“阿爾法狗”戰(zhàn)勝圍棋棋王的故事，發(fā)生在摩爾定律提出五十年后，也凸顯了電腦僅僅依靠蠻力計(jì)算挑戰(zhàn)人類的時(shí)代已近尾聲?！鞍柗ü贰彪m然計(jì)算能力超強(qiáng)，但是令其能自主學(xué)習(xí)的“算法”才是它的必殺技。芯片速度每兩年翻番的時(shí)代或?qū)⒔Y(jié)束，算法、云與量子計(jì)算等支撐起的計(jì)算已開啟了新的紀(jì)元。

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7:44 計(jì)算的未來 來自經(jīng)濟(jì)學(xué)人

摩爾定律之后 

計(jì)算的未來    

計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)步可預(yù)測的時(shí)代正在走向尾聲。

接下來是什么？

1971年，世界上最快的汽車是法拉利代托納（Daytona），時(shí)速可達(dá)280公里。世界上最高的建筑物是紐約的雙子塔，高415米。同年11月，英特爾推出了第一款商用微處理器芯片4004，由2300個(gè)微小的晶體管組成，每個(gè)有紅血球大小。 

從那以后芯片的進(jìn)步與英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人高登·摩爾（Gordon Moore）的預(yù)測一致。根據(jù)他的經(jīng)驗(yàn)法則，即摩爾定律，隨著越來越小的晶體管被更緊密地封裝到硅片上，性能提升、成本下降，芯片處理能力約每兩年提升一倍。英特爾現(xiàn)在的Skylake處理器由約17.5億個(gè)晶體管組成，4004芯片上一個(gè)晶體管的大小相當(dāng)于50萬個(gè)最新芯片上的晶體管，它們的整體運(yùn)算能力是4004芯片的四十萬倍?，F(xiàn)實(shí)世界很難實(shí)現(xiàn)這樣這樣指數(shù)級(jí)的增長。如果自1971年起汽車和摩天大樓以這樣的速度發(fā)展，那么現(xiàn)在最快的汽車速度已經(jīng)能達(dá)到光速的十分之一；最高的建筑物再高一倍就要觸到月球了。

摩爾定律的影響在我們周圍隨處可見。今天30億人口袋里裝著智能手機(jī)：每個(gè)手機(jī)都比20世紀(jì)80年代房間大小的超級(jí)計(jì)算機(jī)能力更強(qiáng)。無數(shù)行業(yè)因數(shù)字化的劇變而被顛覆。強(qiáng)勁的計(jì)算能力甚至已經(jīng)減少了核試驗(yàn)的次數(shù)，因?yàn)楸绕饘?shí)際試驗(yàn)，原子武器更容易通過模擬爆炸測試。摩爾定律已成為一種文化指代：硅谷內(nèi)外的人都期盼著技術(shù)每年有進(jìn)步。

然而五十年后的現(xiàn)在，摩爾定律已走到了盡頭。將晶體管做得更小不再能保證它們會(huì)更便宜或更快。這并不是說計(jì)算能力的提升會(huì)突然停滯，但是這種提升的本質(zhì)正在改變。芯片還會(huì)更好，但提升的速度會(huì)放緩（英特爾稱，運(yùn)算能力目前要每兩年半才翻一倍）。計(jì)算的未來將由其他三方面的進(jìn)步定義，而不再只是單純的硬件性能提升。

摩爾不再可信 

首先是軟件。本周一款圍棋軟件AlphaGo在首爾如期舉行的五番棋比賽的頭兩盤中擊敗了人類最優(yōu)秀的棋手之一李世石。由于圍棋的復(fù)雜性，計(jì)算機(jī)科學(xué)家對它特別感興趣：棋盤上落子位置的可能性比宇宙中的粒子數(shù)量還要多。因此，要取得勝利，圍棋軟件不能簡單地依靠由摩爾定律提供的計(jì)算蠻力。相反，AlphaGo依靠的是“深度學(xué)習(xí)”技術(shù)，在一定程度上模仿人類大腦的工作方式。它本周的成功表明通過新的算法可以取得性能的巨大進(jìn)步。實(shí)際上，硬件提升放緩將為開發(fā)更加智能的軟件提供更強(qiáng)勁的推動(dòng)力。

第二個(gè)進(jìn)步領(lǐng)域是“云”，即通過互聯(lián)網(wǎng)提供服務(wù)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)計(jì)算機(jī)是單機(jī)設(shè)備時(shí)，無論是大型主機(jī)還是臺(tái)式電腦，它們的性能首先取決于處理器芯片的速度。今天的計(jì)算機(jī)無需改變硬件就能變得更為強(qiáng)大。它們可以利用云端龐大（且靈活）的運(yùn)算資源來搜索電子郵件或者計(jì)算最佳出游路線。互聯(lián)性增強(qiáng)了計(jì)算機(jī)的能力：智能手機(jī)的功能如衛(wèi)星定位、運(yùn)動(dòng)傳感器和無線支付等現(xiàn)在與處理器速度同等重要。

第三個(gè)進(jìn)步領(lǐng)域是新的計(jì)算架構(gòu)，如為特殊工作優(yōu)化的特制芯片，甚至利用量子力學(xué)這種新技術(shù)的超凡力量來同時(shí)處理多個(gè)數(shù)據(jù)集。當(dāng)通用微處理器能快速提升運(yùn)算速度時(shí)，不那么需要追求這些途徑，但是現(xiàn)在的芯片特為云計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理、計(jì)算機(jī)視覺和其他任務(wù)而設(shè)計(jì)。這些專用硬件將被裝在云端，需要時(shí)可以隨時(shí)調(diào)用。這再一次表明終端用戶設(shè)備自身的性能不如以前那么重要，因?yàn)榉敝氐墓ぷ饕呀?jīng)在別處完成了。

速度并非所有  

這在實(shí)際中意味著什么呢？摩爾定律絕非物理法則，而是自我應(yīng)驗(yàn)的寓言，是科技行業(yè)齊心協(xié)力達(dá)成的集中規(guī)劃的勝利。它的消亡會(huì)讓技術(shù)進(jìn)步的速度更難預(yù)測；提升性能的新技術(shù)的出現(xiàn)有早有晚，因此這條路可能會(huì)時(shí)起時(shí)落。但是考慮到大多數(shù)人依賴功能與特性的有無而非處理速度來評價(jià)他們的計(jì)算設(shè)備，消費(fèi)者可能對發(fā)展減速感觸不大。

對公司而言，向云計(jì)算的轉(zhuǎn)向?qū)⒀谏w摩爾定律的終結(jié)。公司升級(jí)臺(tái)式電腦的頻率已經(jīng)降低，也不再運(yùn)營自己的郵件服務(wù)器。不過這一模式依賴的是快速可靠的連通性。這會(huì)加強(qiáng)對寬帶基礎(chǔ)設(shè)施提升的要求：隨著云提供商的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部計(jì)算能力的不斷提升，連通性差的公司將越來越無法從中受益。

對于科技行業(yè)自身而言，摩爾定律的衰落強(qiáng)化了集中式云計(jì)算的邏輯，這已經(jīng)由少數(shù)幾家大公司主導(dǎo)：亞馬遜、谷歌、微軟、阿里巴巴、百度和騰訊。它們正努力提升自己云基礎(chǔ)設(shè)施的性能，同時(shí)也在搜羅別具創(chuàng)意的創(chuàng)業(yè)公司：谷歌2014年收購了Deepmind，正是這家英國公司開發(fā)了AlphaGo。    

半個(gè)多世紀(jì)以來，晶體管不斷縮小，看似無可阻擋，讓計(jì)算機(jī)價(jià)格穩(wěn)步降低、性能持續(xù)提升。隨著摩爾定律的消亡，進(jìn)步不再那么有時(shí)間規(guī)律。但計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備會(huì)不斷變得更強(qiáng)大，只是以不同的、更多元化的方式。

圍棋到底有多復(fù)雜，

它為什么成了人工智能面臨的指數(shù)級(jí)挑戰(zhàn)？

“深度學(xué)習(xí)”的原理是什么？

為什么人工智能還無法和真正的人類智能抗衡？

明天發(fā)布的微信文章中，我們將對人工智能與圍棋的這場比拼從科技角度進(jìn)行復(fù)盤，歡迎關(guān)注

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