2022 十大科技趋势！达摩院年终预测重磅出炉：AI for Science 高居榜首

作为“一所探索科技未知的研究院”，阿里巴巴达摩院成立至今已经四年了。

这四年来，在达摩院的指导原则下，“探索科技进步的核心位置，并以推动人类理想为目标”，他们致力于基础科学研究工作，并在前沿技术领域进行开创性探索。达摩院在基础科研和硬科技发展方面取得了显著成果。

今年年初，达摩院首次发布了《达摩院成立三年技术回顾报告》，该综述性报告涵盖了人工智能（AI）、量子计算、自动驾驶等技术领域的显著成果：取得60多项处于世界领先地位的技术成果，并汇聚了包括IEEE Fellow在内的众多顶尖科学家；成功培育了"平头哥"科技公司与"小蛮驴"科技公司两家高科技企业；在芯片领域方面更是推出了先进RISC-V架构处理器玄铁910系列；此外还发布了能够实现1秒处理7.8万张照片的超强AI推理处理器"含光800"等多款创新产品；这份综述性报告无疑是对过去三年研发工作的高度认可与总结

在过去一年中，达摩院持续 dedication于前沿科技的研发与创新：该系统被广泛认可为具有史无前例规模的语言模型，并包含 270 亿参数。在研宄方面取得突破性进展：成功研发出集计算与存储于一体的 AI 芯片。最大规模预训练模型兼具极低能耗的 M6 系列。

在 2021 年底即将进入尾声之际，在全球范围内对近3年间的约百万篇公开论文以及八千多份专利进行了深入研究与整理，并通过与百位顶尖科学家的深入交流与探讨，在今天这一重要时刻，《达摩院》权威发布《2022十大科技趋势》，这一全新发布的前沿预测涵盖了人工智能、芯片设计、计算技术以及通信网络等多个关键领域，并聚焦于可能引发全球性变革的技术发展方向

我们正处在一个数字科技飞速发展的关键阶段, 在推进数字化发展的同时也在不断推进网络化进程以及智能化升级的过程中, 数字世界与物理世界的融合与协同更加紧密地进行着. 在这种情况下, 在这种情况下, 在这种情况下, 在这种情况下, 在这种情况下, 在这种情况下, 在这种情况下, 在这种情况下, 在这种情况下, 在这种情况下, 在这种情况下, 在此背景之下,
2022年的科技发展走向将如何？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

近年来，人工智能已被实证证明能够在发现科学规律方面发挥重要作用，并不仅限于应用科学领域，在基础科学研究中也同样具有潜力：2021年12月起始时分, DeepMind作为首个实现这一突破的人工智能平台,首次将人工智能技术应用于引导数学家提出两个新的数学猜想,从而帮助数学家形成对复杂数学现象的直观理解

由此可见，在过去的几个世纪里科学研究主要依赖于实验科学与理论科学这两大学科框架；然而如今我们或许将见证一种全新的研究范式：人工智能正在成为科学家们在探索未知领域时的得力助手

AI与科学的有效结合将推动两种现有研究范式的深度融合，并展现由这一结合所蕴含的巨大潜力。这将开创一个全新的科学研究范式。借助这一技术的应用与传统科学研究的有效整合，在推动效率提升的同时更能使科学研究突破单纯依靠个别天才的专业化。它不仅能够显著提高工作效率，并且能够辅助科学家提出研究假设并解决复杂场景中的科学难题。这种变革性的进展不仅有助于克服长时间难以逾越的研究瓶颈，并且有望让人类探索的脚步迈向更遥远的地界

华先胜深刻认识到AI for Science在其认知框架内所具有的价值。就科学研究而言，在其方法论层面将小概率事件提升至较高发生概率并赋予其更严谨的科学属性，则是AI for Science发挥的独特作用。达摩院展望未来三年间人工智能将在应用科学领域获得广泛应用，并在若干基础性科学研究中逐步发展成为科学家日常工作中不可或缺的重要工具。

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

在推动科学家取得重大突破的过程中，在支撑其发展的核心力量中

但在大模型技术持续陷入技术竞争的同时（...），其在性能与能耗方面的提升却未能与模型复杂度的攀升保持同步效率水平（...）。

但在大模型技术持续陷入技术竞争的同时（...），其在性能与能耗方面的提升却未能与模型复杂度的攀升保持同步效率水平（...）。

但在大模型技术持续陷入技术竞争的同时（ ... ），其在性能与能耗方面的提升却未能与模型复杂度的攀升保持同步效率水平（ ... ） 。

但在大模型技术持续陷入技术竞争的同时（ ... ），其在性能与能耗方面的提升却未能与模型复杂度的攀升保持同步效率水平（ ... ） 。

因该问题的存在性而被提及后,达摩院预计未来三年将在个别领域基于大规模预训练模型展开协同进化研究,以开展试点探索工作.而在未来五年期间,协同进化理论将被视为体系内的标准,具备具备获取并贡献智能系统能力的社会,从而推动通用人工智能技术再进一步推进一步前进.

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

达摩院视其为一项重要领域，并将其涵盖范围扩大至芯片行业。就目前而言，在电子芯片方面的发展已即将突破摩尔定律所设定的技术瓶颈；尽管集成技术发展已趋近于瓶颈状态……随着高性能计算需求持续攀升以及对其数据吞吐能力的需求也在不断提升，在这一关键时刻提出了一个具有创新性的解决方案：即通过采用光子替代电子进行信息传输的方式，并结合硅光技术的优势实现两者的互补融合……

周治平表示："该技术通过将光电子器件转化为硅片形式，在一个全新的硅基平台上完美展现了其独特优势"。他进一步指出："这一创新性设计不仅巧妙地将其特点整合到一个新的硅基平台上，在成本与集成度方面实现了显著的提升"。值得注意的是，在实际应用中"这一技术有望显著提升数据中心集群间、服务器间以及各芯片间的通信效率"。

达摩院预测，在接下来的三年内，硅光芯片将在大部分大型数据中心中主导高速信息传输。预计到2025年左右（即未来五到十年），基于硅光芯片的光计算将在一部分电子芯片的应用场景中发挥替代作用。

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与应用已成为当今世界能源发展的核心趋势；然而，在风力发电与太阳能发电方面存在的波动不稳定性和不可预测性的特点将在一定程度上影响电网的稳定性以及系统的可控能力。

而凭借精确计算与协调机制的运用，在引入人工智能技术方面将能够有效缓解这一局限性：精确预测功率、智能调度控制以及自动化地应对故障等特性将推动大规模新能源发电与并网工作同步推进，并实现能源系统的大规模升级

一位资深专家指出：中国的新型电力系统要想实现智能化调控与精准运行推演，则必须依靠先进的人工智能技术的支持。对此，在未来三年期间里，《达摩院》预估人工智能技术将成为促进电力系统大规模绿色能源接入与高效利用的关键驱动力。这一技术不仅能让能源供给在时间和空间维度上形成互联互通与互为依托的关系，并将在网络化与分布式能源之间形成协调发展的良好局面。此外，在灵活多样的调度机制下（即具备高度的弹性调度能力），我国的电力系统将会呈现出安全稳定并具有高效的运行能力

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

伴随硬件技术与网络技术的进步以及人工智能与云计算的发展趋于成熟，在这一背景下，“多任务处理能力增强”、“自适应性提升”以及“协同工作能力增强”的方向成为当前机器人发展的主流趋势。“传统”的基于预编程的设计模式及受限于大型生产线架构的传统机器人已无法满足现代复杂场景的需求。“此时应运而生的是具备柔软性与灵活性并重以及高度可编程性和扩展性的柔性机器人系统。

近年来，
柔性和人工智能技术融合促使机器人具备感知能力，
显著提升了通用性和自主性，
减少了对预设程序的依赖，
使其能够适应多种工作环境并在不同任务中进行优化调整。
此外，
柔性的感知技术使机器人从大规模标准化生产转向小规模非标准化运作，
降低了企业的使用门槛。
因此，
达摩院预测：
未来五年内
柔性的感知型机器人将成为企业用于填补用工缺口的重要工具：
在未来五到十年内
这种类型的机器人将逐步取代传统工业机器人，
成为生产线的主要设备，
并在服务型机器人领域实现规模化应用。

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

传统医学方法主要依赖于医生的经验，在疾病早期筛查、诊断和治疗等方面仍存在一定的局限。然而人工智能有望创新性地融合医疗专家经验和新型辅助诊断技术以发挥更大的潜力。

在早筛诊断阶段中，人工智能技术已被证明能够与基因检测、靶向治疗以及免疫治疗等多种新技术协同作用。这不仅取代了仅凭医生经验和单一诊断手段的传统模式：数据显示，在使用人工智能辅助进行乳腺癌早期筛查时，在美国其阳性误诊率降低了5.7%，而在英国这一数值则下降了1.2%。

在治疗阶段, 人工智能技术将优化现有癌症治疗方法, 肿瘤的处理不再局限于单纯判断是否切除, 而是能够清晰评估肿瘤是否会复发或转移, 并且能够比人工观察更具准确性, 使整个治疗流程更加透明和直观. 同样, 在预测阶段, 通过临床数据进行精准分析和预测的技术应用将帮助制定个性化治疗方案, 进而提高诊断准确性和减少并发症发生率.

在这些能力的支持下，达摩院展望指出，在未来三年内将以人为中心推进精准医疗的发展战略，并预计人工智能将在疾病预防和服务诊断等各个阶段深入融入临床实践，在提升医疗效率与治疗精准度方面发挥关键作用。

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

在数字经济时代背景下，数据被确立为核心生产要素。基于密码学等基础学科的发展需求，在此背景下融合了人工智能等前沿科技的人工智能系统体系中形成了多方安全计算与差分隐私相结合的安全 compute 技术框架，并以可信 compute 作为支撑保障层的重要技术手段具有重要价值

但面对计算和通信领域的变革不断加快，隐私计算将迎来三方面的突破：

一、性能与效率的重大跨越提升，在同态加密领域实现算法创新，并包含以下关键突破：一是大幅减少加解密过程所需的计算资源负担；二是通过软硬件协同优化的技术支撑实现加速芯片的有效应用等

二、采用透明化的白盒化方法进行隐私计算技术实现，并通过增强系统透明度从而提升用户对系统信任度；借助开放集成能力打破不同技术和模型之间的壁垒，并进一步提高系统的整合效率。

三、数据信任机制的建立旨在为各组织提供可靠的技术支持平台，在技术和运营层面提供专业服务。这一机制旨在促进各组织间的高效数据共享机制的形成。

如突破上述三项关键点，则隐私计算有望进入大规模数据保护阶段，在这一过程中推动数字时代的生产力发展。达摩院预计未来三年内，在性能与可解释性方面将取得进一步进展，并可能发展出一系列基于隐私计算的安全共享服务模式。

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

数字技术对通信应用的需求日益复杂化，在全球范围内推动了通信服务向更广袤的空间延伸。包括深空探测、海洋考察以及沙漠探险在内的 vast 无人区域也逐渐成为关注焦点。然而，仅依赖地面网络和计算平台的数字化服务已显力不从心。

而星地计算作为一种新型信息处理体系，在集成卫星系统、空中网络、地面通信以及云计算等技术的基础上，在天地人广泛覆盖下实现了全方位智能化高速宽带通信，并提供全面服务网络空间。这一创新性发展有助于推动万物互联战略目标的实现，并为极端复杂环境下的应用提供了新的技术支撑。阿里达摩院XG实验室负责人张铭表示充满信心："我们相信云计算、通信技术和卫星互联网协同作用形成的星地计算将在未来构成未来全新的基础架构"。

据预测，在接下来的三年内，低轨卫星数量将迎来急剧增长；卫星及其地面系统将构成新型计算节点

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层面的深化发展和体系架构的智能化升级后，如今正朝着第三阶段的演进：基于云-网-端协同模式实现资源高效整合的方向拓展。

在新架构中, 云计算、网络及终端设备将各自承担不同的职责, 更高效地推动新型应用的创新与发展: 云计算扮演中枢角色, 负责计算与数据处理; 网络充当网络介质的角色, 连接不同形态的云计算资源与终端设备; 终端设备提供交互界面, 大幅减少不必要的计算与数据处理任务.

达摩院预测，在未来两年内将在云网融合体系中运行出大量新兴应用场景，并伴随着随着云计算发展而产生的新型设备的出现 将会带来更极致和更丰富的一体化体验

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

今年，“元宇宙”与“Web 3.0”等议题无疑是当前技术领域备受关注的焦点。随着VR与AR等虚拟现实技术逐步走向产业化，在线下线上均有显著应用前景。“元宇宙”与“Web 3.0”的结合为下一代信息交互方式开辟了全新路径——以沉浸式体验为核心的XR（未来虚实融合）互联网将在未来掀起新一轮的应用革命

达摩院认为，在XR互联网时代下，人类与科技的互动模式将发生根本转变；这一变革预示着娱乐社交等场景将得到显著拓展，并涉及工作购物教育医疗等多个方面

一是构建时空维度的数字化模型以应对现实场景中的远程活动挑战，并涵盖远程教育、医疗及办公等多个领域以突破地理障碍。

二是构建虚拟时空环境来应对真实世界存在的缺陷问题，并通过模拟现实中的互动场景（如游戏、社交网络等），帮助用户在虚拟环境中逐步确认其身份认同，并以类似于现实世界的互动方式进行交流。

在这一热潮中，达摩院预测新设计的XR眼镜外形与重量接近普通眼镜未来三年内将出现，并将成为下一代互联网的重要入口 。