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達摩院發布2022十大科技趨勢:硅光芯片突破摩爾定律

  • 所屬分類:行業資訊
  • 發布時間:2022-01-04 05:01:58
  • 阿里巴巴達摩院發布2022十大科技趨勢,這是達摩院連續第四年發布前沿科技趨勢預測。

    達摩院分析了近三年來的770萬篇公開論文、8.5萬份專利,覆蓋159個領域,深度訪談近100位科學家,提出了2022年可能照進現實的十大科技趨勢,覆蓋人工智能、芯片、計算和通信等領域。



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    實驗科學和理論科學是數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、多模態的海量數據,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,還將幫助發現新的科學規律。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。


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    超大規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規模繼續擴張。


    人工智能研究將從大模型參數競賽走向大小模型的協同進化,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行,同時小模型再向大模型反饋算法與執行成效,讓大模型的能力持續強化,形成有機循環的智能體系。


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    電子芯片的發展逼近摩爾定律極限,難以滿足高性能計算不斷增長的數據吞吐需求。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勢。


    隨著云計算與人工智能的大爆發,硅光芯片迎來技術快速迭代與產業鏈高速發展。預計未來三年,硅光芯片將承載絕大部分大型數據中心內的高速信息傳輸。


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    風電、光伏等綠色能源近年來快速發展,也帶來了并網難、消納率低等問題,甚至出現了“棄風”、“棄光”等現象。核心原因在于綠色能源存在波動性、隨機性、反調峰等特征,大規模并網可能影響電網的安全穩定運行。


    人工智能技術的應用,將有效提升電網等能源系統消納多樣化電源和協調多能源的能力,成為提升能源利用率和穩定性的技術支撐,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實現大規模綠色能源消納,實現電力系統的安全、高效、穩定運行。


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    05

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    傳統機器人依賴預編程,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境變化的自適應性大幅提升。


    機器人將從大規模、標準化的產線走向小規模、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工業機器人,成為產線上的主力設備,并在服務機器人領域開始規?;瘧?。


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    傳統醫療依賴醫生經驗,猶如人工尋路,效果參差不齊。人工智能與精準醫療深度融合,專家經驗和新的輔助診斷技術有機結合,將成為臨床醫學的高精度導航系統,為醫生提供自動指引,幫助醫療決策更快更準,實現重大疾病的可量化、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節,成為疾病預防和診療的高精度導航協同。


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    計算和通信領域的變革不斷加快,數據安全和隱私保護得到前所未有的關注。全域隱私計算將成為安全領域的基石性技術。


    隨著專用芯片、加密算法、白盒化、數據信托等技術融合發展,隱私計算有望實現全域數據安全保護,為數字時代保駕護航。


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    基于地面網絡和計算的數字化服務局限在人口密集區域,深空、海洋、沙漠等無人區尚是服務的空白地帶。高低軌衛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,星地計算將集成衛星系統、空中網絡、地面通信和云計算,成為一種新興的計算架構,擴展數字化服務的空間。


    預計未來三年,低軌衛星數量會迎來爆發式增長,衛星及其地面系統將成為新型計算節點。


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    新型網絡技術發展將推動云計算走向云網端融合的新計算體系,并實現云網端的專業分工:


    云將作為腦,負責集中計算與全局數據處理;網絡作為連接,將多種網絡形態通過云融合,形成低延時、廣覆蓋的一張網;端作為交互界面,呈現多元形態,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仿真、實時工業質檢、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。


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    10

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    隨著端云協同計算、網絡通信、數字孿生等技術發展,以沉浸式體驗為核心的XR(未來虛實融合)互聯網將迎來爆發期。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網的XR互聯網,催生從元器件、設備、操作系統到應用的新產業生態。


    XR互聯網將重塑數字應用形態,變革娛樂、社交、工作、購物、教育、醫療等場景交互方式。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,成為下一代互聯網的關鍵入口。


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