【趨勢概要】超大規(guī)模預(yù)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(yīng)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

 

【趨勢概要】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(jù)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(shù)快速迭代與產(chǎn)業(yè)鏈高速發(fā)展。預(yù)計未來三年，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。

 

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

 

【趨勢概要】風電、光伏等綠色能源近年來快速發(fā)展，也帶來了并網(wǎng)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(diào)峰等特征，大規(guī)模并網(wǎng)可能影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，將有效提升電網(wǎng)等能源系統(tǒng)消納多樣化電源和協(xié)調(diào)多能源的能力，成為提升能源利用率和穩(wěn)定性的技術(shù)支撐，推動碳中和進程。預(yù)計未來三年，人工智能技術(shù)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(yīng)完成多種任務(wù)

 

【趨勢概要】傳統(tǒng)機器人依賴預(yù)編程，局限于大型生產(chǎn)線等結(jié)構(gòu)化場景。近年來，柔性機器人結(jié)合柔性電子、力感知與控制、人工智能技術(shù)，獲得了力覺、視覺、聲音等感知能力，應(yīng)對多任務(wù)的通用性與應(yīng)對環(huán)境變化的自適應(yīng)性大幅提升。機器人將從大規(guī)模、標準化的產(chǎn)線走向小規(guī)模、非標準化的場景。預(yù)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(chǎn)線上的主力設(shè)備，并在服務(wù)機器人領(lǐng)域開始規(guī)?；瘧?yīng)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

 

【趨勢概要】傳統(tǒng)醫(yī)療依賴醫(yī)生經(jīng)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(jīng)驗和新的輔助診斷技術(shù)有機結(jié)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(yù)測、可防治。預(yù)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(yù)防和診療的各個環(huán)節(jié)，成為疾病預(yù)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(jù)保護與流通兩難，隱私計算走向全域數(shù)據(jù)保護

 

【趨勢概要】數(shù)據(jù)安全保護與數(shù)據(jù)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(shù)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(jù)的場景下應(yīng)用。隨著專用芯片、加密算法、白盒化、數(shù)據(jù)信托等技術(shù)融合發(fā)展，隱私計算有望跨越到海量數(shù)據(jù)保護，數(shù)據(jù)源將擴展到全域，激發(fā)數(shù)字時代的新生產(chǎn)力。預(yù)計未來三年，全域隱私計算技術(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)信托機構(gòu)提供基于隱私計算的數(shù)據(jù)共享服務(wù)。

 

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

 

【趨勢概要】基于地面網(wǎng)絡(luò)和計算的數(shù)字化服務(wù)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(wù)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(wǎng)絡(luò)。由于算隨網(wǎng)動，星地計算將集成衛(wèi)星系統(tǒng)、空中網(wǎng)絡(luò)、地面通信和云計算，成為刪除的內(nèi)容:集成一種新興的計算架構(gòu)，擴展數(shù)字化服務(wù)的空間。預(yù)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(wǎng)端融合

云網(wǎng)端融合形成新計算體系，催生云上新物種

 

【趨勢概要】新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展將推動云計算走向云網(wǎng)端融合的新計算體系，并實現(xiàn)云網(wǎng)端的專業(yè)分工：云將作為腦，負責集中計算與全局數(shù)據(jù)處理；網(wǎng)絡(luò)作為連接，將多種網(wǎng)絡(luò)形態(tài)通過云融合，形成低延時、廣覆蓋的一張網(wǎng)；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(wǎng)端融合將促進高精度工業(yè)仿真、實時工業(yè)質(zhì)檢、虛實融合空間等新型應(yīng)用誕生。預(yù)計未來兩年，將有大量新型應(yīng)用在云網(wǎng)端融合的新計算體系中運行。

 

趨勢十 XR互聯(lián)網(wǎng)

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

 

【趨勢概要】隨著端云協(xié)同計算、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字孿生等技術(shù)發(fā)展，以沉浸式體驗為核心的XR（未來虛實融合）互聯(lián)網(wǎng)將迎爆發(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(wǎng)的XR互聯(lián)網(wǎng)，催生從元器件、設(shè)備、操作系統(tǒng)到應(yīng)用的新產(chǎn)業(yè)生態(tài)。XR互聯(lián)網(wǎng)將重塑數(shù)字應(yīng)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(yù)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(chǎn)生，成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵入口。

注：研究方法論闡述

《達摩院 2022 十大科技趨勢》采用了“定量發(fā)散，定性收斂”的分析方法，整個分析流程分 為兩部分:“定量發(fā)散”是對科學領(lǐng)域做廣泛而全面的定量分析，抽取其中的熱點領(lǐng)域并挖掘重點 突破的技術(shù);“定性收斂”是對突破的技術(shù)點進行梳理，通過與領(lǐng)域?qū)＜页浞值恼撟C，找出多個技 術(shù)點代表的趨勢，總結(jié)對未來的預(yù)判。

一 定量發(fā)散

以公開論文庫和公開專利庫作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行分析，從 236 個領(lǐng)域中篩選出 159 個應(yīng)用與基礎(chǔ) 科學領(lǐng)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(chǎn)業(yè)界需要重點關(guān)注的領(lǐng)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。

在篩選出的重點領(lǐng)域中運用 NLP 技術(shù)分析相關(guān)領(lǐng)域論文(特別是被高頻引用的論文)內(nèi)容，找 出過去 12 個月內(nèi)被高頻提及的關(guān)鍵詞，并調(diào)查關(guān)鍵詞背后的代表技術(shù)，挖掘可能驅(qū)動技術(shù)發(fā)展的關(guān) 鍵要素，以此作為下一階段分析的重要基礎(chǔ)。

二 定性收斂

通過訪談專家和組織研討會，對熱點領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)發(fā)展方向進行討論總結(jié)，最后結(jié)合專家觀點 與技術(shù)情報提煉科技趨勢候選清單。本次共計訪談了近百位產(chǎn)、學、研、用領(lǐng)域的專家和戰(zhàn)略科學家。

最后，達摩院專家委員會組織了多輪討論，基于影響力、技術(shù)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。