趨勢(shì)一：AI for Science

　　近年來(lái)，人工智能已被證明能夠做到科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)，不僅在應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域，在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域也能發(fā)揮作用：2021 年 12 月，DeepMind 首次使用人工智能幫助數(shù)學(xué)家們提出了兩個(gè)全新的數(shù)學(xué)猜想，輔助數(shù)學(xué)家形成對(duì)復(fù)雜數(shù)學(xué)的直覺(jué)。

　　實(shí)驗(yàn)科學(xué)和理論科學(xué)是數(shù)百年來(lái)科學(xué)界的兩大基礎(chǔ)范式，而人工智能正在催生新的科研范式。機(jī)器學(xué)習(xí)能夠處理多維、多模態(tài)的海量數(shù)據(jù)，解決復(fù)雜場(chǎng)景下的科學(xué)難題，帶領(lǐng)科學(xué)探索抵達(dá)過(guò)去無(wú)法觸及的新領(lǐng)域。

　　人工智能不僅將加速科研流程，還將幫助發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)規(guī)律。預(yù)計(jì)未來(lái)三年，人工智能將在應(yīng)用科學(xué)中得到普遍應(yīng)用，在部分基礎(chǔ)科學(xué)中開(kāi)始成為科學(xué)家的生產(chǎn)工具。

　　趨勢(shì)二：大小模型協(xié)同進(jìn)化

　　在 AI 助力科學(xué)家成為可能的背后，AI模型背后的大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型功不可沒(méi)。谷歌的 BERT、Open AI 的 GPT-3、達(dá)摩院的 M6 等大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型近幾年均有了飛躍性提升：先是 3 億參數(shù)的BERT，而后 1750 億參數(shù)的 GPT-3，最后 10 萬(wàn)億參數(shù)的 M6 更是直接提升了一個(gè)量級(jí)。

　　超大規(guī)模預(yù)訓(xùn)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(tǒng)深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用碎片化難題，但性能與能耗提升不成比例的效率問(wèn)題限制了參數(shù)規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)張。

　　人工智能研究將從大模型參數(shù)競(jìng)賽走向大小模型的協(xié)同進(jìn)化，大模型向邊、端的小模型輸出模型能力，小模型負(fù)責(zé)實(shí)際的推理與執(zhí)行，同時(shí)小模型再向大模型反饋算法與執(zhí)行成效，讓大模型的能力持續(xù)強(qiáng)化，形成有機(jī)循環(huán)的智能體系。

　　趨勢(shì)三：硅光芯片

　　目前電子芯片發(fā)展來(lái)看，已逼近摩爾定律極限，集成技術(shù)進(jìn)步也趨于飽和，但高性能計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)吞吐要求依舊不斷增長(zhǎng)，此時(shí)，用光子代替電子進(jìn)行信息傳輸、同時(shí)結(jié)合了光子和電子優(yōu)勢(shì)的硅光技術(shù)顯然是個(gè)值得期待的突破口。

　　硅光芯片用光子代替電子進(jìn)行信息傳輸，可承載更多信息和傳輸更遠(yuǎn)距離，具備高計(jì)算密度與低能耗的優(yōu)勢(shì)。

　　隨著云計(jì)算與人工智能的大爆發(fā)，硅光芯片迎來(lái)技術(shù)快速迭代與產(chǎn)業(yè)鏈高速發(fā)展。

　　趨勢(shì)四：綠色能源AI

　　綠色能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用是當(dāng)今世界能源發(fā)展的主要方向，但風(fēng)電與光伏發(fā)電的波動(dòng)性、隨機(jī)性、反調(diào)峰等特性會(huì)在一定程度上影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可控性。

　　風(fēng)電、光伏等綠色能源近年來(lái)快速發(fā)展，也帶來(lái)了并網(wǎng)難、消納率低等問(wèn)題，甚至出現(xiàn)了“棄風(fēng)”、“棄光”等現(xiàn)象。核心原因在于綠色能源存在波動(dòng)性、隨機(jī)性、反調(diào)峰等特征，大規(guī)模并網(wǎng)可能影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　人工智能技術(shù)的應(yīng)用，將有效提升電網(wǎng)等能源系統(tǒng)消納多樣化電源和協(xié)調(diào)多能源的能力，成為提升能源利用率和穩(wěn)定性的技術(shù)支撐，推動(dòng)碳中和進(jìn)程。預(yù)計(jì)未來(lái)三年，人工智能技術(shù)將幫助電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模綠色能源消納，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

　　趨勢(shì)五：柔性感知機(jī)器人

　　近年來(lái)，柔性機(jī)器人結(jié)合人工智能技術(shù)，使得機(jī)器人具備感知能力，提升了通用性與自主性，降低對(duì)預(yù)編程的依賴，可適應(yīng)多種工作環(huán)境，并在不同任務(wù)中進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，柔性感知機(jī)器人的出現(xiàn)也讓機(jī)器人從大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化走向小規(guī)模、非標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)線，降低了使用門檻。

　　由此，達(dá)摩院預(yù)測(cè)柔性感知機(jī)器人將會(huì)是許多企業(yè)用來(lái)補(bǔ)足用工缺口的一種方式：未來(lái)五年，柔性感知機(jī)器人將逐步替代傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，成為產(chǎn)線上的主力設(shè)備，并在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域開(kāi)始規(guī)?；瘧?yīng)用。

　　趨勢(shì)六：高精度醫(yī)療導(dǎo)航

　　人工智能與精準(zhǔn)醫(yī)療深度融合，專家經(jīng)驗(yàn)和新的輔助診斷技術(shù)有機(jī)結(jié)合，將成為臨床醫(yī)學(xué)的高精度導(dǎo)航系統(tǒng)，為醫(yī)生提供自動(dòng)指引，幫助醫(yī)療決策更快更準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)重大疾病的可量化、可計(jì)算、可預(yù)測(cè)、可防治。

　　預(yù)計(jì)未來(lái)三年，以人為中心的精準(zhǔn)醫(yī)療將成為主要方向，人工智能將全面滲透在疾病預(yù)防和診療的各個(gè)環(huán)節(jié)，成為疾病預(yù)防和診療的高精度導(dǎo)航協(xié)同。

　　趨勢(shì)七：全域隱私計(jì)算

　　數(shù)據(jù)安全保護(hù)與數(shù)據(jù)流通是數(shù)字時(shí)代的兩難問(wèn)題，破解之道是隱私計(jì)算。過(guò)去受制于性能瓶頸、技術(shù)信任不足、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問(wèn)題，隱私計(jì)算尚只能在少量數(shù)據(jù)的場(chǎng)景下應(yīng)用。

　　隨著專用芯片、加密算法、白盒化、數(shù)據(jù)信托等技術(shù)融合發(fā)展，隱私計(jì)算有望跨越到海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源將擴(kuò)展到全域，激發(fā)數(shù)字時(shí)代的新生產(chǎn)力。

　　預(yù)計(jì)未來(lái)三年，全域隱私計(jì)算技術(shù)將在性能和可解釋性上有新的突破，或?qū)⒊霈F(xiàn)數(shù)據(jù)信托機(jī)構(gòu)提供基于隱私計(jì)算的數(shù)據(jù)共享服務(wù)。

　　趨勢(shì)八：星地計(jì)算

　　數(shù)字化需求的不斷演變，使通信不再只局限于服務(wù)人口密集的區(qū)域，各種深空、海洋、沙漠等無(wú)人區(qū)也不容忽視，僅基于地面網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算的數(shù)字化服務(wù)已無(wú)法有效滿足需求。

　　由于算隨網(wǎng)動(dòng)，星地計(jì)算將集成衛(wèi)星系統(tǒng)、空中網(wǎng)絡(luò)、地面通信和云計(jì)算，成為一種新興的計(jì)算架構(gòu)，擴(kuò)展數(shù)字化服務(wù)的空間。

　　預(yù)計(jì)未來(lái)三年，低軌衛(wèi)星數(shù)量會(huì)迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)，衛(wèi)星及其地面系統(tǒng)將成為新型計(jì)算節(jié)點(diǎn)。

　　趨勢(shì)九：云網(wǎng)端融合

　　云計(jì)算在經(jīng)歷了基礎(chǔ)設(shè)施云化和架構(gòu)云原生化后，如今正在邁向第三層變化：云、網(wǎng)、端的協(xié)作關(guān)系發(fā)生變化，走向云網(wǎng)端融合的新體系架構(gòu)。

　　云網(wǎng)端融合將促進(jìn)高精度工業(yè)仿真、實(shí)時(shí)工業(yè)質(zhì)檢、虛實(shí)融合空間等新型應(yīng)用誕生。預(yù)計(jì)未來(lái)兩年，將有大量新型應(yīng)用在云網(wǎng)端融合的新計(jì)算體系中運(yùn)行。

　　趨勢(shì)十：XR互聯(lián)網(wǎng)

　　今年，“元宇宙”、“Web 3”無(wú)疑是技術(shù)圈年度科技熱詞之一，被許多人視作互聯(lián)網(wǎng)的終極形態(tài)。而隨著 VR、AR 為代表的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，下一代的 XR 互聯(lián)網(wǎng)將對(duì)數(shù)字時(shí)代產(chǎn)生巨大影響——以沉浸式體驗(yàn)為核心的 XR（未來(lái)虛實(shí)融合）互聯(lián)網(wǎng)將迎爆發(fā)期。達(dá)摩院指出，XR 互聯(lián)網(wǎng)將改變?nèi)伺c科技互動(dòng)的方式，包括娛樂(lè)、社交、工作、購(gòu)物、教育、醫(yī)療等多種場(chǎng)景。

　　在此熱潮下，達(dá)摩院預(yù)計(jì)未來(lái)三年，外形與重量接近普通眼鏡的新一代 XR 眼鏡將產(chǎn)生，成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵入口。