作為“一所探索科技未知的研究院”斋日，阿里巴巴達(dá)摩院成立至今已經(jīng)四年了牲览。

這四年來，達(dá)摩院秉持著“探索科技位置恶守，以人類愿景為驅(qū)動力第献，開展基礎(chǔ)科學(xué)和顛覆式技術(shù)創(chuàng)新研究”的原則與使命，在基礎(chǔ)科研和硬科技發(fā)展上“遍地生花”：

• 今年年初兔港，達(dá)摩院首次公布了其成立三周年的成績單：在 AI庸毫、量子計算、自動駕駛衫樊、芯片等多個領(lǐng)域斬獲 60 余項世界領(lǐng)先飒赃；擁有 10 多位 IEEE Fellow 級別科學(xué)家；成功孵化了“平頭哥”和“小蠻驢”這兩家高科技企業(yè)科侈；發(fā)布超強(qiáng) RISC-V 處理器玄鐵 910 载佳、1 秒處理 7.8 萬張照片的超強(qiáng) AI 推理芯片“含光 800”等多款芯片類產(chǎn)品…這無疑是一份令人滿意的答卷。

• 今年一年臀栈，達(dá)摩院依舊不曾停下腳步：發(fā)布 270 億參數(shù)的超大規(guī)模語言模型 PLUG蔫慧、擁有全球最大 AI 預(yù)訓(xùn)練模型且極致低碳的 M6、成功研發(fā)存算一體 AI 芯片…

而在 2021 走近尾聲的節(jié)點(diǎn)挂脑，通過分析 159 個領(lǐng)域近三年 770 萬篇公開論文藕漱、8.5 萬份專利欲侮，挖掘其中熱點(diǎn)領(lǐng)域及重點(diǎn)技術(shù)突破，深度訪談近 100 位科學(xué)家后肋联，今天威蕉，達(dá)摩院撥開未來迷霧，重磅發(fā)布 2022 十大科技趨勢橄仍，涵蓋人工智能韧涨、芯片、計算和通信等或?qū)⒓ぐl(fā)全局變革的科技領(lǐng)域——這已是達(dá)摩院連續(xù)第四年發(fā)布前沿科技趨勢預(yù)測侮繁。

我們當(dāng)前正在經(jīng)歷數(shù)字科技最快發(fā)展的階段虑粥，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化宪哩、智能化讓數(shù)字世界與物理世界的融合與協(xié)同更加緊密娩贷。在此趨勢下，2022 年科技將如何發(fā)展锁孟？以下是達(dá)摩院給出的答案彬祖。

趨勢一 AI for Science

人工智能成為科學(xué)家的新生產(chǎn)工具，催生科研新范式

近年來品抽，人工智能已被證明能夠做到科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)储笑，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 月圆恤，DeepMind 首次使用人工智能幫助數(shù)學(xué)家們提出了兩個全新的數(shù)學(xué)猜想突倍，輔助數(shù)學(xué)家形成對復(fù)雜數(shù)學(xué)的直覺。

因而盆昙，除了過去數(shù)百年來科學(xué)研究主要使用實(shí)驗(yàn)科學(xué)和理論科學(xué)這兩大基礎(chǔ)范式羽历，如今我們可能將迎來全新范式：AI for Science——人工智能將成為科學(xué)家繼計算機(jī)之后的新生產(chǎn)工具。

AI for Science 將促使兩種既有范式的深度融合弱左，激發(fā)人工智能和傳統(tǒng)科研結(jié)合帶來的巨大潛能窄陡，帶來一場全新的科學(xué)革命炕淮。有了人工智能的引入拆火，不僅能為科學(xué)家?guī)硇噬系娘@著提升，更能讓科學(xué)不再依賴少數(shù)天才涂圆，由人工智能對科學(xué)研究產(chǎn)生猜想们镜、解決復(fù)雜場景下的科學(xué)難題，助科學(xué)家們突破長久以來的研究瓶頸润歉，抵達(dá)更遠(yuǎn)的無人區(qū)模狭。

阿里達(dá)摩院城市大腦實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人華先勝明確了他心目中 AI for Science 的存在意義：“對于科學(xué)研究而言，能使小概率事件有可能變成一個概率較大且更科學(xué)的事件踩衩，就是 AI for Science 的意義所在嚼鹉》泛海”達(dá)摩院預(yù)測，未來三年人工智能將在應(yīng)用科學(xué)中得到普遍應(yīng)用锚赤，在部分基礎(chǔ)科學(xué)中開始成為科學(xué)家的生產(chǎn)工具匹舞。

趨勢二 大小模型協(xié)同進(jìn)化

大模型參數(shù)競賽進(jìn)入冷靜期，大小模型將在云邊端協(xié)同進(jìn)化

在 AI 助力科學(xué)家成為可能的背后线脚， AI 模型背后的大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型功不可沒赐稽。谷歌的 BERT、Open AI 的 GPT-3浑侥、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姊舵，而后 1750 億參數(shù)的 GPT-3，最后 10 萬億參數(shù)的 M6 更是直接提升了一個量級寓落。

但在大模型不斷“內(nèi)卷”括丁、參數(shù)數(shù)量不斷增加的同時，性能與能耗提升不成比例的效率問題愈發(fā)明顯伶选。清華大學(xué)計算機(jī)系教授躏将、北京智源人工智能研究院學(xué)術(shù)副院長唐杰針對這一問題表示：“大模型的發(fā)展，在認(rèn)知智能方面考蕾，模型參數(shù)不排除進(jìn)一步增加的可能祸憋，但參數(shù)競賽本身不是目的，而是要探究進(jìn)一步性能提升的可能性肖卧◎强”

因這一問題的存在，達(dá)摩院預(yù)測在未來的三年內(nèi)塞帐，在個別領(lǐng)域?qū)⒁源笠?guī)模預(yù)訓(xùn)練模型為基礎(chǔ)拦赠，對協(xié)同進(jìn)化的智能系統(tǒng)進(jìn)行試點(diǎn)探索。在未來的五年內(nèi)葵姥，協(xié)同進(jìn)化的智能系統(tǒng)將成為體系標(biāo)準(zhǔn)荷鼠，讓全社會能夠容易地獲取并貢獻(xiàn)智能系統(tǒng)的能力，往通用人工智能再邁進(jìn)一大步榔幸。

趨勢三 硅光芯片

光電融合兼具光子和電子優(yōu)勢允乐，突破摩爾定律限制

達(dá)摩院認(rèn)為，將引起科技變革的領(lǐng)域還包括芯片削咆。就目前電子芯片發(fā)展來看牍疏，已逼近摩爾定律極限，集成技術(shù)進(jìn)步也趨于飽和拨齐，但高性能計算對數(shù)據(jù)吞吐要求依舊不斷增長鳞陨，此時，用光子代替電子進(jìn)行信息傳輸瞻惋、同時結(jié)合了光子和電子優(yōu)勢的硅光技術(shù)顯然是個值得期待的突破口厦滤。

北京大學(xué)教授援岩、上海光機(jī)所特聘首席研究員周治平對此解釋道：“硅光芯片通過將光電子器件硅片化，巧妙地將光電子的特點(diǎn)體現(xiàn)在一個嶄新的硅基芯片上掏导，從而使光電子芯片在成本和集成度方面實(shí)現(xiàn)了突破窄俏，****有望大幅提高數(shù)據(jù)中心內(nèi)集群之間、服務(wù)器之間碘菜、乃至于芯片之間的通信效率凹蜈。”

達(dá)摩院預(yù)測忍啸，未來三年仰坦，硅光芯片將承載絕大部分大型數(shù)據(jù)中心內(nèi)的高速信息傳輸，滿足人工智能计雌、云計算帶來的爆發(fā)性算力需求悄晃；未來五到十年，以硅光芯片為基礎(chǔ)的光計算將逐步取代電子芯片的部分計算場景凿滤。

趨勢四 綠色能源 AI

人工智能助力大規(guī)模綠色能源消納妈橄，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)的電力體系

綠色能源的大規(guī)模開發(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)電的波動性翁脆、隨機(jī)性眷蚓、反調(diào)峰等特性會在一定程度上影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可控性。

而通過精準(zhǔn)的計算和協(xié)調(diào)能力反番，引入人工智能技術(shù)將極大彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)：功率預(yù)測精準(zhǔn)沙热、調(diào)度控制智能、故障響應(yīng)自動化罢缸，推動大規(guī)模新能源發(fā)電篙贸、并網(wǎng)、輸送枫疆、消納和安全運(yùn)行爵川，完成對能源系統(tǒng)的升級改造。

中國電科院首席系統(tǒng)架構(gòu)師周二專指出息楔，新型電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)智能調(diào)控寝贡、運(yùn)行推演將離不開人工智能技術(shù)。對此钞螟，達(dá)摩院預(yù)計在未來的三年內(nèi)兔甘，人工智能技術(shù)將幫助電力系統(tǒng)實(shí)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(jì)鳞滨，網(wǎng)源協(xié)調(diào)發(fā)展，彈性調(diào)度蟆淀，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全拯啦、高效澡匪、穩(wěn)定運(yùn)行。

趨勢五 柔性感知機(jī)器人

機(jī)器人將兼具柔性和類人感知褒链，可自適應(yīng)完成多種任務(wù)

隨著硬件唁情、網(wǎng)絡(luò)、人工智能和云計算等技術(shù)的不斷發(fā)展甫匹，機(jī)器人也在向多任務(wù)甸鸟、自適應(yīng)、協(xié)同化的路線發(fā)展兵迅，依賴預(yù)編程抢韭、局限于大型生產(chǎn)線等結(jié)構(gòu)化場景的傳統(tǒng)機(jī)器人已逐漸滿足不了需求。此時恍箭，具備柔軟靈活刻恭、可編程、可伸縮等特征的柔性機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生扯夭。

近年來鳍贾，柔性機(jī)器人結(jié)合人工智能技術(shù)，使得機(jī)器人具備感知能力交洗，提升了通用性與自主性骑科，降低對預(yù)編程的依賴，可適應(yīng)多種工作環(huán)境构拳，并在不同任務(wù)中進(jìn)行調(diào)節(jié)纵散。此外，柔性感知機(jī)器人的出現(xiàn)也讓機(jī)器人從大規(guī)模隐圾、標(biāo)準(zhǔn)化走向小規(guī)模伍掀、非標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)線，降低了使用門檻暇藏。由此蜜笤，達(dá)摩院預(yù)測柔性感知機(jī)器人將會是許多企業(yè)用來補(bǔ)足用工缺口的一種方式：未來五年，柔性感知機(jī)器人將逐步替代傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人盐碱，成為產(chǎn)線上的主力設(shè)備把兔，并在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域開始規(guī)模化應(yīng)用瓮顽。

趨勢六 高精度醫(yī)療導(dǎo)航

人工智能與精準(zhǔn)醫(yī)療深度融合县好，助力診療精度與效率提升

在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)方法中，如僅靠醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)暖混，在疾病的早篩缕贡、診斷、治療中都存在一定局限性，而人工智能有望將醫(yī)療專家的經(jīng)驗(yàn)和新的輔助診斷技術(shù)有機(jī)結(jié)合晾咪。

在早篩診斷階段收擦，人工智能技術(shù)已被證明可與基因檢測、靶向治療谍倦、免疫治療等新技術(shù)研究有效結(jié)合塞赂，改變僅依賴醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)的診斷模式：據(jù)英美國家統(tǒng)計，使用人工智能技術(shù)做乳腺癌的早期篩查昼蛀，陽性誤診率分別降低了 5.7%（美國）和 1.2%（英國）宴猾。

在治療環(huán)節(jié)，人工智能技術(shù)將改善傳統(tǒng)癌癥治療方式叼旋，對腫瘤的處理不再是簡單的手術(shù)切除與否仇哆，而是可以明確是否復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移送淆，能做到比肉眼看得更準(zhǔn)税产，讓治療過程透明簡單。同樣在預(yù)后環(huán)節(jié)偷崩，人工智能技術(shù)也可實(shí)現(xiàn)基于臨床數(shù)據(jù)指征的精確計算辟拷，以指引預(yù)后，降低風(fēng)險阐斜。

在這些能力的加持下衫冻，達(dá)摩院預(yù)測，未來三年以人為中心的精準(zhǔn)醫(yī)療將成為主要方向谒出，人工智能將全面滲透在疾病預(yù)防和診療的各個環(huán)節(jié)隅俘，成為疾病預(yù)防和診療的高精度導(dǎo)航協(xié)同。

趨勢七 全域隱私計算

破解數(shù)據(jù)保護(hù)與流通兩難笤喳，隱私計算走向全域數(shù)據(jù)保護(hù)

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代为居，數(shù)據(jù)已成為核心生產(chǎn)要素，在此背景下杀狡，融合了密碼學(xué)蒙畴、 人工智能、芯片設(shè)計等學(xué)科呜象，以多方安全計算膳凝、差分隱私、 可信計算為代表技術(shù)的隱私計算必不可少恭陡。浙江大學(xué)教授蹬音、浙江大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院院長任奎將隱私計算形容為：“如果我們把互聯(lián)網(wǎng)稱為新時代的基礎(chǔ)設(shè)施，隱私計算就是可以解決大部分?jǐn)?shù)據(jù)保護(hù)與安全利用難題的基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵安全技術(shù)休玩≈”

但面對計算和通信領(lǐng)域的變革不斷加快劫狠，隱私計算將迎來三方面的突破：

一、性能與效率的跨越式提升牧抽，包含同態(tài)加密的算法突破嘉熊，降低加解密的算力需求遥赚、軟硬一體的加速芯片等扬舒；

二、隱私計算技術(shù)的白盒化凫佛，提升技術(shù)的可解釋性進(jìn)而強(qiáng)化信任度讲坎，通過開放集成能力，降低跨技術(shù)愧薛、跨模型的集成壁壘晨炕；

三、數(shù)據(jù)信托機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)毫炉，作為可信第三方提供技術(shù)與運(yùn)營瓮栗，加速組織間的數(shù)據(jù)共享。

如實(shí)現(xiàn)以上三點(diǎn)突破瞄勾，隱私計算就有望跨越到海量數(shù)據(jù)保護(hù)费奸，數(shù)據(jù)源將擴(kuò)展到全域，激發(fā)數(shù)字時代的新生產(chǎn)力进陡。達(dá)摩院預(yù)計未來三年愿阐，全域隱私計算技術(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)提供基于隱私計算的數(shù)據(jù)共享服務(wù)趾疚。

趨勢八 星地計算

衛(wèi)星及地面一體化的通信與計算缨历，促進(jìn)空天地海全面數(shù)字化

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)域糙麦，各種深空辛孵、海洋、沙漠等無人區(qū)也不容忽視赡磅，僅基于地面網(wǎng)絡(luò)和計算的數(shù)字化服務(wù)已無法有效滿足需求魄缚。

而星地計算作為一種新興的計算架構(gòu)，將集成衛(wèi)星系統(tǒng)仆邓、空中網(wǎng)絡(luò)鲜滩、地面通信和云計算，通過空节值、天徙硅、地、海廣覆蓋的網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)全息泛在的智能高速寬帶通信和全域計算服務(wù)搞疗，促進(jìn)萬物互聯(lián)嗓蘑，為各種極端場景帶來新型應(yīng)用的可能须肆。阿里達(dá)摩院 XG 實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人張銘對星地計算抱有很大期待：“我們相信，云計算桩皿、通信技術(shù)與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組合在一起的星地計算豌汇，在未來將成為全新一代的基礎(chǔ)設(shè)施⌒垢簦”

由此拒贱，達(dá)摩院預(yù)計未來三年，低軌衛(wèi)星數(shù)量會迎來爆發(fā)式增長佛嬉，衛(wèi)星及其地面系統(tǒng)將成為新型計算節(jié)點(diǎn)逻澳。

趨勢九 云網(wǎng)端融合

云網(wǎng)端融合形成新計算體系，催生云上新物種

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

在新體系架構(gòu)中，云库物、網(wǎng)霸旗、端將各自分工，更高效地促進(jìn)新型應(yīng)用的誕生：云作為體系中的“腦”艳狐，負(fù)責(zé)計算與數(shù)據(jù)處理定硝；網(wǎng)作為體系中的連接系統(tǒng)，連接各種形態(tài)的云和端毫目；端作為體系中的交互界面蔬啡，大幅簡化非必要的計算和數(shù)據(jù)資源。

達(dá)摩院預(yù)測在未來兩年內(nèi)镀虐，將有大量的應(yīng)用場景在云網(wǎng)端融合的體系運(yùn)行箱蟆，伴隨著更多依云而生的新型設(shè)備，帶來更極致刮便、更豐富地用戶體驗(yàn)空猜。

趨勢十 XR 互聯(lián)網(wǎng)

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

今年恨旱，“元宇宙”辈毯、“Web 3”無疑是技術(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)搜贤。而隨著 VR谆沃、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)將對數(shù)字時代產(chǎn)生巨大影響——以沉浸式體驗(yàn)為核心的 XR****（未來虛實(shí)融合）****互聯(lián)網(wǎng)將迎爆發(fā)期仪芒。

達(dá)摩院指出唁影，XR 互聯(lián)網(wǎng)將改變?nèi)伺c科技互動的方式耕陷，包括娛樂、社交据沈、工作哟沫、購物、教育锌介、醫(yī)療等多種場景：

一是模擬真實(shí)世界的時空嗜诀，解決真實(shí)世界遠(yuǎn)距移動的問題，如遠(yuǎn)程教育掏湾、遠(yuǎn)程醫(yī)療裹虫、遠(yuǎn)程辦公等肿嘲，克服地理空間的限制融击。

二是創(chuàng)造真實(shí)世界不存在的時空，解決真實(shí)世界不完美的問題雳窟，如游戲尊浪、社交等，讓用戶能夠重新建立自我認(rèn)可封救，并以接近真實(shí)世界的方式進(jìn)行交互拇涤。

在此熱潮下，達(dá)摩院預(yù)計未來三年誉结，外形與重量接近普通眼鏡的新一代 XR 眼鏡將產(chǎn)生鹅士，成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵入口。