1999 年 即 将 过 去,21 世 纪 就 要 到 来。 计 算 机 是 本 世 纪 最 重 大 的 发 明 之 一, 而 现 在Internet 也 已 得 到 普 及, 并 且 改 变 着 人 们 的 学 习、 工 作 和 生 活 方 式。 在 下 个 世 纪, 计 算 机 技 术 将 如 何 发 展 呢 ? 又 有 哪 些 方 面 需 要 重 点 突 破 呢 ? 本 期 访 谈 中, 我 们 特 别 邀 请 微 软( 中 国) 研 究 院 院 长 李 开 复 博 士 为 我 们 展 望21 世 纪 的 计 算 机 技 术。

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――李 开 复 博 士 谈21 世 纪 计 算 机 技 术 的 发 展 和 挑 战

本 刊 记 者 杜 飞 龙

---- 问: 由 于 个 人 计 算 机 的 出 现, 使 得 计 算 机 得 到 空 前 普 及, 计 算 机 的 性 能 越 来 越 好, 价 格 也 越 来 越 便 宜。 您 能 否 描 述 一 下21 世 纪 的 美 好 发 展 前 景 ?

---- 答: 在21 世 纪 初 期, 计 算 机 的 发 展 将 继 续 突 飞 猛 进。 可 能5 年 之 后, 几 千 元 人 民 币 就 可 买 到 一 台 拥 有2000MHz 微 处 理 器、1GB 内 存 和50GB 硬 盘 的 计 算 机。 这 台 计 算 机 在 公 司 可 接 千 兆 位 以 太 网 或10Mbps 无 线 网 络, 在 家 中 可 用1Mbps 以 上 速 度 的 电 话 或 电 视 网 络 上 网。 凭 借 如 此 卓 越 的 微 处 理 器、 内 存、 硬 盘 和 带 宽, 许 多 今 天 不 可 能 的 事 情 将 突 然 变 成 可 能。

---- 除 此 之 外, 未 来 更 大 的 增 长 将 来 自 所 谓 的 智 能 家 电。 将 来 的 电 视、 电 话、" 电 子 书"(e-Book) 和" 电 子 记 事 本"(PDA) 都 会 配 置 微 处 理 器 和 软 件, 都 会 拥 有 计 算 机 的 功 能。 由 于 人 们 已 用 惯 了 计 算 机, 所 以 他 们 自 然 期 望 其 他 的 家 电 也 有 计 算 的 功 能。 我 认 为, 未 来 将 出 现 以 下 变 化:

---- 第 一, 人 们 能 像 上 网 一 样 看 电 视, 随 时 能 够 浏 览、 选 择 任 何 节 目, 甚 至 电 视 机 还 会 向 其 主 人 推 荐 一 些 他 可 能 喜 欢 的 节 目。 人 们 也 希 望 电 视 能 和 计 算 机 一 样, 不 只 是 静 态 地 观 赏, 还 可 以 互 动 式 地 操 作, 例 如 能 让 人 们 置 身 于 一 部 电 影 的 情 节 中, 或 步 行 在 琳 琅 满 目 的 虚 拟 商 场 里。

---- 第 二, 人 们 打 电 话 就 像 开 数 字 视 频 会 议 一 样, 不 仅 能 听 到 对 方 的 声 音, 还 能 看 见 对 方 的 面 容。 机 器、 软 件 和 网 络 将 使 人 更 自 然、 更 方 便 地 与 其 他 人 进 行 交 流。 我 认 为 这 一 类 的" 人 际 界 面" 将 成 为 一 个 新 的 发 展 方 向。 计 算 机 在 沟 通 方 面 的 能 力 应 该 超 过 它 在 计 算 方 面 的 能 力。 计 算 机 应 该 最 终 成 为 一 台 人 际" 沟 通 机"。

---- 第 三, 人 们 希 望" 电 子 书" 与" 电 子 记 事 本" 能 随 时 帮 助 他 们 迅 速 地 找 到 任 何 一 个 片 段, 并 能 用 语 音 交 流。 也 就 是 说," 电 子 书" 不 仅 可 用 语 音 进 行 搜 索, 而 且 可 用 语 音 朗 读 一 篇 文 章。 同 时," 电 子 书" 必 须 和 书 一 样 轻 便、 清 晰、 易 用 并 可 用 笔 书 写。

---- 不 难 预 见, 这 些 智 能 家 电 的 增 长 率 将 远 远 超 过 计 算 机 的 增 长 率。 但 是 在 办 公 应 用 上, 它 们 不 会 取 代 计 算 机。 因 为 计 算 机 是 一 种 最 可 靠、 最 易 用 的 工 具, 所 以 它 仍 将 是 家 庭 和 办 公 室 网 络 的 核 心。

---- 问: 根 据 您 的 介 绍, 我 们 看 到 了 未 来 美 好 的 发 展 前 景。 那 么, 在 实 现 这 些 理 想 的 过 程 中, 我 们 肯 定 也 会 遇 到 不 少 问 题。 请 就 此 谈 谈 您 的 看 法。

---- 答: 的 确 如 此。 美 好 的 未 来 值 得 人 们 去 憧 憬, 但 是 它 同 时 也 预 示 着 新 的 问 题 与 挑 战, 我 认 为, 主 要 有 以 下 几 个 方 面:

---- 首 先 是 网 络 带 宽 供 不 应 求 的 问 题。 虽 然 带 宽 的 迅 速 增 加 将 能 解 决 我 们 今 天 所 面 临 的 许 多 困 扰, 但 是, 随 着 多 媒 体 信 息 的 快 速 增 长 和 存 储 信 息 的 无 限 扩 大, 以 及 多 媒 体 将 达 到 更 高 的 逼 真 度 和 互 动 性, 都 将 极 大 地 增 加 多 媒 体 所 需 的 带 宽, 因 为 输 送 的 信 息 不 再 是MPEG 视 频, 而 是HDTV; 不 再 是 二 维 的, 而 是 三 维 的; 不 再 只 是 自 然 的, 还 将 包 括 合 成 的; 不 再 只 是 下 载, 还 将 有 互 动 性 的 上 载。 如 何 压 缩 和 传 送 多 元 的 多 媒 体, 将 是 我 们 面 临 的 一 大 挑 战。

---- 其 次 是 无 序 信 息 爆 炸 的 问 题。 网 上 信 息 是 无 序 的, 所 谓 无 序, 就 是 只 存 储 一 连 串 文 字 和 图 片, 但 并 未 提 供 更 深 一 层 的 结 构, 如 一 篇 文 章 的 关 键 词 和 大 纲 或 一 段 视 频 的 主 题 和 角 色 等。 由 于 网 上 信 息 浩 瀚 无 序, 所 以 搜 索 十 分 困 难。 例 如, 如 果 进 入 某 个 搜 索 引 擎, 打 入"speech recognition" 这 两 个 关 键 词, 搜 索 引 擎 可 能 会 找 到 超 过4 万 个 相 关 的 网 页。 另 外, 现 在 的 网 上 绝 大 多 数 信 息 是 英 文 的 文 本, 但 是 未 来 将 有 更 多 的 语 言 与 多 媒 体 的 信 息, 有 更 多 的 用 户 和 更 大 的 硬 盘。 这 将 使 网 上 的 信 息 增 加100 倍 以 上。 而 多 媒 体 的 信 息, 不 但 无 序, 更 不 便 于 搜 索 和 管 理。 不 难 想 象 几 年 后, 一 个 简 单 的 搜 索 要 求 将 给 用 户 带 来 极 大 的 困 扰 !

---- 第 三 是 多 元 操 作 环 境 的 问 题。 随 着 智 能 家 电 的 普 及 和 无 线 网 的 发 展, 信 息 将 无 所 不 在。 但 是, 每 一 个 客 户 端 的 速 度 不 同, 网 络 的 带 宽 和 稳 定 性 不 同, 显 示 器 的 大 小 和 分 辨 率 不 同, 应 用 环 境 也 不 同。 因 此, 网 上 内 容 的 传 送 方 式 不 能 是 静 态 的, 必 须 能 够 自 动 地 转 换 和 适 应 不 同 的 环 境。 比 如, 同 样 的 信 息, 如 果 用 户 是 在 连 着 高 速 网 络 的 电 视 机 上 看, 应 采 用 丰 富 多 彩 的 多 媒 体 来 表 现; 如 在 连 着 低 带 宽 网 络 的 计 算 机 上 看, 应 采 用 文 本 和 图 像 来 表 达; 但 如 果 用 户 使 用 电 话 查 询, 则 应 转 换 成 语 音 信 号 精 简 表 达。

---- 第 四 是 用 户 界 面 的 易 用 性 问 题。 未 来 的 用 户 界 面 必 须 有 革 命 性 的 改 变, 因 为 随 着 计 算 机 的 信 息 与 硬 盘 容 量 的 快 速 增 长, 用 户 将 无 法 再 用 菜 单 命 令 和 目 录 的 方 式 来 管 理 自 己 的 信 息。 用 户 将 需 要 更 自 然、 更 智 能 化 的 用 户 界 面, 以 便 在 自 己 的 计 算 机 和 整 个 网 络 上 轻 易 地 找 到 所 需 的 信 息。 另 外, 人 们 希 望 新 的 智 能 家 电 应 是" 傻 瓜 型" 的, 不 用 学 习 如 何 操 作, 一 开 机 便 可 使 用。 在 人 类 交 流 的 所 有 方 式 中, 最 无 需 学 习、 最 直 观 的 就 是 人 的 语 言。 在 过 去 的 几 十 年 里, 我 们 一 直 在 学 习 计 算 机 的 语 言。 希 望 在 下 个 世 纪, 计 算 机 能 学 会 用 人 类 的 语 言 与 我 们 进 行 交 谈。

---- 最 后 是 多 媒 体 技 术 的 集 成 问 题。 下 一 代 计 算 机 和 网 络 将 有 能 力 极 大 提 升 多 媒 体 的 技 术。 理 论 上, 我 们 希 望 新 一 代 多 媒 体 能 够 结 合 多 种 技 术 的 优 点, 做 得 像 三 维 游 戏 一 样 互 动, 像 视 频 一 样 逼 真, 像 数 据 库 一 样 有 序 和 像 视 觉 技 术 一 样 自 动。 但 是 目 前, 三 维 场 景 和 数 据 库 价 格 昂 贵, 视 频 仍 是 被 动 式 的, 视 觉 技 术 更 不 成 熟。 因 此 这 些 技 术 及 其 合 成 必 须 有 所 创 新、 有 所 突 破。

---- 问: 多 媒 体 技 术 是 目 前 研 究 的 热 点。 请 您 谈 谈 新 一 代 多 媒 体 科 研 的 目 标 是 什 么 ? 如 何 实 现 这 一 目 标 ?

---- 答: 我 认 为, 新 一 代 多 媒 体 研 究 的 目 标 是 开 创 新 的 技 术, 让 多 媒 体 能 自 动 适 应 环 境, 拥 有 互 动 式 操 作, 并 在 网 上 快 速 可 靠 地 传 送。 要 实 现 这 一 目 标, 我 想 应 该 从 以 下 几 个 方 面 着 手:

---- 首 先, 要 研 究" 网 上 多 媒 体"。 毫 无 疑 问, 新 一 代 多 媒 体 将 以Internet 为 其 中 心, 而Internet 本 身 最 大 的 问 题 就 是 带 宽 永 远 供 不 应 求。 针 对 这 个 问 题, 应 该 进 行 最 新 的 网 络 和 压 缩 研 究, 希 望 能 使 多 媒 体 信 息 的 获 取 变 得 更 简 便、 快 速、 经 济。 为 此, 需 要 研 究 面 向 对 象 的 多 媒 体 表 达 式, 对 自 然 的 和 合 成 的 多 媒 体 一 致 地 达 到 最 大 的 压 缩 率。 最 终 将 促 成 多 种 新 一 代 的 多 媒 体 应 用, 包 括 高 质 量 的IP 数 字 电 视 及 视 频 会 议、 三 维 的 互 动 式 电 子 购 物、 三 维 的 智 能 化 计 算 机 助 理(Intelligent Agent) 和 无 所 不 在 的 无 线 网 电 视 广 播。

---- 第 二, 实 现 多 媒 体 的 自 动 分 析、 有 序 化 和 可 视 化, 最 后 达 到" 自 适 应 式 多 媒 体"。 现 在 的 多 媒 体 视 频 基 本 是 被 动 式 的。 我 认 为 未 来 的 多 媒 体 视 频 必 定 是 互 动 性 的, 因 为 用 户 期 望 一 目 了 然 地 看 到 新 闻 节 目 一 天 的 内 容, 也 期 望 随 时 搜 索 到 他 想 要 看 的 某 一 时 段 的 视 频。 我 认 为 首 先 应 该 提 出 和 开 发 一 些 多 媒 体 有 序 化 的 方 法, 通 过 一 些 标 准( 如MPEG-4 和MPEG-7) 的 规 范, 要 求 多 媒 体 在 制 作 时 就 加 入 它 的 结 构, 即 将 之 有 序 化。 其 次, 这 些 标 准 需 要 经 过 较 长 的 时 间 和 市 场 的 需 求, 才 会 成 为 主 流。 所 以, 我 们 也 需 要 同 时 开 发 一 些 技 术, 将 无 序 的 多 媒 体 变 成 有 序。 接 下 来, 我 们 将 研 究 如 何 才 能 在 任 何 网 络 状 况、 任 何 服 务 器、 任 何 客 户 端 和 任 何 应 用 环 境 中 经 过 适 当 的 自 转 换 和 自 适 应, 将 有 序 的 多 媒 体 可 靠 地 传 送 给 用 户。

---- 第 三, 我 们 将 研 究 如 何 把 计 算 机 视 觉、 图 形 学 与 数 字 视 频 相 结 合, 以 实 现" 互 动 式 的 多 媒 体"。 如 果 互 动 式 的 多 媒 体 研 究 成 功, 我 们 不 但 可 以 保 留 三 维 游 戏 的 互 动 性, 而 且 可 以 使 它 更 逼 真, 并 且 人 人 都 可 参 与 设 计。 这 项 研 究 将 在 未 来 几 年 内 应 用 于 旅 游 业、 房 地 产 业 和 娱 乐 业。 在10 年 后, 这 项 研 究 将 可 能 彻 底 改 变 电 子 购 物( 人 们 可 以 走 入 虚 拟 商 场, 试 穿 衣 服) 和 人 际 交 流( 人 们 可 以 在 虚 拟 的 环 境 中, 以 虚 拟 的 身 份 出 席 会 议 或 会 见 朋 友) 的 方 式, 甚 至 令 整 个 人 机 界 面 三 维 化。

---- 问: 目 前 的 人 机 界 面 还 不 够 理 想, 这 也 是 不 少 人 对 计 算 机 望 而 生 畏 的 重 要 原 因。 未 来 的 人 机 界 面 是 怎 样 的 ? 如 何 发 展 新 的 界 面 ?

---- 答: 我 们 应 该 创 造 新 一 代 的 用 户 界 面, 采 用 新 的 技 术, 让 人 们 能 够 用 更 自 然、 更 多 元 的 方 式 和 机 器" 交 谈", 让 使 用 计 算 机 像 与 人 交 谈 一 样 自 然。

---- 人 的 表 达 方 式 有 多 种, 其 中 语 音 是 最 迅 速、 最 常 用 和 最 自 然 的 一 种。 我 们 将 研 究 语 音 技 术, 尤 其 是 研 究 如 何 改 善 语 音 技 术, 使 之 更 适 用 于 中 文。 我 们 将 搜 集 大 量 的 数 据, 用 来 研 究 中 文 分 词、 四 声、 声 学 模 型 等 特 殊 问 题。 我 们 也 将 研 究 如 何 运 用 语 音 识 别 等 较 成 熟 的 统 计 框 架, 实 现 与 其 他 输 入 输 出 方 式 和 多 通 道 输 入 技 术 的 结 合。

---- 除 了 技 术, 我 们 还 将 从 事 用 户 界 面 的 研 究, 并 首 先 应 用 于 多 通 道 用 户 界 面。 我 们 将 谨 记 我 们 的 研 究 宗 旨 并 不 是 推 广 技 术, 而 是 帮 助 用 户。 所 以 我 们 将 从 事 可 用 度 测 试, 把 我 们 的 技 术 给 实 际 用 户 使 用, 并 听 取 用 户 的 意 见; 我 们 还 将 设 计 最 适 用 的 用 户 界 面, 包 括 如 何 融 合 多 通 道, 使 用 户 界 面 更 简 化, 达 到" 最 好 的 用 户 界 面 就 是 用 户 不 知 道 界 面 的 存 在" 的 境 界。 在 崭 新 的 用 户 界 面 里, 将 设 计 一 些 全 新 的 软 硬 件 集 成 产 品, 如 新 中 文 输 入 器、 新 中 文 电 脑 和 将 来 客 厅 中 的 新 家 电 等。

---- 问: 对 于 国 内 计 算 机 的 应 用, 中 文 信 息 处 理 特 别 重 要。 但 是 目 前 计 算 机 中 文 信 息 处 理 技 术 似 乎 没 有 什 么 大 的 进 展, 特 别 是 在 中 文 输 入 方 面。 在 下 个 世 纪, 您 认 为 未 来 的 中 文 信 息 处 理 技 术 应 该 如 何 发 展 ?

---- 答: 在 中 文 信 息 处 理 方 面, 我 认 为 未 来 应 该 开 创 一 种 新 的 技 术, 使 中 国 人 将 来 使 用 中 文 计 算 机 和 美 国 人 使 用 英 文 计 算 机 一 样 轻 松、 方 便, 而 且 这 方 面 的 发 明 能 帮 助 其 他 自 然 语 言 的 处 理。 我 认 为, 未 来 的 中 文 信 息 处 理 要 特 别 注 意 三 个 方 面:

---- 第 一, 中 文 输 入。 计 算 机 是 一 种 西 方 人 发 明 的 工 具, 键 盘 是 一 种 为 字 母 语 言 设 计 的 硬 件。 近 年 来, 虽 然 中 文 输 入 的 速 度 有 显 著 的 改 善, 但 是 仍 然 比 英 文 慢 数 倍。 我 们 希 望 最 新 的 自 然 语 言 技 术 加 上 键 盘、 语 音 和 手 写 体 识 别 技 术, 能 够 结 合 成 一 个 最 人 性 化、 最 迅 速 的 输 入 方 式。

---- 第 二, 跨 语 言 的 检 索。Internet 的 广 泛 使 用, 使 世 界 发 生 了 革 命 性 的 改 变。 但 是, 由 于 网 上 绝 大 多 数 文 件 都 是 英 文 的, 大 部 分 中 国 人 既 无 法 有 效 地 搜 索 到 所 需 的 文 件, 又 不 能 完 全 理 解 其 中 的 内 容。 我 们 计 划 研 究 跨 语 言 的 检 索 技 术, 比 如 能 对 英 文 文 本 提 取 大 纲 和 关 键 词, 并 将 这 些 信 息 翻 译 成 中 国 人 可 以 利 用 和 理 解 的 文 字。 虽 然 全 自 动、 高 质 量 的 机 器 翻 译 不 是 短 期 内 能 实 现 的, 但 是 我 们 相 信 跨 语 言 的 检 索 能 帮 助 所 有 的 中 国 用 户。

---- 第 三, 智 能 化 的 检 索。 今 天 的 检 索 系 统 无 法 简 捷 地 找 到 用 户 所 需 的 信 息。 我 们 计 划 结 合 一 些 信 息 论、 概 率 统 计、 数 据 挖 掘 和 人 工 智 能 的 算 法, 研 究 从 客 户 端( 根 据 用 户 的 习 惯、 嗜 好 和 背 景) 到 服 务 端( 根 据 信 息 的 引 用 率、 可 信 度 和 信 息 量) 自 动 地 筛 选 信 息 的 方 法, 以 达 到 智 能 简 捷 地 提 取 信 息 的 目 的。

---- 总 之, 未 来 的 研 究 能 有 助 于 把 无 序 的 数 据 演 变 成 有 序 的 数 据, 从 人 学 习 计 算 机 的 语 言 演 变 成 计 算 机 学 习 人 的 语 言, 从 以 技 术 为 本 的 用 户 界 面 演 变 成 以 人 为 本 的 多 通 道 用 户 界 面, 从 今 天 的 多 媒 体 演 变 成 逼 真 的、 互 动 式 的 网 上 多 媒 体。

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