程序员，为将来准备好了吗？

也许一直在一线的程序员们对这个标题呲之以鼻，特别是全栈工程师们。这篇文章主要是抛砖引玉，预测一下之后的技术方向。若是只想看将来的部分，可从中间开始看。

 

计算机产生之后，这个行业的发展突飞猛进，不停地产生新的技术来解决新的问题。这里不把计算机语言的更新换代看做技术的变化。计算机语言应该算作是规范，除了解决新问题外，有些语言的产生和流行也是有历史缘由的。

从计算机刚刚产生时，解决的是计算问题。其将不少人花费好几个月的计算在几天以内完成。这一代的工程师们更多的在解决硬件问题。程序员（或者叫作软件工程师）是将问题翻译成计算机语言（其实程序员作的一直是这个），也就是卡片纸。程序员在当时的计算机系统中，应该不算一个核心角色。由于大部分问题和挑战在硬件系统、算法上。

 

 

随着计算机成本的下降，世界大战后战争需求减小，开始大力发展经济。硬件解决方案的成本问题开始凸显，因而开始产生了通用计算机。通用计算机逐渐统一了硬件标准，把更多的灵活性放到了软件上。基本模式就是：巨无霸的硬件厂商们负责提供计算资源，程序员们负责解决问题。这时候，程序员的春天来了。在此同时，软件开发的理论也在不停地发展。随着各类语言的层出不穷，基本上你们承认了指令、数据，程序基本流程、库函数等各类计算机的概念。

 

再日后，随着计算机的应用的范围愈来愈大，挑战也愈来愈多了。因为系统复杂性的增长，不少系统已经不是几位，甚至是数十位程序员就能完成的了。（当今的操做系统、搜索引擎都是数千甚至数万人几十年辛苦工做的结晶）。新的挑战也来了——软件工程，如何更高效、可预期地开发、维护复杂系统。这里的挑战包括：如何将传统的项目管理经验放到软件项目管理中来；如何让程序员们采用各类标准化的编程风格；如何构建合适的团队结构等。这时候，程序员的重要性就凸显出来了，产业链中的地位也变高了。纵观历史，数万人之前集中在一块儿都是进行体力劳动或者战争。人类历来没有这么大规模的将智力集中在一块儿解决问题。

  

同时，解决的问题规模和类型也进一步增长。其中，人机交互是一个热门且有挑战的方向。输入上，除了从打字机来的键盘外，又发明了鼠标，显示，扬声器等各类人机交互的设备。程序员们除了要实现底层的驱动代码，在人机交互层面也要实现方便易用的交互体验。这时候除了算法和设计等挑战，还有人体工学、文化上的挑战。好比，中国人花了不少年，也没制造出普遍应用的中文键盘和流行的输入方式，最后仍是英文键盘+拼音成了最主流的输入方式。这是汉字自己的特色形成的，而广大程序员花了大量的人力物力才认识到了这些文化上的规律。另外，网络也是另外一个热门。程序员们在底层将计算机链接在了一块儿，并依靠强大的网络能力实现了人们的远程沟通。

  

到了近几年，又出现了大数据、物联网等热门的方向。程序员们从底层实现大数据的批处理、传输、存储，解决了性能、可靠性等各类问题。因为大数据的精确性和完备性一般达不到100%，因此大数据也让不少程序员开始去解决不肯定的问题。

 

别人家的程序员们一直在解决不一样领域、类型的问题。程序员的角色开始了分化（同时也有不少角色从程序员中分化出来了），从开发、测试，到架构设计、体验优化、前端开发、后端开发、驱动开发、数据库开发、IT等等数不胜数。纵观不太长的程序员职业历史，这些角色也在不停的产生和消失中。这表明着一代一代的程序员要么不停的学习，要么从这个行业中离开（也没什么很差的，好多富翁都是程序员变的）。从历史来看，程序员们解决的问题，使用的组件和思惟模式都在不停地变化。但也有一些不变的东西，好比程序基本流程、设计模式、软件工程。因此不少程序员在不停的学习新东西，从而可以解决新问题。

 

那么，如今正在、将来会发生什么变化呢？这里只想讨论一个：人机交互的革命，包括人机交互方式，和人机交互层次两方面的革命。（说人话！）好吧，就是Kinect, HoloLens、Cortana带来的新状况。这类新产品集中在一块儿，会对现有的人机交互产生颠覆性的革命。一句话归纳：将来人们应该花更少的时间来学习如何使用科技，程序员们要花更多时间让科技来适应人，而不是人去适应科技。好比，单轮摩托车不须要学习怎么在一个轮子上保持平衡，四轴飞行器不须要学习怎么转弯、稳定，这都是很好的例子。

 

1. 人机交互方式。人是生活在三维空间里的，程序员们也在不停地在各类输入输出方式模拟三维空间。首先，显示屏是一个二维的输出，由此鼠标和各类触摸方式也设计成了二维的。这里的二维性除了它们是平面输入输出外，它还真的只是个物理的平面……显示器放在哪里就在哪里，触摸要在显示器上完成，鼠标也须要在一个平面上完成移动。键盘呢？能够说其维度都没到一维。

什么是将来的输入设备呢？它包括全息输入输出设备和解放双手的输入方式。

• 全息输入设备。Kinect这样的体感、手势输入设备属于全息输入设备。Kinect很酷，但不得不说这只是全息输入设备的雏形。这不只是由于其不温不火的状态，也是其自己还有很大的提高空间。一方面，设备自己精度不够、使用的范围不是360度无死角；另外一方面后面没有强大的人工智能来支持（人工智能放到交互层次部分讲，这里只讲全息输入设备）。将来的输入设备应该是覆盖整个空间，精确检测到人的微动做和微表情，甚至可以检测到人的健康状态（安全和隐私是须要考虑的方面）。从单个技术上来讲，应该没有突破不了的难题了，但集成起来制造出完美的设备仍然须要巨大的投入。

• 全息输出设备。全息显示技术在不少科幻电影里都演示过了。HoloLens这样的加强现实设备和各类虚拟现实设备都属于全息显示设备。这些设备还处在很是初级的阶段，但已经带来了很大的震撼。在物理技术没有突破以前，这种可穿戴的设备是全息技术的主要载体。除此以外，还会出现各类味觉、触觉的设备，这些所有加起来，覆盖了人的全部感受器官，就能够称做全息输出设备了。

• Cortana一类的语音助手。其最革命性的一点是进一步解放了双手（听起来怎么这么耳熟？）。这和人类直立行走的解放双手固然不能相提并论，但其革命性也是可圈可点的。仍是那句话，这类语音助手还在雏形阶段，它们的主要挑战除了语音识别外，主要是在后文要讲的交互层次上。Cortana不像鼠标键盘，一方面须要学习如何使用，一方面还须要到固定的位置或者某个固定的姿式才能使用。如今Cortana虽然要将手机拿起来才能使用，但经过物联网的进一步发展，是能够进一步发展的。

对程序员的挑战就来了：

• 制造、集成出这些设备，甚至发明出新的设备。这些设备须要提供完美的体验，和人的运动、感官无缝结合，且让人感到天然。
• 在较高层次，如何采集模糊、大量的输入，并转变成计算机可以处理的肯定命令。和传统的输入方式相比，除了空间变成了三维，信息量也有数量级的增长。
• 怎样提升输入的效率、下降学习成本？程序员须要考虑的是如何颠覆性的提升输入效率。这里不只是鼠标和屏幕的坐标从二维变成了三维的。想一想钢铁侠是怎么输入的？
• 如何让设备输出最天然的体验？特别是全息显示设备，要解决头晕等问题须要大量的调试和研究的。
• 最重要的是：如何用这些设备构建全新的体验模式。好比，不一样种类的应用应该放在什么位置，什么呈现方式？什么样的动做操做才是最有效率、最天然的？这些须要一代一代的产品不断的迭代，才能加深对新体验的认识，发挥新一代全息设备的能力。

2. 人机交互层次。当前的人机交互方式上，虽然不少产品号称体验很是好，仍然须要人去适应设备。不只是输入输出的方式，仍是思惟的方式，当前的人机交互的体验都有很大的提升空间。

例如，想出去旅游时，要先研究到底去哪里，要么上网，要么听人说，或者去旅行社直接预约。去旅行社固然最省事，但听不到第一手的体验，成本也会比较高。若是要本身研究，选地方，肯定日期，买机票、酒店，找攻略，过程当中要用到不少次搜索引擎，各类预订网站，发邮件等。从开始想到基本肯定至少须要好几天，中间也得好几个小时使用各类工具。而富豪们呢？也许只花5分钟就完成了整个过程：告诉助手：想出去玩。助手可能就问问想去什么样的地方（也许不是某个特定的地方）？玩几天？大概何时去？而后基本肯定后再汇报一下安排就能够了。这两个过程之间的核心区别就在于交互的层次。普通人是依靠计算机进行任务层次的交互，而富豪是意图层次的交互。这就是交互层次的不一样对效率的影响。

 

Cortana这样的语音助手除了解放了双手，它也是一个很是天然的输入方式。这让程序员和科学家们开始更多的研究人们语言后面的意图，从而提升计算机和人的交互层次。

Project Oxford和Azure Machine Learning这样的开放的人工智能组件真正把多年实验室里的玩具带给了全世界。这就像当年Siri的发布同样，虽然它不是最好的，但没有它，就不会有google now和Cortana的迅速推出。好吧，又来一次：虽然Project Oxford只是个雏形，可是Project Oxford的推出给业界定义了人工智能组件更高层的接口标准，下降了人工智能的学习、应用门槛。特别是其中的语言模型。除了人工智能组件的开放，能够预见由各大公司基于大数据的各类数据模型也会很快共享。基于它们，人工智能的应用很快就会遍地开花，全部程序员都能创造出更智能的应用，从而每一个人均可以有本身的我的助手。若是不能脑补我的助手的价值，请观看电影《她》（《Her》），看看人工智能是怎样帮忙处理电话和邮件的。

另外一方面，在这一轮人工智能的热潮下，硬件公司们也开始制造采用人工智能算法的处理器，这也表明着新一代的编程语言和理念的开始流行了。

交互层次方面对程序员就有更大的挑战了：

• 最大的挑战就是学习和适应新的编程理念。之前的程序都是if..else + while这样的肯定性的结构化程序，程序员要开始学习如何写元程序。写出的程序是能够本身适应个体用户需求的，而不是写一段可以适应全部用户的程序。程序员的代码将是方向性的，统筹性的，而再也不是细节的堆叠。

• 大开脑洞，如何结合全息交互和物联网等技术提升人机交互层次。帮助人们作事情10步并5步，5步并1步。好比，什么状况下抬手表示要喝水，抬头表示想开灯，甚至无需特定动做；真正帮助人们管理时间，协调日程，而不只仅是一个日程表。

 

总而言之，这里描述的将来可能须要10年、20年或更长。也许咱们这代程序员已经退出江湖了。热点将再也不是发明各类语言、发现各类工程管理方式和软件设计模式了，而是科技如何进一步的以人为本，促进生产力发展。对程序员的挑战除了要学习和探索新的输入输出方式，还要学会人工智能这样的彻底不一样的编程理念。