达摩院通过分析 159 个领域近三年 770 万篇公开论文、8.5 万份专利，挖掘其中热点领域及重点技术突破，深度访谈近 100 位科学家后，达摩院拨开未来迷雾，重磅发布 2022 十大科技趋势，涵盖人工智能、芯片、计算和通信等或将激发全局变革的科技领域——这已是达摩院连续第四年发布前沿科技趋势预测。
达摩院院长张建锋认为：“我们当前正在经历数字科技最快发展的阶段，数字化、网络化、智能化让数字世界与物理世界的融合与协同更加紧密。”在如此趋势下，2022 年科技将如何发展？以下是达摩院给出的答案。
趋势一AI for Science
人工智能成为科学家的新生产工具，催生科研新范式
实验科学和理论科学是数百年来科学界的两大基础范式，而人工智能正在催生新的科研范式。机器学习能够处理多维、多模态的海量数据，解决复杂场景下的科学难题，带领科学探索抵达过去无法触及的新领域。人工智能不仅将加速科研流程，还将帮助发现新的科学规律。
预计未来三年，人工智能将在应用科学中得到普遍应用，在部分基础科学中开始成为科学家的生产工具。
趋势二 大小模型协同进化
大模型参数竞赛进入冷静期，大小模型将在云边端协同进化
在 AI 助力科学家成为可能的背后， AI 模型背后的大规模预训练模型功不可没。
超大规模预训练模型是从弱人工智能向通用人工智能的突破性探索，解决了传统深度学习的应用碎片化难题，但性能与能耗提升不成比例的效率问题限制了参数规模继续扩张。人工智能研究将从大模型参数竞赛走向大小模型的协同进化，大模型向边、端的小模型输出模型能力，小模型负责实际的推理与执行，同时小模型再向大模型反馈算法与执行成效，让大模型的能力持续强化，形成有机循环的智能体系。
趋势三 硅光芯片
光电融合兼具光子和电子优势，突破摩尔定律限制
电子芯片的发展逼近摩尔定律极限，难以满足高性能计算不断增长的数据吞吐需求。硅光芯片用光子代替电子进行信息传输，可承载更多信息和传输更远距离，具备高计算密度与低能耗的优势。随着云计算与人工智能的大爆发，硅光芯片迎来技术快速迭代与产业链高速发展。
预计未来三年，硅光芯片将承载绝大部分大型数据中心内的高速信息传输。
趋势四 绿色能源AI
人工智能助力大规模绿色能源消纳，实现多能互补的电力体系
绿色能源的大规模开发和利用是当今世界能源发展的主要方向，但风电与光伏发电的波动性、随机性、反调峰等特性会在一定程度上影响电网的稳定性和可控性。
而通过精准的计算和协调能力，引入人工智能技术将极大弥补这一缺点：功率预测精准、调度控制智能、故障响应自动化，推动大规模新能源发电、并网、输送、消纳和安全运行，完成对能源系统的升级改造。
预计未来三年，人工智能技术将帮助电力系统实现大规模绿色能源消纳，实现电力系统的安全、高效、稳定运行。
趋势五 柔性感知机器人
机器人将兼具柔性和类人感知，可自适应完成多种任务
随着硬件、网络、人工智能和云计算等技术的不断发展，机器人也在向多任务、自适应、协同化的路线发展，依赖预编程、局限于大型生产线等结构化场景的传统机器人已逐渐满足不了需求。此时，具备柔软灵活、可编程、可伸缩等特征的柔性机器人应运而生。
传统机器人依赖预编程，局限于大型生产线等结构化场景。近年来，柔性机器人结合柔性电子、力感知与控制、人工智能技术，获得了力觉、视觉、声音等感知能力，应对多任务的通用性与应对环境变化的自适应性大幅提升。机器人将从大规模、标准化的产线走向小规模、非标准化的场景。
预计未来五年，柔性感知机器人将逐步替代传统工业机器人，成为产线上的主力设备，并在服务机器人领域开始规模化应用。
趋势六 高精度医疗导航
人工智能与精准医疗深度融合，助力诊疗精度与效率提升
传统医疗依赖医生经验，犹如人工寻路，效果参差不齐。人工智能与精准医疗深度融合，专家经验和新的辅助诊断技术有机结合，将成为临床医学的高精度导航系统，为医生提供自动指引，帮助医疗决策更快更准，实现重大疾病的可量化、可计算、可预测、可防治。
预计未来三年，以人为中心的精准医疗将成为主要方向，人工智能将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协同。
趋势七 全域隐私计算
破解数据保护与流通两难，隐私计算走向全域数据保护
在数字经济时代，数据已成为核心生产要素。浙江大学教授、浙江大学网络空间安全学院院长任奎将隐私计算形容为：“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。”
数据安全保护与数据流通是数字时代的两难问题，破解之道是隐私计算。过去受制于性能瓶颈、技术信任不足、标准不统一等问题，隐私计算尚只能在少量数据的场景下应用。随着专用芯片、加密算法、白盒化、数据信托等技术融合发展，隐私计算有望跨越到海量数据保护，数据源将扩展到全域，激发数字时代的新生产力。
预计未来三年，全域隐私计算技术将在性能和可解释性上有新的突破，或将出现数据信托机构提供基于隐私计算的数据共享服务。
趋势八 星地计算
卫星及地面一体化的通信与计算，促进空天地海全面数字化
数字化需求的不断演变，使通信不再只局限于服务人口密集的区域，各种深空、海洋、沙漠等无人区尚是服务的空白地带,仅基于地面网络和计算的数字化服务已无法有效满足需求。高低轨卫星通信和地面移动通信将无缝连接，形成空天地海一体化立体网络。由于算随网动，星地计算将集成卫星系统、空中网络、地面通信和云计算，成为一种新兴的计算架构，扩展数字化服务的空间。
预计未来三年，低轨卫星数量会迎来爆发式增长，卫星及其地面系统将成为新型计算节点。
趋势九 云网端融合
云网端融合形成新计算体系，催生云上新物种
云计算在经历了基础设施云化和架构云原生化后，如今正在迈向第三层变化：云、网、端的协作关系发生变化，走向云网端融合的新体系架构。
在新体系架构中，云、网、端将各自分工，更高效地促进新型应用的诞生：云作为体系中的“脑”，负责计算与数据处理；网作为体系中的连接系统，连接各种形态的云和端；端作为体系中的交互界面，大幅简化非必要的计算和数据资源。
预测在未来两年内，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，带来更极致、更丰富的用户体验。
趋势十 XR 互联网
XR 眼镜会成为重要交互界面，带动下一代互联网发展
“元宇宙”无疑是技术圈年度科技热词之一，被许多人视作互联网的终极形态。而随着 VR、AR 为代表的虚拟现实技术产业化，下一代的 XR 互联网将对数字时代产生巨大影响——以沉浸式体验为核心的 XR（未来虚实融合）互联网将迎爆发期。
达摩院指出，XR 互联网将改变人与科技互动的方式，包括娱乐、社交、工作、购物、教育、医疗等多种场景。
在此热潮下，预计未来三年，外形与重量接近普通眼镜的新一代 XR 眼镜将产生，成为下一代互联网的关键入口。
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