后，连接驱动型创新的计算需求可以轻易从公共云中现成的基础设备上获得，有65％的工作负载可以运行在云端，因此只需添加软件即可。

另一方面，应用科学创新不仅需要实体制造，而且还需要解决已经过时的高性能计算（HPC）学科中的问题。HPC几十年来变化不大，它的通用运算模型不像效用计算，更像定制服务器。工程师们顺从地“简化模型”，以有限的计算能力完成他们的设计，或者等待计算周期来运行模拟。尽管IT部门为三年前购买的昂贵的HPC硬件得到充分利用而感到自豪，但结果是项目成本激增，发布时间推迟。对于用过企业云计算的人来说，这简直无法想象。

为应用科学创新加载新引擎

但是，这种情况即将改变——HPC工作负载正向云端迁移。这意味着在计算方面，应用科学创新将很快与连接驱动创新一样。云服务提供商正在根据需求搭建专门的HPC基础架构。模拟软件供应商正在转变其许可模型以适应使用消耗。并且，新平台正在将所有这些都整合为整体解决方案。

如今，日产等主流企业正在使用云端HPC，结合声学、空气动力学、结构学、热学和碰撞模拟技术来制造更好的汽车。我们还看到在电动汽车、航空航天和太空工业领域，风投资助的初创企业正在迅速扩张。对于这些初创公司而言，在云端运行模拟是必须的。

云计算的敏捷性最终推动了应用科学创新引擎的发展。因此，对于那些拥有大量社交、移动、本地网络应用并想要进入清洁能源、电动汽车和超音速喷气机领域的企业来说，他们有理由感到乐观。

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