Mỗi năm Viện các kĩ sư điện và điện tử (IEEE) lại gửi ra dự báo của họ về xu hướng công nghệ mới. Báo cáo này được các lãnh đạo công nghiệp, người chủ doanh nghiệp, lãnh đạo các đại học và các chính phủ toàn thế giới đọc rộng rãi để bắt kịp với các xu hướng công nghệ. Dưới đây là danh sách các chủ đề công nghệ cho năm 2014 mà IEEE tin rằng mọi nhà chuyên nghiệp đều phải biết:
1. Nổi lên của Mây di động: Tính toán di động sẽ bùng nổ. Tính toán di động và mây đang hội tụ để tạo ra nền mới – nền có tiềm năng cung cấp các tài nguyên tính toán không giới hạn. Các thiết bị di động bị ràng buộc bởi bộ nhớ, năng lực xử lí, và đời pin. Nhưng được tổ hợp với tính toán mây, lưu giữ và xử lí dữ liệu có thể xảy ra ở bên ngoài các thiết bị di động. “Nền thứ ba” này sẽ cho phép đồng bộ tốt hơn các dữ liệu, độ tin cậy và tính đổi qui mô được cải tiến, việc dễ dàng tích hợp tăng lên, truy nhập bất kì lúc nào-ở bất kì đâu vào các ứng dụng doanh nghiệp và dịch vụ cộng tác, làm giầu có cho kinh nghiệm người dùng, và việc bùng nổ của những dịch vụ mới.
2. Internet về mọi thứ tiến hoá thành Web về mọi thứ: Vượt ra ngoài Internet về mọi thứ, nơi các đối thể nhận diện được luôn được tích hợp liền mạch vào trong mạng thông tin, Web về mọi thứ tận dụng ưu thế của các thiết bị di động và các cảm biến tạo khả năng quan sát và giám sát môi trường của chúng, làm tăng sự phối hợp giữa các thứ trong thế giới thực và phần tương ứng của chúng trên Web. Web về mọi thứ sẽ tạo ra khối lượng dữ liệu lớn liên quan tới thế giới vật lí, và giải pháp thông minh được cần để tạo khả năng kết nối, kết liên mạng, và những điều liên quan giữa các tài nguyên thế giới vật lí và thế giới số thức tương ứng.
3. Từ Big Data tới Extreme Data: Sẽ có nhiều vấn đề hơn chỉ khối lượng, gia tốc và tính đa dạng, điều làm cho dữ liệu lớn trở thành công việc khó khăn thế. Vấn đề là thế giới công nghệ đã không hoàn toàn bắt kịp trong nhu cầu về các nhà khoa học dữ liệu được đào tạo và nhu cầu về các công cụ dễ dùng có thể giao cho công nghiệp – từ các công ti tài chính và bảo hiểm đến các tổ chức tiếp thị, chăm sóc sức khoẻ và nghiên cứu khoa học – khả năng đưa dữ liệu họ thu thập vào trong cảnh quan có nghĩa. Thời đại hiện thời của dữ liệu cực đoan yêu cầu mô thức và thực hành mới trong quản lí và phân tích dữ liệu, và trong năm 2014 cuộc đua sẽ là vào thiết lập người lãnh đạo trong không gian này.
4. Cuộc cách mạng mới trong in 3D nơi các công cụ, kĩ thuật mới đem sức mạnh in 3D ra công chúng. Các công cụ và kĩ thuật in 3D mới đang trao quyền cho mọi người từ các tập đoàn toàn cầu tới những người tự làm nó để tạo ra các thiết bị mới và hiện thực hoá các quan niệm mới nhanh chóng hơn, rẻ hơn và dễ hơn bao giờ – từ các phụ tùng xe hơi, pin, lắp bộ phận giả, và chip máy tính cho tới đồ châu báu, quần áo, và súng cầm tay. Một tương lai mà các chức năng số thức có thể “được in vào” trong các đối tượng vật lí sẽ tiếp tục được xây dựng trong năm 2014, được dẫn lái với các bộ công cụ, các dịch vụ, và nền mới và các mô hình doanh nghiệp phát kiến và các qui trình, như văn phòng in 3D trực tuyến. Sản xuất số thức đang trải qua cách mạng hoá cách thức phần cứng được thiết kế, làm bản mẫu và sản xuất. Tiến bộ trong các qui trình cộng như in 3D, và các qui trình trừ như cắt laser đã làm tăng chất lượng, tốc độ và sự dễ dàng của việc làm bản mẫu vật lí trong khi đồng thời đưa chi phí giảm xuống.
5. Phong cách học tập mới sẽ tăng tốc các môn học trực tuyến: Những ngày này, sinh viên từ mọi xó xỉnh thế giới có thể đăng kí theo học các lớp trực tuyến để học mọi thứ từ khoa học máy tính, xử lí tín hiệu số thức, và học máy cho tới lịch sử châu Âu, tâm lí và thiên văn học – và tất cả đều không mất tiền. Mối quan tâm tới các môn học trực tuyến mở cho đại chúng (MOOCs) liên tục bùng nổ, sẽ có nhu cầu tương ứng về công nghệ để hỗ trợ cho các hệ thống và phong cách học tập mới này. Các nền như Coursera, với hơn 3 triệu người dùng và 107 đối tác; và edX, một quan hệ đối tác giữa Viện công nghệ Massachusetts và Đại học Harvard với 1.7 triệu người dùng; đang lưu kí các lớp với hàng nghìn người ghi danh trực tuyến vào từng lớp. Và mặc dầu các bài giảng vẫn là chỗ dựa chính của MOOC, các lớp yêu cầu có diễn đàn web, gặp gỡ trực tuyến, và các bộ ghi sự kí bấm phím để kiểm danh tính, cũng như các máy phục vụ mạnh để giải quyết khối lượng. MOOCs và các lớp học trực tuyến mới khác đang tạo ra nhu cầu về việc học không ngừng – liên tục xảy ra qua các công nghệ khác nhau; có khắp mọi nơi – rút ra từ các công nghệ nhúng và lan rộng khắp; và theo hoàn cảnh – rút ra nhận biết từ các công nghệ dựa trên vị trí và dựa trên các cảm biến khác.
6. Mạng di động thế hệ tiếp: Tính toán di động khắp nơi có ở khắp quanh chúng ta, không chỉ khi chúng ta dùng điện thoại thông minh để kết nối với bạn bè và gia đình qua các bang và các nước, mà cả khi chúng ta dùng hệ thống đặt vé trên xe bus và tầu hoả, mua thức ăn từ các nhà cung cấp di động, xem videos, và nghe nhạc trên điện thoại và các thiết bị chơi nhạc cầm tay. Kết quả là, các hệ thống tính toán di động phải vươn lên tới nhu cầu này. Theo chỉ số kết mạng trực quan Cisco: Cập nhật dự báo lưu thông dữ liệu di động toàn cầu dự phóng rằng lưu thông dữ liệu di động toàn cầu sẽ tăng 18 lần giữa các năm 2011 và 2016. Nhiều hệ thống trong các khu vực đô thị tận dụng ưu thế kết cấu nền kết mạng vững chắc, đường trục sống giải thông gigabit, các chuyển mạch tốc độ cao, và nguồn điện vô giới hạn và năng lực nạp lại. Tuy nhiên, nhiều hệ thống vận hành bên trong mạng, nguồn điện hay môi trường tính toán đã xuống cấp, như đối với những người đáp ứng đầu tiên trong thảm hoạ, người dùng điện thoại di động ở các vùng hay nước xa xôi với kết cấu nền truyền thông xuống cấp, hay khi hàng triệu người theo dõi pháo hoa và làm tràn ngập kết cấu nền kết mạng địa phương. Trong những kịch bản này, nhu cầu của khách hàng di động có thể bỏ xa năng lực của kết cấu nền và gây ra hiệu năng bị xuống cấp. Các nhà nghiên cứu phải phát triển các công cụ, phần mềm giữa, và ứng dụng mà có thể giúp cho các vấn đề chất lượng dịch vụ này.
7. Cân bằng tính căn cước và tính riêng tư: Mạng xã hội đã nhanh chóng trở thành nguyên lí tổ chức then chốt của trao đổi và cộng tác qua Internet. Mặc dầu các mạng xã hội được Internet tạo khả năng cung cấp vô vàn cơ hội, mối quan tâm lan rộng và sự tăng trưởng của những hệ thống này nêu ra các rủi ro mới và làm tăng mối quan ngại. Chẳng hạn, người dùng mạng xã hội có thể bị bắt nạt, ảnh của họ có thể bị đánh cắp, hay bài đăng trạng thái của họ có thể đạt tới những khán giả không mong muốn. Thậm chí khi hồ sơ không liệt kê ra thông tin nào, các đồ thị xã hội vẫn có thể được phân tích để suy diễn ra thông tin cá nhân. Rủi ro cũng có liên quan tới quản lí căn cước vì, trong những kịch bản xã hội này, căn cước trực tuyến của cá nhân, điều liên quan chặt chẽ tới danh tiếng và sự tin cậy, ngày càng ít ảo và ngày càng có nhiều tác động lên đời sống thực, ngoại tuyến. Hiện giờ một trận chiến đang tồn tại giữa tính riêng tư cá nhân và mối quan tâm của các hệ thống cỡ lớn.
8. Chăm sóc sức khoẻ thông minh và được kết nối: Tính toán đóng vai trò quan trọng trong nhiều khía cạnh của cuộc sống chúng ta, đang tăng dần lên trong các khía cạnh lành mạnh cá nhân và xã hội. Lành mạnh cá nhân được khuyến khích với việc phát triển các hệ thống, ứng dụng, vật dụng và hệ thống di động thông minh, điều hội tụ vào chế độ ăn uống, luyện tập và cung cấp thông tin. Thuốc thang, giải phẫu, và các thiết bị trợ giúp dựa trên hệ thống thông minh để phân tích dữ liệu và đáp ứng con người, hướng dẫn thực hiện và quản lí cách trị tiệu và can thiệp. Bên cạnh làm việc hội tụ vào cá nhân, còn có sự gia tăng dùng các hệ thống thông minh cho phân tích qui mô lớn về dữ liệu thuốc sinh học, dữ liệu liên quan có tính xã hội, và siêu dữ liệu, như sự lan rộng của bệnh tật hay thói quen sức khoẻ nào đó trong dân cư.
9. E-Government Chính quyền điện tử: Chính quyền điện tử, e-government, hay chính quyền số thức nói tới việc dùng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) để cung cấp và cải tiến các dịch vụ của chính phủ, các giao tác, và tương tác với công dân, doanh nghiệp, và các cơ quan khác của chính quyền. Tính liên tác là bản chất để truy nhập rộng vào chính quyền điện tử. Thách thức đang nổi lên trong khu vực này hội tụ vào tính liên tác chính phủ điện tử trong tính toán mây, chính phủ mở, và sáng kiến thành phố thông minh.
10. Tính toán mây khoa học: Tính toán khoa học đã bắt đầu thay đổi cách khoa học được thực hiện, tạo khả năng cho các đột phá khoa học trong suốt các loại thực nghiệm mới, điều chắc đã không thể được chỉ một thập kỉ trước đây. Chính chìa khoá để giải quyết “thách thức lớn” trong nhiều miền và cung cấp các đột phá trong tri thức mới, và nó tới theo nhiều hình và dạng: tính toán hiệu năng cao (HPC), tính toán thông lượng cao (HTC), tính toán đa nhiệm (MTC), và tính toán nhiều dữ liệu. Big data đang làm phát sinh tập dữ liệu tăng lên theo luỹ thừa về cả độ phức tạp và khối lượng, làm cho phân tích, lưu trữ và chia sẻ của chúng thành một trong những thách thức lớn của thế kỉ 21.
