達摩院2022年十大科技趨勢發(fā)布：AI for Science剛開始，大模型進入冷靜期

白交 2021-12-28 15:57:27 來源：量子位

楊凈 發(fā)自 凹非寺

量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

2022年，科技圈哪些技術(shù)走向值得關(guān)注？

今天，達摩院發(fā)布了年度十大科技趨勢，涵蓋人工智能、芯片制造、隱私計算、機器人、云計算、星地計算等多個領(lǐng)域。

結(jié)果一出，引發(fā)業(yè)內(nèi)大規(guī)模討論，學界大牛也都紛紛下場，包括：

中國科學院院士、北京大學教授鄂維南；

浙江大學人工智能研究所所長吳飛；

南京大學計算機科學與技術(shù)系主任兼人工智能學院院長周志華；

清華大學計算機系副主任、北京智源人工智能研究院學術(shù)副院長唐杰。

……

所以到底什么樣的內(nèi)容，竟可以引發(fā)如此關(guān)注？快速概覽如下：

學界大牛齊下場評論

最典型的兩大議題，當屬今年震驚學界的AI for Science，以及產(chǎn)業(yè)界競逐的大模型，達摩院引起了一波大討論，開頭提及的學研大拿也基本圍繞這兩個話題。

首先是AI for Science。達摩院認為，人工智能將與科研深度結(jié)合，成為科學家繼計算機之后的新生產(chǎn)工具。

過去一年里，AI+Science技術(shù)成果集中爆發(fā)，不少學界、業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)看到了人工智能在傳統(tǒng)科學領(lǐng)域的價值：

AlphaFold2成功預測98.5%的人類蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)；DeepMind用AI解決數(shù)學難題；預訓練模型體系A(chǔ)liceMind，證明近400項定理。

中國科學院院士、北京大學教授鄂維南認為，AI for Science帶來的不不僅僅是幾個點上的突破，而是科研方法的全面改變。

我們正處于新科學革命起點。

浙江大學人工智能研究所所長吳飛肯定了AI會是科學家的工具這一想法。

不過他希望不要局限于此，科學家還需要形成計算思維來進行科學探索。

大家都在關(guān)注的大模型領(lǐng)域，也是今年達摩院科技走向預測的焦點之一。

過去一年，國內(nèi)外開啟了參數(shù)競賽模式，谷歌、Open AI、智源、達摩院交出了自己的答卷。不久前，達摩院才發(fā)布了全球最大預訓練模型、高達10萬億參數(shù)的M6。具體在大模型所帶來的性能提升上，也已經(jīng)屬于是行業(yè)共識。

但新的一年，達摩院卻給自己澆了一淌冷水。它認為，大模型的規(guī)模發(fā)展將進入冷靜期。

此言一出，瞬間在業(yè)內(nèi)引起不少熱議與思考：大模型的意義究竟在哪？又該如何權(quán)衡能耗與性能？

達摩院預測，大小模型協(xié)同將是未來。

南京大學人工智能學院院長周志華認為，大模型未來會在一些事關(guān)國計民生的重大任務上發(fā)揮作用，而在其他一些場景下或許會通過類似集成學習的手段來利用小模型。

具體到大模型研究方向上，清華大學計算機系副主任唐杰認為，未來將圍繞認知智能、高效應用等多個角度展開。

除此之外，還有更多議題也引發(fā)了討論，接下來就帶你一文看盡。

最矚目三大突破

趨勢一：人工智能成為科學家的新生產(chǎn)工具，催生科研新范式

近年來，AI也被證明能用來做規(guī)律發(fā)現(xiàn)，不僅在應用科學領(lǐng)域，也能在自然科學領(lǐng)域發(fā)揮作用。AI將成為科學家繼計算機之后的新生產(chǎn)工具。

一是帶來效率的顯著提升，AI將伴隨科研的全流程，從假設(shè)、實驗到歸納總結(jié)；二是讓更多人都參與到科學研究中來。

在各科研領(lǐng)域中的應用節(jié)奏也有所區(qū)別，在數(shù)字化程度高、數(shù)據(jù)積累好、問題已經(jīng)被清晰定義的領(lǐng)域中將推進得更快，比如AlphaFold2，就運用生命科學積累的大量數(shù)據(jù)來預測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。

趨勢二：大模型參數(shù)競賽進入冷靜期，大小模型在云邊端協(xié)同進化

過去一年，大規(guī)模預訓練模型取得了重要進展，為下游的AI模型提供很好的基礎(chǔ)。然而參數(shù)數(shù)量的增加，所帶來的性能提升與能耗提升不成比例，大模型的規(guī)模發(fā)展將進入冷靜期。

大小模型協(xié)同將是未來的發(fā)展方向。大模型沉淀的知識與認知推理能力向小模型輸出，小模型基于大模型的基礎(chǔ)疊加在垂直場景的感知、認知、決策、執(zhí)行能力，再將執(zhí)行的結(jié)果反饋給大模型，讓大模型的知識與能力持續(xù)進化，形成一套有機循環(huán)的智能系統(tǒng)。

未來3年內(nèi)，在個別領(lǐng)域?qū)⒁源竽Ｐ蜑榛A(chǔ)，對協(xié)同進化的智能系統(tǒng)進行試點探索。

趨勢三：光電融合兼具光子和電子優(yōu)勢，突破摩爾定律限制

硅光芯片不同于電子芯片，它用光子代替電子進行信息傳輸，承載信息更多、傳輸距離更遠。相較于量子芯片，它不需改變二進制的架構(gòu)，能延續(xù)當前的計算機體系。

云計算與人工智能的大爆發(fā)，推動了硅光芯片的技術(shù)突破和快速迭代，商業(yè)化需求也由此高速增長。

硅光芯片目前核心挑戰(zhàn)來自產(chǎn)業(yè)鏈和工藝水平，因此需要與成熟的電子芯片技術(shù)融合，運用電子芯片先進的制造工藝及模塊化技術(shù)，結(jié)合光子和電子優(yōu)勢的硅光技術(shù)將是未來的主流形態(tài)。

硬科技深入傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)

趨勢四：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

綠色能源的大規(guī)模開發(fā)和利用已成為世界能源發(fā)展的主要方向。但傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，難以應對風電、光伏發(fā)電的波動性、隨機性、反調(diào)峰等特性，缺乏高穩(wěn)定的多能協(xié)調(diào)，復雜故障及時響應的應對能力。

以人工智能為主的新一代信息技術(shù)，將對能源系統(tǒng)整體的高效穩(wěn)定運行提供技術(shù)保障和有力支撐，具體在功率預測、調(diào)度控制、自動化故障響應等方面帶來了突破。

達摩院預測，在未來三年內(nèi)，AI將幫助電力系統(tǒng)實現(xiàn)大規(guī)模綠能消納，能源供給在時間和空間維度上能夠互聯(lián)互濟，網(wǎng)源協(xié)調(diào)發(fā)展，彈性調(diào)度，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、高效、穩(wěn)定運行。

趨勢五：機器人將兼具柔性和類人感知，可自適應完成多種任務

機器人作為技術(shù)的集大成者，正朝向多認為、自適應、協(xié)同化的路線發(fā)展。

柔性機器人就是重要的突破代表，近年來結(jié)合AI技術(shù)增強環(huán)境感知能力，不再像傳統(tǒng)機器人那樣窮舉各種可能性，拓展了機器人的應用場景。

正如，工業(yè)機器人正從大規(guī)模標準化的產(chǎn)線走向小規(guī)模非標的產(chǎn)線；服務機器人通過感知人的意圖，更柔軟地與人產(chǎn)生反應和交互。

接下來未來3年，柔性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。同時在服務機器人領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化，開啟規(guī)?；瘧?。

趨勢六：人工智能與精準醫(yī)療深度融合，助力診療精度和效率提升

傳統(tǒng)醫(yī)學方法在疾病的早篩、診斷、預后、治療中存在局限性，體現(xiàn)在確診準確率和診療效率、精度和效果等方面。

以AI為代表的新興技術(shù)將逐漸滲透到臨床診療的多病種全流程中去，比如腫瘤的全流程導航、慢病預測和確診精度的提升。

目前，AI已被證明可與基因檢測、靶向治療、免疫治療等新技術(shù)研究相結(jié)合，改變單純依賴醫(yī)生經(jīng)驗的診斷模式。

未來三年 ，以人為中心的AI醫(yī)療將作為高精度導航，滲透疾病預防、診療各個環(huán)節(jié)。其中，可解釋性有望實現(xiàn)突破，推動AI與醫(yī)生建立互信關(guān)系，進一步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

未來互聯(lián)的四種趨勢

趨勢七：破解數(shù)據(jù)保護和利用兩難，隱私計算走向全域數(shù)據(jù)保護

在數(shù)字經(jīng)濟時代，數(shù)據(jù)成為核心生產(chǎn)要素。但數(shù)據(jù)確權(quán)、數(shù)據(jù)法規(guī)與意識、數(shù)據(jù)安全保障等因素，制約了跨組織間數(shù)據(jù)的共享與價值挖掘。

隱私計算就為跨組織數(shù)據(jù)共享提供了可行模式。它以多方安全計算、差分隱私、可信計算為代表技術(shù)，可保證在數(shù)據(jù)隱私不泄露的情況下實現(xiàn)計算分析。

未來3年，全域隱私計算技術(shù)將在性能和可解釋性有新的突破，并開始出現(xiàn)數(shù)據(jù)信托公司，提供基于隱私計算的數(shù)據(jù)共享服務。

趨勢八：衛(wèi)星及地面一體化的通信與計算體系形成，促進空天地海的全面數(shù)字化

隨著連接及數(shù)字化服務與應用的需求不斷增加，單靠地面網(wǎng)絡和計算已無法有效滿足需求。星地計算，正在成為一種新興的計算架構(gòu)。

它集成衛(wèi)星系統(tǒng)、空中網(wǎng)絡、地面通信和云計算等技術(shù)，通過空、天、地、海泛在覆蓋的網(wǎng)絡連接，以應對偏遠地區(qū)、航海航空的通信需求，并為各種極端場景帶來新型應用的可能。

未來3年，低軌衛(wèi)星數(shù)量會迎來爆發(fā)式增長，與高軌衛(wèi)星共同組成衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)；未來5年，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面網(wǎng)絡能無縫結(jié)合形成天地一體的泛在互聯(lián)網(wǎng)，在各類數(shù)字化服務場景中發(fā)揮作用。

趨勢九：云網(wǎng)端融合形成新計算體系，催生云上新物種

在網(wǎng)絡連接技術(shù)高速發(fā)展的背景下，云計算已經(jīng)從基礎(chǔ)設(shè)施云化、架構(gòu)云原生化，走向第三個階段——云網(wǎng)端融合的新體系架構(gòu)。

云作為體系中的“腦”，負責計算與數(shù)據(jù)處理；網(wǎng)是體系中的連接，光纖、5G、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通過云融合，形成低延時、廣覆蓋的一張網(wǎng)；端，則是體系中的交互界面，專注于用戶體驗。

三者融合協(xié)同可更高效地促進誕生更多新型應用，比如高精度的工業(yè)仿真、實時工業(yè)質(zhì)檢、虛實融合空間等。

趨勢十：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

互聯(lián)網(wǎng)的更新迭代，會對數(shù)字時代的產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生巨大影響。下一代XR互聯(lián)網(wǎng)將改變用戶的信息感知和獲取方式。

構(gòu)筑XR互聯(lián)網(wǎng)需要四大要素：硬件（如XR眼鏡）、內(nèi)容（如娛樂、購物、社交等）、人工智能（如空間感知、數(shù)字孿生）、基礎(chǔ)設(shè)施（如5G、云計算等）

XR眼鏡會成為XR互聯(lián)網(wǎng)的第一入口，會向著體積更小、重量更輕、響應速度更快的方向發(fā)展，未來3年內(nèi)會產(chǎn)生接近普通眼鏡的XR眼鏡，得到一定普及。

以上即是達摩院的2022趨勢洞察，你最看好哪個方向？