達(dá)摩院年終預(yù)測(cè)重磅出爐：AI for Science 高居榜首，2022 十大科技趨勢(shì)！

作為“一所探索科技未知的研究院”，阿里巴巴達(dá)摩院成立至今已經(jīng)四年了。

這四年來(lái)，達(dá)摩院秉持著“探索科技位置，以人類(lèi)愿景為驅(qū)動(dòng)力，開(kāi)展基礎(chǔ)科學(xué)和顛覆式技術(shù)創(chuàng)新研究”的原則與使命，在基礎(chǔ)科研和硬科技發(fā)展上“遍地生花”：

• 今年年初，達(dá)摩院首次公布了其成立三周年的成績(jī)單：在 AI、量子計(jì)算、自動(dòng)駕駛、芯片等多個(gè)領(lǐng)域斬獲 60 余項(xiàng)世界領(lǐng)先；擁有 10 多位 IEEE Fellow 級(jí)別科學(xué)家；成功孵化了“平頭哥”和“小蠻驢”這兩家高科技企業(yè)；發(fā)布超強(qiáng) RISC-V 處理器玄鐵 910 、1 秒處理 7.8 萬(wàn)張照片的超強(qiáng) AI 推理芯片“含光 800”等多款芯片類(lèi)產(chǎn)品…這無(wú)疑是一份令人滿(mǎn)意的答卷。

• 今年一年，達(dá)摩院依舊不曾停下腳步：發(fā)布 270 億參數(shù)的超大規(guī)模語(yǔ)言模型 PLUG、擁有全球最大 AI 預(yù)訓(xùn)練模型且極致低碳的 M6、成功研發(fā)存算一體 AI 芯片…

而在 2021 走近尾聲的節(jié)點(diǎn)，通過(guò)分析 159 個(gè)領(lǐng)域近三年 770 萬(wàn)篇公開(kāi)論文、8.5 萬(wàn)份專(zhuān)利，挖掘其中熱點(diǎn)領(lǐng)域及重點(diǎn)技術(shù)突破，深度訪談近 100 位科學(xué)家后，今天，達(dá)摩院撥開(kāi)未來(lái)迷霧，重磅發(fā)布 2022 十大科技趨勢(shì)，涵蓋人工智能、芯片、計(jì)算和通信等或?qū)⒓ぐl(fā)全局變革的科技領(lǐng)域——這已是達(dá)摩院連續(xù)第四年發(fā)布前沿科技趨勢(shì)預(yù)測(cè)。

達(dá)摩院院長(zhǎng)張建鋒認(rèn)為：“我們當(dāng)前正在經(jīng)歷數(shù)字科技最快發(fā)展的階段，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化讓數(shù)字世界與物理世界的融合與協(xié)同更加緊密。”在此趨勢(shì)下，2022 年科技將如何發(fā)展？以下是達(dá)摩院給出的答案。

趨勢(shì)一 AI for Science

人工智能成為科學(xué)家的新生產(chǎn)工具，催生科研新范式

近年來(lái)，人工智能已被證明能夠做到科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)，不僅在應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域，在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域也能發(fā)揮作用：2021 年 12 月，DeepMind 首次使用人工智能幫助數(shù)學(xué)家們提出了兩個(gè)全新的數(shù)學(xué)猜想，輔助數(shù)學(xué)家形成對(duì)復(fù)雜數(shù)學(xué)的直覺(jué)。

因而，除了過(guò)去數(shù)百年來(lái)科學(xué)研究主要使用實(shí)驗(yàn)科學(xué)和理論科學(xué)這兩大基礎(chǔ)范式，如今我們可能將迎來(lái)全新范式：AI for Science——人工智能將成為科學(xué)家繼計(jì)算機(jī)之后的新生產(chǎn)工具。

AI for Science 將促使兩種既有范式的深度融合，激發(fā)人工智能和傳統(tǒng)科研結(jié)合帶來(lái)的巨大潛能，帶來(lái)一場(chǎng)全新的科學(xué)革命。有了人工智能的引入，不僅能為科學(xué)家?guī)?lái)效率上的顯著提升，更能讓科學(xué)不再依賴(lài)少數(shù)天才，由人工智能對(duì)科學(xué)研究產(chǎn)生猜想、解決復(fù)雜場(chǎng)景下的科學(xué)難題，助科學(xué)家們突破長(zhǎng)久以來(lái)的研究瓶頸，抵達(dá)更遠(yuǎn)的無(wú)人區(qū)。

阿里達(dá)摩院城市大腦實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人華先勝明確了他心目中?AI?for?Science?的存在意義：“對(duì)于科學(xué)研究而言，能使小概率事件有可能變成一個(gè)概率較大且更科學(xué)的事件，就是 AI?for?Science 的意義所在。”達(dá)摩院預(yù)測(cè)，未來(lái)三年人工智能將在應(yīng)用科學(xué)中得到普遍應(yīng)用，在部分基礎(chǔ)科學(xué)中開(kāi)始成為科學(xué)家的生產(chǎn)工具。

趨勢(shì)二 大小模型協(xié)同進(jìn)化

大模型參數(shù)競(jìng)賽進(jìn)入冷靜期，大小模型將在云邊端協(xié)同進(jìn)化

在 AI 助力科學(xué)家成為可能的背后， AI 模型背后的大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型功不可沒(méi)。谷歌的 BERT、Open AI 的 GPT-3、達(dá)摩院的 M6 等大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型近幾年均有了飛躍性提升：先是 3 億參數(shù)的BERT，而后 1750 億參數(shù)的 GPT-3，最后 10 萬(wàn)億參數(shù)的 M6 更是直接提升了一個(gè)量級(jí)。

但在大模型不斷“內(nèi)卷”、參數(shù)數(shù)量不斷增加的同時(shí)，性能與能耗提升不成比例的效率問(wèn)題愈發(fā)明顯。清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授、北京智源人工智能研究院學(xué)術(shù)副院長(zhǎng)唐杰針對(duì)這一問(wèn)題表示：“大模型的發(fā)展，在認(rèn)知智能方面，模型參數(shù)不排除進(jìn)一步增加的可能，但參數(shù)競(jìng)賽本身不是目的，而是要探究進(jìn)一步性能提升的可能性。”

因這一問(wèn)題的存在，達(dá)摩院預(yù)測(cè)在未來(lái)的三年內(nèi)，在個(gè)別領(lǐng)域?qū)⒁源笠?guī)模預(yù)訓(xùn)練模型為基礎(chǔ)，對(duì)協(xié)同進(jìn)化的智能系統(tǒng)進(jìn)行試點(diǎn)探索。在未來(lái)的五年內(nèi)，協(xié)同進(jìn)化的智能系統(tǒng)將成為體系標(biāo)準(zhǔn)，讓全社會(huì)能夠容易地獲取并貢獻(xiàn)智能系統(tǒng)的能力，往通用人工智能再邁進(jìn)一大步。

趨勢(shì)三 硅光芯片

光電融合兼具光子和電子優(yōu)勢(shì)，突破摩爾定律限制

達(dá)摩院認(rèn)為，將引起科技變革的領(lǐng)域還包括芯片。就目前電子芯片發(fā)展來(lái)看，已逼近摩爾定律極限，集成技術(shù)進(jìn)步也趨于飽和，但高性能計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)吞吐要求依舊不斷增長(zhǎng)，此時(shí)，用光子代替電子進(jìn)行信息傳輸、同時(shí)結(jié)合了光子和電子優(yōu)勢(shì)的硅光技術(shù)顯然是個(gè)值得期待的突破口。

北京大學(xué)教授、上海光機(jī)所特聘首席研究員周治平對(duì)此解釋道：“硅光芯片通過(guò)將光電子器件硅片化，巧妙地將光電子的特點(diǎn)體現(xiàn)在一個(gè)嶄新的硅基芯片上，從而使光電子芯片在成本和集成度方面實(shí)現(xiàn)了突破，有望大幅提高數(shù)據(jù)中心內(nèi)集群之間、服務(wù)器之間、乃至于芯片之間的通信效率。”

達(dá)摩院預(yù)測(cè)，未來(lái)三年，硅光芯片將承載絕大部分大型數(shù)據(jù)中心內(nèi)的高速信息傳輸，滿(mǎn)足人工智能、云計(jì)算帶來(lái)的爆發(fā)性算力需求；未來(lái)五到十年，以硅光芯片為基礎(chǔ)的光計(jì)算將逐步取代電子芯片的部分計(jì)算場(chǎng)景。

趨勢(shì)四 綠色能源 AI

人工智能助力大規(guī)模綠色能源消納，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)的電力體系

綠色能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用是當(dāng)今世界能源發(fā)展的主要方向，但風(fēng)電與光伏發(fā)電的波動(dòng)性、隨機(jī)性、反調(diào)峰等特性會(huì)在一定程度上影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可控性。

而通過(guò)精準(zhǔn)的計(jì)算和協(xié)調(diào)能力，引入人工智能技術(shù)將極大彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)：功率預(yù)測(cè)精準(zhǔn)、調(diào)度控制智能、故障響應(yīng)自動(dòng)化，推動(dòng)大規(guī)模新能源發(fā)電、并網(wǎng)、輸送、消納和安全運(yùn)行，完成對(duì)能源系統(tǒng)的升級(jí)改造。

中國(guó)電科院首席系統(tǒng)架構(gòu)師周二專(zhuān)指出，新型電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)智能調(diào)控、運(yùn)行推演將離不開(kāi)人工智能技術(shù)。對(duì)此，達(dá)摩院預(yù)計(jì)在未來(lái)的三年內(nèi)，人工智能技術(shù)將幫助電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模綠能消納，能源供給在時(shí)間和空間維度上能夠互聯(lián)互濟(jì)，網(wǎng)源協(xié)調(diào)發(fā)展，彈性調(diào)度，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

趨勢(shì)五 柔性感知機(jī)器人

機(jī)器人將兼具柔性和類(lèi)人感知，可自適應(yīng)完成多種任務(wù)

隨著硬件、網(wǎng)絡(luò)、人工智能和云計(jì)算等技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人也在向多任務(wù)、自適應(yīng)、協(xié)同化的路線發(fā)展，依賴(lài)預(yù)編程、局限于大型生產(chǎn)線等結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景的傳統(tǒng)機(jī)器人已逐漸滿(mǎn)足不了需求。此時(shí)，具備柔軟靈活、可編程、可伸縮等特征的柔性機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。

近年來(lái)，柔性機(jī)器人結(jié)合人工智能技術(shù)，使得機(jī)器人具備感知能力，提升了通用性與自主性，降低對(duì)預(yù)編程的依賴(lài)，可適應(yīng)多種工作環(huán)境，并在不同任務(wù)中進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，柔性感知機(jī)器人的出現(xiàn)也讓機(jī)器人從大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化走向小規(guī)模、非標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)線，降低了使用門(mén)檻。由此，達(dá)摩院預(yù)測(cè)柔性感知機(jī)器人將會(huì)是許多企業(yè)用來(lái)補(bǔ)足用工缺口的一種方式：未來(lái)五年，柔性感知機(jī)器人將逐步替代傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，成為產(chǎn)線上的主力設(shè)備，并在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域開(kāi)始規(guī)模化應(yīng)用。

趨勢(shì)六 高精度醫(yī)療導(dǎo)航

人工智能與精準(zhǔn)醫(yī)療深度融合，助力診療精度與效率提升

在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)方法中，如僅靠醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)，在疾病的早篩、診斷、治療中都存在一定局限性，而人工智能有望將醫(yī)療專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)和新的輔助診斷技術(shù)有機(jī)結(jié)合。

在早篩診斷階段，人工智能技術(shù)已被證明可與基因檢測(cè)、靶向治療、免疫治療等新技術(shù)研究有效結(jié)合，改變僅依賴(lài)醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)的診斷模式：據(jù)英美國(guó)家統(tǒng)計(jì)，使用人工智能技術(shù)做乳腺癌的早期篩查，陽(yáng)性誤診率分別降低了 5.7%(美國(guó))和 1.2%(英國(guó))。

在治療環(huán)節(jié)，人工智能技術(shù)將改善傳統(tǒng)癌癥治療方式，對(duì)腫瘤的處理不再是簡(jiǎn)單的手術(shù)切除與否，而是可以明確是否復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移，能做到比肉眼看得更準(zhǔn)，讓治療過(guò)程透明簡(jiǎn)單。同樣在預(yù)后環(huán)節(jié)，人工智能技術(shù)也可實(shí)現(xiàn)基于臨床數(shù)據(jù)指征的精確計(jì)算，以指引預(yù)后，降低風(fēng)險(xiǎn)。

在這些能力的加持下，達(dá)摩院預(yù)測(cè)，未來(lái)三年以人為中心的精準(zhǔn)醫(yī)療將成為主要方向，人工智能將全面滲透在疾病預(yù)防和診療的各個(gè)環(huán)節(jié)，成為疾病預(yù)防和診療的高精度導(dǎo)航協(xié)同。

趨勢(shì)七 全域隱私計(jì)算

破解數(shù)據(jù)保護(hù)與流通兩難，隱私計(jì)算走向全域數(shù)據(jù)保護(hù)

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，數(shù)據(jù)已成為核心生產(chǎn)要素，在此背景下，融合了密碼學(xué)、 人工智能、芯片設(shè)計(jì)等學(xué)科，以多方安全計(jì)算、差分隱私、 可信計(jì)算為代表技術(shù)的隱私計(jì)算必不可少。浙江大學(xué)教授、浙江大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院院長(zhǎng)任奎將隱私計(jì)算形容為：“如果我們把互聯(lián)網(wǎng)稱(chēng)為新時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施，隱私計(jì)算就是可以解決大部分?jǐn)?shù)據(jù)保護(hù)與安全利用難題的基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵安全技術(shù)。”

但面對(duì)計(jì)算和通信領(lǐng)域的變革不斷加快，隱私計(jì)算將迎來(lái)三方面的突破：

一、性能與效率的跨越式提升，包含同態(tài)加密的算法突破，降低加解密的算力需求、軟硬一體的加速芯片等；

二、隱私計(jì)算技術(shù)的白盒化，提升技術(shù)的可解釋性進(jìn)而強(qiáng)化信任度，通過(guò)開(kāi)放集成能力，降低跨技術(shù)、跨模型的集成壁壘；

三、數(shù)據(jù)信托機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)，作為可信第三方提供技術(shù)與運(yùn)營(yíng)，加速組織間的數(shù)據(jù)共享。

如實(shí)現(xiàn)以上三點(diǎn)突破，隱私計(jì)算就有望跨越到海量數(shù)據(jù)保護(hù)，數(shù)據(jù)源將擴(kuò)展到全域，激發(fā)數(shù)字時(shí)代的新生產(chǎn)力。達(dá)摩院預(yù)計(jì)未來(lái)三年，全域隱私計(jì)算技術(shù)將在性能和可解釋性上有新的突破，或?qū)⒊霈F(xiàn)數(shù)據(jù)信托機(jī)構(gòu)提供基于隱私計(jì)算的數(shù)據(jù)共享服務(wù)。

趨勢(shì)八 星地計(jì)算

衛(wèi)星及地面一體化的通信與計(jì)算，促進(jìn)空天地海全面數(shù)字化

數(shù)字化需求的不斷演變，使通信不再只局限于服務(wù)人口密集的區(qū)域，各種深空、海洋、沙漠等無(wú)人區(qū)也不容忽視，僅基于地面網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算的數(shù)字化服務(wù)已無(wú)法有效滿(mǎn)足需求。

而星地計(jì)算作為一種新興的計(jì)算架構(gòu)，將集成衛(wèi)星系統(tǒng)、空中網(wǎng)絡(luò)、地面通信和云計(jì)算，通過(guò)空、天、地、海廣覆蓋的網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)全息泛在的智能高速寬帶通信和全域計(jì)算服務(wù)，促進(jìn)萬(wàn)物互聯(lián)，為各種極端場(chǎng)景帶來(lái)新型應(yīng)用的可能。阿里達(dá)摩院 XG 實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人張銘對(duì)星地計(jì)算抱有很大期待：“我們相信，云計(jì)算、通信技術(shù)與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組合在一起的星地計(jì)算，在未來(lái)將成為全新一代的基礎(chǔ)設(shè)施。”

由此，達(dá)摩院預(yù)計(jì)未來(lái)三年，低軌衛(wèi)星數(shù)量會(huì)迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)，衛(wèi)星及其地面系統(tǒng)將成為新型計(jì)算節(jié)點(diǎn)。

趨勢(shì)九 云網(wǎng)端融合

云網(wǎng)端融合形成新計(jì)算體系，催生云上新物種

云計(jì)算在經(jīng)歷了基礎(chǔ)設(shè)施云化和架構(gòu)云原生化后，如今正在邁向第三層變化：云、網(wǎng)、端的協(xié)作關(guān)系發(fā)生變化，走向云網(wǎng)端融合的新體系架構(gòu)。

在新體系架構(gòu)中，云、網(wǎng)、端將各自分工，更高效地促進(jìn)新型應(yīng)用的誕生：云作為體系中的“腦”，負(fù)責(zé)計(jì)算與數(shù)據(jù)處理；網(wǎng)作為體系中的連接系統(tǒng)，連接各種形態(tài)的云和端；端作為體系中的交互界面，大幅簡(jiǎn)化非必要的計(jì)算和數(shù)據(jù)資源。

達(dá)摩院預(yù)測(cè)在未來(lái)兩年內(nèi)，將有大量的應(yīng)用場(chǎng)景在云網(wǎng)端融合的體系運(yùn)行，伴隨著更多依云而生的新型設(shè)備，帶來(lái)更極致、更豐富地用戶(hù)體驗(yàn)。

趨勢(shì)十 XR 互聯(lián)網(wǎng)

XR 眼鏡會(huì)成為重要交互界面，帶動(dòng)下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

今年，“元宇宙”、“Web 3”無(wú)疑是技術(shù)圈年度科技熱詞之一，被許多人視作互聯(lián)網(wǎng)的終極形態(tài)。而隨著 VR、AR 為代表的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，下一代的 XR 互聯(lián)網(wǎng)將對(duì)數(shù)字時(shí)代產(chǎn)生巨大影響——以沉浸式體驗(yàn)為核心的 XR(未來(lái)虛實(shí)融合)互聯(lián)網(wǎng)將迎爆發(fā)期。

達(dá)摩院指出，XR 互聯(lián)網(wǎng)將改變?nèi)伺c科技互動(dòng)的方式，包括娛樂(lè)、社交、工作、購(gòu)物、教育、醫(yī)療等多種場(chǎng)景：

一是模擬真實(shí)世界的時(shí)空，解決真實(shí)世界遠(yuǎn)距移動(dòng)的問(wèn)題，如遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程辦公等，克服地理空間的限制。

二是創(chuàng)造真實(shí)世界不存在的時(shí)空，解決真實(shí)世界不完美的問(wèn)題，如游戲、社交等，讓用戶(hù)能夠重新建立自我認(rèn)可，并以接近真實(shí)世界的方式進(jìn)行交互。

在此熱潮下，達(dá)摩院預(yù)計(jì)未來(lái)三年，外形與重量接近普通眼鏡的新一代 XR 眼鏡將產(chǎn)生，成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵入口。

--------本文轉(zhuǎn)載自阿里達(dá)摩院

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的达摩院年终预测出炉：AI for Science 高居榜首的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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