阿里达摩院2022十大科技趋势摘录

12月28日,阿里巴巴达摩院发布了2022十大科技趋势,其提出2022年的十大科技趋势,覆盖人工智能、芯片、计算和通信等领域,分别为:

趋势一,AI for Science;

趋势二,大小模型协同进化;

趋势三,硅光芯片;

趋势四,绿色能源AI;

趋势五,柔性感知机器人;

趋势六,高精度医疗导航;

趋势七,全域隐私计算;

趋势八,星地计算;

趋势九,云网端融合;

趋势十,XR互联网。

以下为每个部分的介绍摘录:

趋势一:AI for Science

达摩院提出,AI将成为科学家继计算机之后的新生产工具,一是带来效率的显著提升,二是可能帮助科学家可能突破长久以来的研究瓶颈。

此前一些领域的科学家需要“板凳枯坐10年冷”才能产出科学成果的时代将会过去,而AI将伴随科研从假设、实验到归纳总结的全流程,从而让科学家能在一生中都能保持“高产”。

AI与科研深度结合仍然需要解决三个挑战:人机交互问题(AI与科学家的协作机制与分工需更明确)、AI的可解释性(AI需要更容易被理解)、交叉学科人才(专业领域科学家与AI研究者彼此促进的障碍待破除)。

趋势二:大小模型协同进化

过去几年里,谷歌的BERT、OpenAI的GPT-3、智源的“悟道”、达摩院的M6和AliceMind等大规模预训练模型如军备竞赛般迅猛发展,使得大模型的性能飞速提升,为下游的AI模型训练打下良好基础。然而,大模型训练对资源消耗过大、参数量剧增所带来的性能提升与消耗提升不成比例,使大模型效率遭到挑战。

达摩院认为,大模型沉淀的知识与认知推理能力向小模型输出,小模型在此基础上叠加在垂直场景的感知、认知、决策、执行能力,再将执行结果反馈给大模型,可让大模型的知识与能力持续进化,从而形成一套有机循环的智能系统——参与者越多、受惠者越多,同时模型进化的速度也越快。

趋势三:硅光芯片

达摩院认为,硅光芯片更高计算密度与更低能耗的特性是极致算力场景下的解决方案,并提出光电融合是未来芯片的发展趋势。

达摩院预测:未来 3 年,硅光芯片将支撑大型数据中心的高速信息传输;未来 5-10 年,以硅光芯片为基础的光计算将逐步取代电子芯片的部分计算场景。

趋势四:绿色能源 AI

绿色能源的大规模开发和利用已经成为当今世界能源发展的主要方向。但在高比例绿色能源并网的趋势下,传统电力系统难以应对绿色能源在大风、暴雨、雷电等天气下发电功率的不确定性,缺乏高稳定性的多能协调,复杂故障及时响应的应对能力。

达摩院因此认为,针对大规模绿色能源并网在稳定运行和规划上面临的各种挑战,以人工智能为主的新一代信息技术将对能源系统整体的高效稳定运行提供技术保障和有力支撑。

达摩院提出,AI技术将在发电功率的精准预测、电力优化调度、电站性能评估、故障监测和风险管理等方面将发挥不可替代的作用,并带来三大突破:精准的功率预测、智能的调度控制、自动化的故障响应。

趋势五:柔性感知机器人

具有柔软灵活、可编程、可伸缩等特征的性机器人,结合人工智能技术使其具备感知能力,将有望提升机器人的通用性与自主性、降低对于预编程的依赖,从而大大拓展机器人的使用场景。

因此,在达摩院的预测中,柔性感知机器人的出现将让工业机器人从大规模标准化的产线走向小规模非标的产线,将使得服务机器人可实现与人更近距离的交互。

柔性感知机器人也有三个需要克服关键挑战:一是智能水平受制于端侧算力与小样本学习的有效性,有赖于云端协同的突破;二是精度受制于材料的刚性,有赖于可变材料的突破;三是受制于高昂成本,有赖于工艺优化及进一步通用化使得价格具备竞争力。

趋势六:高精度医疗导航

目前,AI技术已被证明可与基因检测、靶向治疗、免疫治疗等新技术研究有效结合,改变单纯依赖医生经验的诊断模式。达摩院认为,未来三年,以AI为代表的新兴技术将逐渐渗透到临床诊疗的多病种全流程中去。

以肿瘤的全流程导航为例,在早筛和确诊环节,使用AI影像分析,医生可找到癌细胞的踪迹,改变传统仅用肉眼观测癌细胞的诊断模式。

达摩院预测,未来3年,以人为中心的 AI 医疗将成为主要方向,全面渗透在疾病预防和诊疗的各个环节,成为疾病预防和诊疗的高精度导航。而随着因果推理的进一步发展,可解释性有望实现突破,AI 将为疾病的预防和早诊早治提供有力的技术支撑。

趋势七:全域隐私计算

隐私计算技术是在数据隐私保护的基础上,完成计算任务。如果我们把互联网称为新时代的基础设施,隐私计算就是可以解决大部分数据保护与安全利用难题的基础设施关键安全技术。

隐私计算不是某个单项技术,而是大一统的称呼。根据达摩院给出的定义,隐私计算“融合了密码学、人工智能、芯片设计等学科,以多方安全计算、差分隐私、可信计算为代表技术,在保证数据隐私不泄露的情况下实现计算分析,为跨组织的数据共享提供可行的模式”。

达摩院预测,3年内,全域隐私计算的技术将在性能和可解释性上有新的突破,并开始出现数据信托公司提供基于隐私计算的数据共享服务;未来5-10年,全域隐私计算将改变现有的数据获取方式,激发基于数据的新生产力。

趋势八:星地计算

在人口密集区域,互联网及数字化服务无处不在,但在深空、海洋、沙漠这些无人区,如何实现全球连接与数字化应用?显然,单靠地面网络和计算已无法有效满足需求。

达摩院提出,集成卫星系统、空中网络、地面通信和云计算的星地计算,正成为一种新兴的计算架构。

达摩院认为,星地计算通过空、天、地、海泛在覆盖的网络连接,实现全息泛在的智能高速宽带通信和全域计算服务,将促进万物互联,有效解决偏远地区、航海航空的通信需求。而低延时广覆盖的网络,也将促进云网端的进一步融合,为各种极端场景带来新型应用的可能。

以SpaceX为代表,截至2021年12月,Starlink星座累计发射1890颗卫星。经国外测速网站Ookla公布,2021年第二季度,Starlink的测试下载速度平均为108Mbps,网络延迟平均37ms。目前Starlink星座已获得12个国家的正式许可,并在16个国家开始运营,目前全球用户超过10万。

云计算、通信技术与卫星互联网组合在一起的星地计算,在未来将成为全新一代的基础设施。

趋势九:云网端融合

云计算在过去的10多年里获得了飞速发展。随着技术的革新,下一阶段云上将诞生怎样的新物种?达摩院认为是“云网端融合而成的新计算体系”。

在新计算体系架构下,云、网、端仍各有分工,但均有新变化:负责计算与数据处理的云,将具备更好的计算效率、体系化的数据处理以及高精高效高覆盖的人工智能;作为体系中的连接,网的低延时、广覆盖将让云网端形成更有机的整体;而作为体系中的交互界面,端的形态将更加多元,覆盖各类场景下的交互需求。

达摩院提出,云网端的融合协同,将更高效地促进诞生更多新型应用:在云端,应用将不受过去装置资源的限制,释放更多可能性,如高精度的工业仿真;在网侧,分布式的算力将更促进更多低时延的边缘计算应用,例如实时的工业质检;在端侧,云网端进行协同与交互,催生如元宇宙的虚拟世界。

达摩院预测,未来 2 年内将有大量的应用场景在云网端融合的体系运行,伴随着更多依云而生的新型设备的诞生,用户体验将更极致、更丰富。

趋势十:XR 互联网

达摩院认为,随着 VR、AR 为代表的虚拟现实技术的产业化,下一代的 XR 互联网,将对数字时代产生巨大影响。

达摩院提出,构筑 XR 互联网需要四大要素:硬件(如 XR 眼镜等)、内容(如娱乐、购物、社交等)、人工智能(如空间感知、数字孪生)、基础设施(如 5G、云计算等)。

在达摩院看来,XR 互联网改变人与科技互动的方式,一是模拟真实世界的时空、解决真实世界远距移动的问题,如远程教育、远程医疗、远程办公等;二是创造真实世界不存在的时空,解决真实世界不完美的问题,如游戏、社交等。

同时,XR互联网也将重塑现有的产业结构,催生一批从元器件、设备、操作系统到应用的新产业。

 达摩院预计,未来 3 年内会产生新一代的眼镜,融合AR与VR技术,利用端云协同计算、光学、透视等技术使得外形与重量接近于普通眼镜;而XR眼镜作为互联网入口,也将得到大范围普及。

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