12月28日，阿里巴巴达摩院（以下简称达摩院）发布了2022十大科技趋势，给出了这个问题的答案。从“范式重置”到“场景改造”再到“未来互联”，在达摩院的预判中，2022年科技开展更趋硬核、多元。

　　2021年的技能江湖，量子核算、芯片开源、脑机接口、云原生、AI预练习大模型等前沿技能出尽了风头，真假难分的“元国际”更是在年尾掀起一波热潮。2022年，这些技能热词还会占有“C位”吗？

　　12月28日，阿里巴巴达摩院（以下简称达摩院）发布了2022十大科技趋势，给出了这个问题的答案。从“范式重置”到“场景改造”再到“未来互联”，在达摩院的预判中，2022年科技开展更趋硬核、多元。

　　这是达摩院树立四年来第四次发布年度科技趋势，深度访谈近100位科学家，剖析近三年来的770万篇揭露论文、8.5万份专利，掩盖159个范畴，发掘其间热门及要点技能打破。经过与曩昔三年的科技趋势猜测比对能够发现，这些尖端技能行至当时，早有蛛丝马迹可寻。

　　“咱们猜测在未来的3年内，人工智能（AI）技能在运用科学中将得到遍及运用，在部分自然科学中开端成为研讨东西。”达摩院提出，AI将成为科学家继核算机之后的新出产东西，一是带来功率的明显进步，二是或许协助科学家或许打破长久以来的研讨瓶颈。

　　达摩院以为，此前一些范畴的科学家需求“板凳枯坐10年冷”才干产出科学效果的年代将会曩昔，而AI将随同科研从假定、试验到概括总结的全流程，然后让科学家能在一生中都能坚持“高产”。

　　一起，AI也能对科学研讨发生“猜测”，科学家能够仅就其间有意义、有价值的部分进行试验与证明，如此，更多人能够参加到科学研讨之中。

　　中国科学院院士、北京大学、普林斯顿大学教授鄂维南以为，AI for Science带来的不仅仅是几个点上的打破，而是科研办法的全面改动。而要习惯这样一个新的环境，“科学家们需求更深化地了解AI，才有或许用好AI”。

　　当然，AI在各科研范畴中的运用节奏将有所区别。达摩院称，在数字化程度高、数据堆集好、问题现已被明晰界说的范畴中将推进得更快，如生命科学范畴，AlphaFold2运用生命科学堆集的很多数据，能经过基因序列猜测蛋白质结构，这已对泛生命科学范畴发生了深远影响。

　　不过，达摩院也提出，AI与科研深度结合依然需求处理三个应战：人机交互问题（AI与科学家的协作机制与分工需更清晰）、AI的可解说性（AI需求更简略被了解）、交叉学科人才（专业范畴科学家与AI研讨者互相促进的妨碍待破除）。

　　曩昔几年里，谷歌的BERT、OpenAI的GPT-3、智源的“悟道”、达摩院的M6和AliceMind等大规模预练习模型如军备竞赛般迅猛开展，使得大模型的功能飞速进步，为下流的AI模型练习打下杰出根底。可是，大模型练习对资源耗费过大、参数量剧增所带来的功能进步与耗费进步不成份额，使大模型功率遭到应战。

　　达摩院以为，大模型沉积的常识与认知推理才能向小模型输出，小模型在此根底上叠加在笔直场景的感知、认知、决议计划、履行才能，再将履行成果反馈给大模型，可让大模型的常识与才能继续进化，然后构成一套有机循环的智能系统——参加者越多、受惠者越多，一起模型进化的速度也越快。

　　这种新的智能系统优势有三：一是让小模型更简略获取通用的常识与才能，二是小模型在实在场景收回的增量数据可促进大模型“再进化”，三是模型可被同享、全社会不用重复“造轮子”。

　　南京大学核算机科学与技能系主任兼人工智能学院院长周志华以为，大模型未来会在一些事关国计民生的重大使命上发挥效果，而在其他一些场景下或许会经过相似集成学习的手法来运用小模型，尤其是经过很少数练习来“复用”和集成已有的小模型来到达不错的功能。

　　达摩院提出：“咱们猜测未来3年内，在单个范畴，多中心的大规模预练习模型将成为AI根底模型，对协同进化的智能系统进行试点探究；在未来的5年内，运用AI根底模型将成为AI模型出产的规范方法，极大起伏改动出产流程及出产所需的技能。”

　　不过，达摩院还说到，新的智能系统也需求战胜三个应战：从数据驱动走向常识与数据交融驱动（进步模型通用才能的一起下降练习所需的数据量）、巨细模型的协同机制、大模型的可解说性与因果推理（小模型对大模型的信赖决议是否能广泛运用）。

　　近年来，电子芯片开展迫临摩尔定律极限，集成技能进步趋于饱满，高功能核算对数据吞吐要求不断增加，亟需技能打破。而据OpenAI 核算，自 2012 年起，每3.4个月人工智能的算力需求就翻倍，摩尔定律带来的算力增加已无法彻底满意需求。

　　在此布景下，达摩院以为，硅光芯片更高核算密度与更低能耗的特性是极致算力场景下的处理方案，并提出光电交融是未来芯片的开展趋势：“硅光子和硅电子芯片扬长避短，充沛发挥二者优势，促进算力的继续进步。”

　　达摩院斗胆猜测：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，以硅光芯片为根底的光核算将逐步代替电子芯片的部分核算场景。

　　硅光芯片何故有如此大潜能？中科院上海光机所特聘首席研讨员、北京大学教授周治平解说道：“硅光芯片经过将光电子器材硅片化，奇妙地将光电子的特色体现在一个簇新的硅基芯片上，然后使光电子芯片在本钱和集成度方面完结了打破，有望大幅进步数据中心内集群之间、服务器之间、乃至于芯片之间的通讯功率。”

　　可是，硅光现在也有来自工业链和工艺水平上的应战。达摩院称，硅光芯片的规划、量产、封装等未构成规范化和规模化，然后导致其在产能、本钱、良率上的优势还未闪现。

　　对此达摩院以为，“硅光芯片需求与老练的电子芯片技能交融，运用电子芯片先进的制作工艺及模块化技能，结合光子和电子优势的硅光技能将是未来的干流形状。”

　　绿色动力的大规模开发和运用现已成为当今国际动力开展的首要方向。但在高份额绿色动力并网的趋势下，传统电力系统难以应对绿色动力在劲风、暴雨、雷电等气候下发电功率的不确定性，缺少高安稳性的多能和谐，杂乱毛病及时呼应的应对才能。

　　达摩院因而以为，针对大规模绿色动力并网在安稳运转和规划上面对的各种应战，以人工智能为主的新一代信息技能将对动力系统全体的高效安稳运转供给技能确保和有力支撑。

　　达摩院提出，AI技能将在发电功率的精准猜测、电力优化调度、电站功能评价、毛病监测和危险办理等方面将发挥不行代替的效果，并带来三大打破：精准的功率猜测、智能的调度操控、自动化的毛病呼应。

　　“咱们估计在未来3年内，AI技能将协助电力系统完结大规模绿能消纳。一起，AI技能与动力电力的深度交融，将推进大规模新动力发电、并网、运送、消纳和安全运转，完结对动力系统的晋级改造。”

　　达摩院一起提出，在中心技能上，气候AI能否对多电源发电功率精准猜测，系统运转状况的智能感知、调度和操控才能的进步等，将成为人工智能技能运用面对的首要应战。

　　中国电科院首席系统架构师周二专以为，新式电力系统要完结智能调控、运转推演将离不开AI技能：“在AI技能的支撑下构建多个物理电网和IT运用程序交互的数字孪生体——每个数字孪生体处理某一个场景或某一个方面的电网运转问题，这样，当有满意的孪生体构成‘电网调控数字孪生系统’来处理电网运转问题的各个方面，即可完结智能调控。”

　　具有柔软灵敏、可编程、可弹性等特征的性机器人，结合人工智能技能使其具有感知才能，将有望进步机器人的通用性与自主性、下降关于预编程的依靠，然后大大拓宽机器人的运用场景。

　　因而，在达摩院的猜测中，柔性感知机器人的呈现将让工业机器人从大规模规范化的产线走向小规模非标的产线，将使得服务机器人可完结与人更近间隔的交互。

　　达摩院提出：“咱们猜测，未来5年内，柔性机器人将充沛结合深度学习带来的智能感知才能，能够面向广泛场景，逐步代替传统工业机器人，成为产线上的主力设备；一起在服务机器人范畴完结商业化，在场景、体会、本钱方面具有优势，开端规模化的运用。”

　　柔性感知机器人也有三个需求战胜要害应战：一是智能水平受制于端侧算力与小样本学习的有用性，有赖于云端协同的打破；二是精度受制于资料的刚性，有赖于可变资料的打破；三是受制于昂扬本钱，有赖于工艺优化及进一步通用化使得价格具有竞争力。

　　现在，AI技能已被证明可与基因检测、靶向医治、免疫医治等新技能研讨有用结合，改动单纯依靠医师经历的确诊形式。达摩院以为，未来三年，以AI为代表的新式技能将逐步浸透到临床医治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，运用AI印象剖析，医师可找到癌细胞的踪影，改动传统仅用肉眼观测癌细胞的确诊形式。

　　据英美国家的核算，运用AI技能做乳腺癌的前期筛查，阳性误诊率别离下降了5.7%（美国）和1.2%（英国）。

　　在医治环节，凭仗AI技能，医师能够清晰肿瘤是否复发、搬运，让医治进程通明简略。在预后环节，AI技能可改动以往单纯依靠专家经历的猜测方法，完结依据临床数据指征的准确核算，指引预后、下降危险。

　　达摩院猜测，未来3年，以人为中心的 AI 医疗将成为首要方向，全面浸透在疾病防备和医治的各个环节，成为疾病防备和医治的高精度导航。而跟着因果推理的进一步开展，可解说性有望完结打破，AI 将为疾病的防备和早诊早治供给有力的技能支撑。

　　一起，达摩院指出，高精度医疗导航的首要应战是规范化、规范性和可解说性。其间，可解说性是树立AI和医师的互信联系、推进工业化的先决条件。

　　关于AI在高精度医疗导航中扮演的人物，达摩院称，AI有望能将医疗专家的经历和新的辅佐确诊技能有机结合，在满意临床规划方针的根底上不断进化，凭仗杰出的人机交互才能，与医师协同互信，“实在成为医师不行或缺的好帮手”。

　　从欧盟此前发布的《通用数据维护法令》（GDPR），到我国新发布的《数据安全法》和《个人信息维护法》，数据的监管合规已成为全球性趋势。而在数据晋级为新的出产要素的布景下，怎么在数据安全、隐私维护的前提下运用好数据的价值是一个年代出题。

　　望文生义，隐私核算技能是在数据隐私维护的根底上，完结核算使命。浙江大学教授、浙江大学网络空间安全学院院长任奎说：“假如咱们把互联网称为新年代的根底设施，隐私核算便是能够处理大部分数据维护与安全运用难题的根底设施要害安全技能。”

　　任奎还解说称，隐私核算不是某个单项技能，而是大一统的称号。依据达摩院给出的界说，隐私核算“交融了密码学、人工智能、芯片规划等学科，以多方安全核算、差分隐私、可信核算为代表技能，在确保数据隐私不走漏的情况下完结核算剖析，为跨安排的数据同享供给可行的形式”。

　　达摩院指出，因为遭受功能瓶颈、技能信赖缺乏、规范不一致等问题，隐私核算尚只能在少数数据的场景下运用。

　　“现在跟着硬件加快和软件立异，咱们逐步看到实用化的趋势，当然这还有个进程。”任奎说，现在要点重视三个“比较重要”的技能：安全多方核算、差分隐私、数据脱敏，“这三个方向都有十分令人等待的技能打破和实质性场景落地发生”。

　　达摩院猜测，3年内，全域隐私核算的技能将在功能和可解说性上有新的打破，并开端呈现数据信托公司供给依据隐私核算的数据同享服务；未来5-10年，全域隐私核算将改动现有的数据获取方法，激起依据数据的新出产力。

　　在人口密布区域，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，怎么完结全球衔接与数字化运用？明显，单靠地上网络和核算已无法有用满意需求。

　　达摩院以为，星地核算经过空、天、地、海泛在掩盖的网络衔接，完结全息泛在的智能高速宽带通讯和全域核算服务，将促进万物互联，有用处理偏远地区、帆海航空的通讯需求。而低延时广掩盖的网络，也将促进云网端的进一步交融，为各种极点场景带来新式运用的或许。

　　以SpaceX为代表，到2021年12月，Starlink星座累计发射1890颗卫星。经国外测速网站Ookla发布，2021年第二季度，Starlink的测验均匀为108Mbps，网络推迟均匀37ms。现在Starlink星座已取得12个国家的正式答应，并在16个国家开端运营，现在全球用户超越10万。

　　“全球正处于卫星互联网开展的上升期，各国商业航天工业开展正加快。”阿里达摩院XG试验室担任人张铭观察到，因为低轨卫星低时延、低本钱的衔接才能全面进步，星地核算也将全面拓宽各类运用，如海洋、航空、铁路、车联网、农业、无人机及无人配备、数字政府及才智城市等各个职业的数字化转型。

　　张铭信任，云核算、通讯技能与卫星互联网组合在一起的星地核算，在未来将成为全新一代的根底设施。

　　达摩院估计，未来3年，低轨卫星数量会迎来爆发式增加，与高轨卫星一起组成卫星互联网；未来5年，卫星互联网与地上网络能无缝结合构成六合一体的泛在互联网，卫星及其地上系统成为新式核算节点，在各类数字化服务场景中发挥效果。

　　达摩院也指出，星地核算在完结上仍面对较多难题，如空六合一体化通讯问题、星群核算问题、星地工业交融问题等等。

　　云核算在曩昔的10多年里取得了飞速开展。跟着技能的改造，下一阶段云大将诞生怎样的新物种？达摩院以为是“云网端交融而成的新核算系统”。

　　在新核算系统架构下，云、网、端仍各有分工，但均有新变化：担任核算与数据处理的云，将具有更好的核算功率、系统化的数据处理以及高精高效高掩盖的人工智能；作为系统中的衔接，网的低延时、广掩盖将让云网端构成更有机的全体；而作为系统中的交互界面，端的形状将愈加多元，掩盖各类场景下的交互需求。

　　达摩院提出，云网端的交融协同，将更高效地促进诞生更多新式运用：在云端，运用将不受曩昔设备资源的约束，开释更多或许性，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际核算运用，例如实时的工业质检；在端侧，云网端进行协同与交互，催生如元国际的虚拟国际。

　　达摩院猜测，未来 2 年内将有很多的运用场景在云网端交融的系统运转，随同着更多依云而生的新式设备的诞生，用户体会将更极致、更丰厚。

　　云网端交融的系统还需求战胜两个应战：一是网络质量、本钱与掩盖将成为系统限制条件，新式网络技能（如5G与卫星互联网）需求不断以运用需求为导向进行技能迭代并加大掩盖；二是信息安全，数据在云上处理，对数据加密、数据管理、安全核算、隐私核算等安全技能的要求更高。

　　现在电脑、手机上显现交互的界面是一个个的“窗口”，而在XR（泛指各类虚拟技能）眼镜上，交互界面是是立体空间。在三维空间，人们能够有更直观、更沉溺式的显现，用户和内容的互动方法也会从文字、图片进化到视频、互动，发生根本性改动。

　　达摩院以为，跟着 VR、AR 为代表的虚拟现实技能的工业化，下一代的 XR 互联网，将对数字年代发生巨大影响。

　　达摩院提出，构筑 XR 互联网需求四大要素：硬件（如 XR 眼镜等）、内容（如文娱、购物、交际等）、人工智能（如空间感知、数字孪生）、根底设施（如 5G、云核算等）。

　　这四要素中，硬件和内容会首先开展，其间XR眼镜作为XR互联网的榜首进口，将向着体积更小、分量更轻、呼应速度更快的方向开展；而内容则将以文娱交际和工作场景为先，再逐步开展至购物、教育、医疗等对远距互动有必定需求的场景。

　　在达摩院看来，XR 互联网改动人与科技互动的方法，一是模仿实在国际的时空、处理实在国际远距移动的问题，如长途教育、长途医疗、长途工作等；二是发明实在国际不存在的时空，处理实在国际不完美的问题，如游戏、交际等。

　　达摩院估计，未来 3 年内会发生新一代的眼镜，交融AR与VR技能，运用端云协同核算、光学、透视等技能使得外形与分量接近于一般眼镜；而XR眼镜作为互联网进口，也将得到大范围遍及。

　　达摩院也指出，XR 互联网当时还处于开展初期，技能上最大的应战是怎么完结高度沉溺式体会，一起也面对较高的隐私危险。