達摩院發(fā)布2022十大科技趨勢

勒川

2021年12月28日，阿里巴巴達摩院發(fā)布2022十大科技趨勢，這是達摩院連續(xù)第四年發(fā)布前沿科技趨勢預測。

報告表示，達摩院以公開論文庫和公開專利庫作為基礎數(shù)據進行分析，從236個領域中篩選出159個應用與基礎科學領域，基于論文與專利數(shù)量的絕對值與增長率，篩選出在學界與產業(yè)界需要重點關注的領域。

本次總計分析了770萬篇論文及8.5萬份專利，時間跨度為2018年1月到2021年10月。達摩院專家委員會組織了多輪討論，基于影響力、技術可行性、社會價值等因素的綜合考量，最終選出了代表2022的十大科技趨勢。

趨勢一：AI?for?Science

人工智能成為科學家的新生產工具，催生科研新范式。實驗科學和理論科學是數(shù)百年來科學界的兩大基礎范式，而人工智能正在催生新的科研范式。機器學習能夠處理多維、多模態(tài)的海量數(shù)據，解決復雜場景下的科學難題，帶領科學探索抵達過去無法觸及的新領域。人工智能不僅將加速科研流程，還將幫助發(fā)現(xiàn)新的科學規(guī)律。預計未來三年，人工智能將在應用科學中得到普遍應用，在部分基礎科學中開始成為科學家的生產工具。

趨勢二：大小模型協(xié)同進化

大模型參數(shù)競賽進入冷靜期，大小模型將在云邊端協(xié)同進化。超大規(guī)模預訓練模型是從弱人工智能向通用人工智能的突破性探索，解決了傳統(tǒng)深度學習的應用碎片化難題，但性能與能耗提升不成比例的效率問題限制了參數(shù)規(guī)模繼續(xù)擴張。人工智能研究將從大模型參數(shù)競賽走向大小模型的協(xié)同進化，大模型向邊、端的小模型輸出模型能力，小模型負責實際的推理與執(zhí)行，同時小模型再向大模型反饋算法與執(zhí)行成效，讓大模型的能力持續(xù)強化，形成有機循環(huán)的智能體系。

趨勢三：硅光芯片

光電融合兼具光子和電子優(yōu)勢，突破摩爾定律限制。電子芯片的發(fā)展逼近摩爾定律極限，難以滿足高性能計算不斷增長的數(shù)據吞吐需求。硅光芯片用光子代替電子進行信息傳輸，可承載更多信息和傳輸更遠距離，具備高計算密度與低能耗的優(yōu)勢。隨著云計算與人工智能的大爆發(fā)，硅光芯片迎來技術快速迭代與產業(yè)鏈高速發(fā)展。預計未來三年，硅光芯片將承載絕大部分大型數(shù)據中心內的高速信息傳輸。

趨勢四：綠色能源AI

人工智能助力大規(guī)模綠色能源消納，實現(xiàn)多能互補的電力體系。風電、光伏等綠色能源近年來快速發(fā)展，也帶來了并網難、消納率低等問題，甚至出現(xiàn)了“棄風”、“棄光”等現(xiàn)象。核心原因在于綠色能源存在波動性、隨機性、反調峰等特征，大規(guī)模并網可能影響電網的安全穩(wěn)定運行。人工智能技術的應用，將有效提升電網等能源系統(tǒng)消納多樣化電源和協(xié)調多能源的能力，成為提升能源利用率和穩(wěn)定性的技術支撐，推動碳中和進程。預計未來三年，人工智能技術將幫助電力系統(tǒng)實現(xiàn)大規(guī)模綠色能源消納，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、高效、穩(wěn)定運行。

趨勢五：柔性感知機器人

機器人將兼具柔性和類人感知，可自適應完成多種任務。傳統(tǒng)機器人依賴預編程，局限于大型生產線等結構化場景。近年來，柔性機器人結合柔性電子、力感知與控制、人工智能技術，獲得了力覺、視覺、聲音等感知能力，應對多任務的通用性與應對環(huán)境變化的自適應性大幅提升。機器人將從大規(guī)模、標準化的產線走向小規(guī)模、非標準化的場景。預計未來五年，柔性感知機器人將逐步替代傳統(tǒng)工業(yè)機器人，成為產線上的主力設備，并在服務機器人領域開始規(guī)模化應用。

趨勢六：高精度醫(yī)療導航

人工智能與精準醫(yī)療深度融合，助力診療精度與效率提升。傳統(tǒng)醫(yī)療依賴醫(yī)生經驗，猶如人工尋路，效果參差不齊。人工智能與精準醫(yī)療深度融合，專家經驗和新的輔助診斷技術有機結合，將成為臨床醫(yī)學的高精度導航系統(tǒng)，為醫(yī)生提供自動指引，幫助醫(yī)療決策更快更準，實現(xiàn)重大疾病的可量化、可計算、可預測、可防治。預計未來三年，以人為中心的精準醫(yī)療將成為主要方向，人工智能將全面滲透在疾病預防和診療的各個環(huán)節(jié)，成為疾病預防和診療的高精度導航協(xié)同。

趨勢七：全域隱私計算

破解數(shù)據保護與流通兩難，隱私計算走向全域數(shù)據保護。數(shù)據安全保護與數(shù)據流通是數(shù)字時代的兩難問題，破解之道是隱私計算。過去受制于性能瓶頸、技術信任不足、標準不統(tǒng)一等問題，隱私計算尚只能在少量數(shù)據的場景下應用。隨著專用芯片、加密算法、白盒化、數(shù)據信托等技術融合發(fā)展，隱私計算有望跨越到海量數(shù)據，數(shù)據源將擴展到全域，激發(fā)數(shù)字時代的新生產力。預計未來三年，全域隱私計算技術將在性能和可解釋性上有新的突破，或將出現(xiàn)數(shù)據信托機構提供基于隱私計算的數(shù)據共享服務。

趨勢八：星地計算

衛(wèi)星及地面一體化的通信與計算，促進空天地海全面數(shù)字化。基于地面網絡和計算的數(shù)字化服務局限在人口密集區(qū)域，深空、海洋、沙漠等無人區(qū)尚是服務的空白地帶。高低軌衛(wèi)星通信和地面移動通信將無縫連接，形成空天地海一體化立體網絡。由于算隨網動，星地計算將集成衛(wèi)星系統(tǒng)、空中網絡、地面通信和云計算，成為一種新興的計算架構，擴展數(shù)字化服務的空間。預計未來三年，低軌衛(wèi)星數(shù)量會迎來爆發(fā)式增長，衛(wèi)星及其地面系統(tǒng)將成為新型計算節(jié)點。

趨勢九：云網端融合

云網端融合形成新計算體系，催生云上新物種。新型網絡技術發(fā)展將推動云計算走向云網端融合的新計算體系，并實現(xiàn)云網端的專業(yè)分工：云將作為腦，負責集中計算與全局數(shù)據處理;網絡作為連接，將多種網絡形態(tài)通過云融合，形成低延時、廣覆蓋的一張網;端作為交互界面，呈現(xiàn)多元形態(tài)，可提供輕薄、長效、沉浸式的極致體驗。云網端融合將促進高精度工業(yè)仿真、實時工業(yè)質檢、虛實融合空間等新型應用誕生。預計未來兩年，將有大量新型應用在云網端融合的新計算體系中運行。

趨勢十：XR互聯(lián)網

XR眼鏡會成為重要交互界面，帶動下一代互聯(lián)網發(fā)展。隨著端云協(xié)同計算、網絡通信、數(shù)字孿生等技術發(fā)展，以沉浸式體驗為核心的XR（未來虛實融合）互聯(lián)網將迎來爆發(fā)期。眼鏡有望成為新的人機交互界面，推動形成有別于平面互聯(lián)網的XR互聯(lián)網，催生從元器件、設備、操作系統(tǒng)到應用的新產業(yè)生態(tài)。XR互聯(lián)網將重塑數(shù)字應用形態(tài)，變革娛樂、社交、工作、購物、教育、醫(yī)療等場景交互方式。預計未來三年，外形與重量接近普通眼鏡的新一代XR眼鏡將產生，成為下一代互聯(lián)網的關鍵入口。