2014年9月，国际电气和电子工程师协会（IEEE）发布了一份由该协会顶级科学家撰写的预测报告《IEEE计算机科学2022》^[1]，预测了将在2022年改变计算机科学与产业的23项热点技术与问题（如表1）。

作者称该报告预测了将改变当前相关技术与产业发展状态的热点技术与问题，并能帮助科研人员认识这些技术的发展方向、应用前景和将产生的影响。IEEE认为高性能计算、云计算、物联网等已获得广泛应用的技术将继续取得更大发展，另外开放式知识产权运动、量子计算、3D集成芯片等较为新颖的技术与问题也将为计算机科学与产业带来新的变革，IEEE对这些技术与问题的预测如下：

表1  2022年将改变计算机科学与产业的23项热点

1、开放式知识产权运动：从开源软件、开放标准到开放获取出版，开放式知识产权运动已经超越了实验阶段，并将成为一项长久的社会制度。这项运动将取得多大影响在很大程度上将依赖于政府的行动。

2、量子计算：随着新的突破正在加快发生，商业量子计算正变得触手可及，量子计算将有潜力在下一个十年超越摩尔定律。

3、3D集成芯片：移动芯片领域已经开始了从印刷电路板到3D集成芯片的过渡，最终各类IT产品都将选择3D集成芯片。

4、通用存储器：到2022年前，新型、非易失性通用存储器将逐步取代主存、硬盘存储（至少是顶级硬盘存储）等整个存储系统，还将进一步影响操作系统、中间件、应用软件等软件的编写方式，最终产生基础性的、广泛的、巨大的、有益的影响。

5、软件定义网络：OpenFlow和SDN是多年来网络技术最重要的进展，将改变网络配置、编程等基础工作，并将让网络变得更安全、透明、灵活、功能更多。

6、3D打印：3D打印将催生制造业革命。随着打印硬件和设计软件不断取得进展，将出现大量基本上或完全通过3D打印机来制造的产品。这种改变需要教育界培养出新一代的设计师，还需要法律界解决与3D打印相关的知识产权、税收、产品安全认证等问题。

7、大数据与数据分析：大数据是否能取得爆发式成功取决于能否在数据安全与隐私问题方面取得重大突破。目前要制定出可用的安全与隐私标准还面临着技术挑战，同时还需要从法律、规范、教育等方面对大数据的应用提出合理的限制。

8、计算生物学与生物信息学：过去十年中，生物信息学积累了前所未有的海量数据，未来的挑战在于如何将这些数据转换成可以执行的知识，以改善人类健康和探索生命的基本奥秘。在20世纪，数学在物理学的巨大发展中发挥了关键作用，而21世纪的计算科学和机器学习也将在生命科学的发展中发挥相似作用，并且导致生命科学出现颠覆性发展。

9、医疗机器人：医疗机器人将促进许多创新，包括医院里医疗用品的自动运送、远程医疗、先进假肢等，这些应用将引发医疗领域的变革性发展，最终降低死亡率、提高现代医疗服务的普及率、改善全球人民的生活质量等，但需要解决成本、培训和伦理等方面的问题。

（唐川）