【達摩院】2022十大科技趨勢

2022十大科技趨勢TopTenTechnologyTrendsofDamoAcademy卷首語一個世紀以來，數字科技的演進推動了人類的技術進步與產業(yè)發(fā)展。我們當前正在經歷數字科技最快發(fā)展的階段，數字化、網絡化、智能化讓數字世界與物理世界的融合與從現實世界走向虛實融合的世界。云網端的協同發(fā)展下，端側將誕生更多繁榮的新物種，比如以VR、AR為代表的虛擬現實技術相結合的多種終端，將在下一代互聯網的催化下，改變人與科技互動的方式。通過模擬真實世界的時空，解決真實世界的需求，如遠程教育、遠程醫(yī)療、遠程辦公等，消除地理空間的限制。從實驗室走向產業(yè)應用。以云為核心的數字技術體系，將AI、大數據、大規(guī)模算力等技術與資源集成在一起，并通過云這個數字化的操作系統，讓個體、企業(yè)、科研院所都可以低門檻、普惠的方式快速的調用技術資源。讓各類前沿技術從實驗室通過云走到現實中，如AI工程化、AIforScience、預訓練模型都在原有的基礎上，將人工智能運用到生物醫(yī)藥、天文氣象、工業(yè)制造等各行各業(yè)的實際問題中。共同走向可持續(xù)發(fā)展的未來。全球正面臨日益緊迫的環(huán)境保護問題，每一個人都需要深刻的意識到，綠色低碳需要在人們的生活點滴、生產的各個環(huán)節(jié)去推動節(jié)能減排，而數字科技是這過程中必不可少力量，包括從無紙化辦公、數據中心節(jié)能技術、到工業(yè)生產能耗優(yōu)化等多個方面去努力。以科技，達到我們共同美好的未來。達摩院2022十大科技趨勢1序言一數百年來，以數據驅動的開普勒范式和以第一性原理驅動的牛頓范式是科學研究的兩大基本范式。當下正在蓬勃興起的AIforScience有可能促使兩種既有范式的深度融合，激發(fā)一場新的科學革命?！哆_摩院2022十大科技趨勢》將AIforScience列為重要趨勢，無疑是看到了人工智能和傳統科研結合帶來的巨大潛能。我希望它能幫助推動更多科研工作者投身其中，加速這場科學革科學研究有兩大基本目的：一是尋求基本規(guī)律，二是解決實際問題。在量子力學建立之時，狄拉克就預言說尋求基本規(guī)律的任務已大體完成，但因為其數學問題太復雜，用基本原理來解決實際問題非常困難。直到上世紀50年代電子計算機開始投入使用，以及微分方程數值方法的出現，人類才第一次大規(guī)模實現了從基本原理出發(fā)解決實際問題的能力，并由此構建起了現代工業(yè)和技術賴以但很多問題依然非常難以求解，比方說各類多體問題，藥物和材料設計、蛋白質折疊、湍流、塑性力學和非牛頓流體力學等。這些難題的根本根源是“維數災難”：隨著自由度的增多，問題的我從80年代開始研究算法，一直在嘗試解決這些問題。尤其是在多尺度模型和算法方面，我持續(xù)了多年的努力，但總是覺得難以找到真正的突破口。2011年我寫了一本多尺度模型方面的書。本來是想在山窮水盡之際轉行到更需要科研人力投入的大數據領域，但我沒想到的是，機器學習恰恰是我們過去缺乏的工具。從2014年起，我即投身于機器學習與科學計算的結合。去年我們一個以年輕人為主力的團隊利用機器學習方法在量子力學精度的分子動力學模擬方面取得了重大突破，把可處理體系的規(guī)模從1000個原子提高到1億個原子，并因此獲得了2020年戈登貝爾獎。這是我們第一次看到機器學習、科學計算、高性能計算三大工具的結合所帶來的廣闊空間。AlphaFold2的成功，更是讓我們看到了數據驅動的方法所能帶來的革命性的改變。這個空間和改變給我們帶來的將是新的科學工具的發(fā)展和新的科研模式的構建。它也將推動科學研究從小農作坊模式轉變到大平臺模式，即由整個科學家群體共同努力構建基礎模型、基礎算法和工具。這樣的大平臺將極大地提升整體科研的效率。在這一方面，DeepModeling開源社區(qū)已經邁開了非?？上驳囊徊?。AIforScience帶來的不僅僅是幾個點上的突破，而是科研方法的全面改變。要適應這樣一個新的環(huán)境，科學家們需要更深入地了解AI，才有可能用好AI。企業(yè)積累了大量AI研發(fā)能力和資源。它們不僅可以提供學界所急缺的計算資源，還能夠幫助打造基礎科研工具。無疑，學界和業(yè)界需要更多協作，秉持開源開放的精神，消除門戶之見，打造AIforScience的科研共同體。達摩院十大科技趨勢或許就是這種努力之一。我期待達摩院牽頭的這種努力，能夠加快信息科學和傳統科學的深度融合。也期待AIforScience不只是一個新的浪潮，而是一個全新的科學時代。北京大學、普林斯頓大學教授達摩院2022十大科技趨勢2序言二著名物理學家盧瑟福提到“科學家不是依賴于個人的思想，而是綜合了幾千人的智慧，所有的人想一個問題，并且每人做它的部分工作，添加到正建立起來的偉大知識大廈之中?！笨茖W不應該是束之高閣的學問，應該讓更多有志者能夠理解、能夠共同參與進來，讓科學變成科技，讓科技變成產品，真實地改善人類生活的方方面面。達摩院作為企業(yè)的研發(fā)機構，關注的科學課題都更加接近實際問題，在今年達摩院發(fā)布的十大科技趨勢中可見一斑，有離生活更近的趨勢，譬如人工智能改變醫(yī)療的方式，讓一般人能夠享受到精度更高、體驗更好的醫(yī)療服務；也有離產業(yè)更近的趨勢，譬如柔性感知機器人的產業(yè)化，讓機器人技術能夠被使用到更廣泛的場景中。這些科技趨勢讓大眾了解到科技正在解決什么問題，而這些解決實際問題的科技發(fā)展，讓大眾更能直接感受科技帶來的美好。在今天已經真切地改變人類的生活。同樣地，達摩院十大科技趨勢在今天看來只是預測，我衷心希望在未來群策群力的努力下，這些預測都能成為現實，讓科技成為社會進步的重要力量。中國科學院計算技術研究所研究員，科普作家達摩院2022十大科技趨勢3方法論闡述《達摩院2022十大科技趨勢》采用了“定量發(fā)散，定性收斂”的分析方法，整個分析流程分為兩部分：“定量發(fā)散”是對科學領域做廣泛而全面的定量分析，抽取其中的熱點領域并挖掘重點突破的技術；“定性收斂”是對突破的技術點進行梳理，通過與領域專家充分的論證，找出多個技術點代表的趨勢，總結對未來的預判。以公開論文庫和公開專利庫作為基礎數據進行分析，從236個領域中篩選出159個應用與基礎科學領域，基于論文與專利數量的絕對值與增長率，篩選出在學界與產業(yè)界需要重點關注的領域。本次總計分析了770萬篇論文及8.5萬份專利，時間跨度為2018年1月到2021年10月。在篩選出的重點領域中運用NLP技術分析相關領域論文（特別是被高頻引用的論文）內容，找出過去12個月內被高頻提及的關鍵詞，并調查關鍵詞背后的代表技術，挖掘可能驅動技術發(fā)展的關鍵要素，以此作為下一階段分析的重要基礎。通過訪談專家和組織研討會，對熱點領域內的技術發(fā)展方向進行討論總結，最后結合專家觀點最終選出了代表2022的十大科技趨勢。達摩院2022十大科技趨勢4未來互聯達摩院2022十大科技趨勢5人工智能成為科學家的新生產工具，催生科研新范式概要實驗科學和理論科學是數百年來科學界的兩大基礎范式，而人工智能正在催生新的科研范式。機器學習能夠處理多維、多模態(tài)的海量數據，解決復雜場景下的科學難題，帶領科學探索抵達過去無法觸及的新領域。人工智能不僅將加速科研流程，還將幫助發(fā)現新的科學規(guī)律。預計未來三年，人工智能將在應用科學中得到普遍應用，在部分基礎科學中開始成為科學家的生產工具。達摩院2022十大科技趨勢6趨勢解讀人工智能與科研深度結合仍然需要解決三個挑戰(zhàn)，一是人機交互問題，人工智能與科學家在科人工智能與科研深度結合仍然需要解決三個挑戰(zhàn)，一是人機交互問題，人工智能與科學家在科研流程上的協作機制與分工需要更加明確，形成緊密的互動關系；二是人工智能的家需要明確的因果關系來形成科能需要更容易被學與人工智能之間的信任關系；三是交叉學科人才，專業(yè)領域科學家與人工智能專家的相互理解程度低，彼此互相促進的障礙仍然較高?？茖W中將得到普遍應用，在部分基礎科學中開計算機科學改變科研的路徑是從下游逐漸走向上游。起初計算機主要用來做實驗數據的分析與歸納。后來科學計算改變了科學實驗的方式，人工智能結合高性能計算，在實驗成本與難度較高的領域開始用計算機進行實驗的模擬，驗證科學不僅在應用科學領域，也能在基礎科學領域發(fā)揮作用，如DeepMind使用人工智能來幫助證明或提出98.5%人工智能將成為科學家繼計算機之后的新生產工具，一是帶來效率的顯著提升，人工智能將伴隨98.5%1AlphaFold2人類蛋白質組預測人工智能在各科研領域中的應用節(jié)奏將有所區(qū)別，在數字化程度高、數據積累好、問題已經被清晰定義的領域中將推進地更快，如生命科學領域，AlphaFold2運用生命科學積累的大量數據，通過基因序列預測蛋白質結構，對泛生命科學生了深遠的影響。另一方面，在復雜性高、變1AlphaFold2人類蛋白質組預測達摩院2022十大科技趨勢7大小模型協同進化大模型參數競賽進入冷靜期，大小模型將在云邊端協同進化概要超大規(guī)模預訓練模型是從弱人工智能向通用人工智能的突破性探索，解決了傳統深度學習的應用碎片化難題，但性能與能耗提升不成比例的效率問題限制了參數規(guī)模繼續(xù)擴張。人工智能研究將從大模型參數競賽走向大小模型的協同進化，大模型向邊、端的小模型輸出模型能力，小模型負責實際的推理與執(zhí)行，同時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)強化，形成有機循環(huán)的智能體系。達摩院2022十大科技趨勢8大小模型協同進化趨勢解讀理中樞再賦能給其他類似場景的攝像頭，形成有機進化新的智能體系需要克服三個挑戰(zhàn)，一是大模型與知識常識的融合，將以規(guī)則存在的知識利用起來，提升模型通用能力的同時也降低訓練所需的數據量，讓大模型理中樞再賦能給其他類似場景的攝像頭，形成有機進化新的智能體系需要克服三個挑戰(zhàn)，一是大模型與知識常識的融合，將以規(guī)則存在的知識利用起來，提升模型通用能力的同時也降低訓練所需的數據量，讓大模型模預訓練模型為基礎，對協同進化的智能系點探索。在未來的五年內，協同進化的智能為體系標準，讓全社會能夠容易地獲取并貢例，讓大模型的效率受大模型的參數規(guī)模發(fā)展將進入冷靜期，大模型與相關聯的小模型協同將是未來的發(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疊加垂直場景的感知、認知、決新的智能體系帶來三個優(yōu)勢：一是讓小模型易獲取通用的知識與能力，小模型專注在特極致優(yōu)化，提升了性能與效率；二是解決了增量數據，讓大模型有再進化的元素；三是需要重復訓練相似的大模型，模型可以被共5300175017500達摩院2022十大科技趨勢9硅光芯片光電融合兼具光子和電子優(yōu)勢，突破摩爾定律限制概要電子芯片的發(fā)展逼近摩爾定律極限，難以滿足高性能計算不斷增長的數據吞吐需求。硅光芯片用光子代替電子進行信息傳輸，可承載更多信息和傳輸更遠距離，具備高計算密度與低能耗的優(yōu)勢。隨著云計算與人工智能的大爆發(fā)，硅光芯片迎來技術快速迭代與產業(yè)鏈高速發(fā)展。預計未來三年，硅光芯片將承載絕大部分大型數據中心內的高速信息傳輸。達摩院2022十大科技趨勢10硅光芯片趨勢解讀能計算對數據吞吐要求不斷增長，光子芯片不同于電子芯片，技術上另辟蹊徑，用光子代替電子進干擾少、提供相較于電子芯片高兩個數量級的計算密度與低兩個數量級的能耗。相較于量子芯片，光子芯片不需要改變二進制的架構，能光電融合是未來芯片的發(fā)展趨勢，硅光子和硅硅光芯片概念誕生于40年前，在本世紀初，核設計、量產、封裝等環(huán)節(jié)尚未標準化和規(guī)模導致其在產能、成本、良率上的優(yōu)勢還未顯算的精度低于電子芯片，限制了應用場景，需要提高來提升算力。近期產業(yè)需求的爆發(fā)硅光芯片產業(yè)鏈的發(fā)展，在光子元器件、硅達摩院2022十大科技趨勢11綠色能源AI人工智能助力大規(guī)模綠色能源消納，實現多能互補的電力體系概要風電、光伏等綠色能源近年來快速發(fā)展，也帶來了并網難、消納率低等問題，甚至出現了“棄風”、“棄光”等現象。核心原因在于綠色能源存在波動性、隨機性、反調峰等特征，大規(guī)模并網可能影響電網的安全穩(wěn)定運行。人工智能技術的應用，將有效提升電網等能源系統消納多樣化電源和協調多能源的能力，成為提升能源利用率和穩(wěn)定性的技術支撐，推動碳中和進程。預計未來三年，人工智能技術將幫助電力系統實現大規(guī)模綠色能源消納，實現電力系統的安全、高效、穩(wěn)定運行。達摩院2022十大科技趨勢12趨勢解讀綠色能源的大規(guī)模開發(fā)和利用已經成為當今下，傳統電力系統難以應綠色能源的大規(guī)模開發(fā)和利用已經成為當今下，傳統電力系統難以應雷電等天氣下發(fā)電功率的不確定性，以及復雜故障及時響應的應對能力。在運行監(jiān)測過程中，參數核驗和故障監(jiān)測仍需要大量的人工參與，故障特征提取困難，識別難度大。針對大規(guī)模綠色能源并網在穩(wěn)定、運行和規(guī)劃上面臨的各種挑戰(zhàn)，以人工智能為主的新一代信息技術將對能源系統整體的高效穩(wěn)定運行提供技術保障和有28.7%提升至2030年的40%，風電、太陽能發(fā)電總40%二是智能的調度控制，在電力調度端，深度學習、大數據驅動技術和機理仿真技術融合，將幫助水電和儲能的多能源協調能力，實現多能互補，解決用電高峰期和低谷期電力輸出不平衡的問題。綠能的大規(guī)模并網對電網交直流混聯、源網荷儲交互的靈活重構、運行優(yōu)化與決策也提出了更高要求。未來，人工智能技術將支撐我國綠色能源進入增量40%達摩院2022十大科技趨勢13柔性感知機器人機器人將兼具柔性和類人感知，可自適應完成多種任務概要傳統機器人依賴預編程，局限于大型生產線等結構化場景。近年來，柔性機器人結合柔性電子、力感知與控制、人工智能技術，獲得了力覺、視覺、聲音等感知能力，應對多任務的通用性與應對環(huán)境變化的自適應性大幅提升。機器人將從大規(guī)模、標準化的產線走向小規(guī)模、非標準化的場景。預計未來五年，柔性感知機器人將逐步替代傳統工業(yè)機器人，成為產線上的主力設備，并在服務機器人領域開始規(guī)模化應用。達摩院2022十大科技趨勢14柔性感知機器人趨勢解讀人工智能、云計算的融合發(fā)展下，技術成熟度有了飛躍式地進展，機器人朝向多任務、自適應、協同可編程、可伸縮等特征，結合柔性電子、力感知與控制等技術，可適應多種工作環(huán)境，并在不同任務中進行調節(jié)。近年柔性機器人結合人工智能技術，柔性感知機器人的另一個發(fā)展方向是可移動性，與AGV（自動導航機器）結合，可在更大范圍中實現自主性與彈性，也為機器間與人機協作創(chuàng)造更多柔性感知機器人需要克服三大挑戰(zhàn)：一是機器人領域的智能水平受制于端側算力與小樣本學習的有效性，有賴于云端協同的突破；二是柔性機器人柔性感知機器人的另一個發(fā)展方向是可移動性，與AGV（自動導航機器）結合，可在更大范圍中實現自主性與彈性，也為機器間與人機協作創(chuàng)造更多柔性感知機器人需要克服三大挑戰(zhàn)：一是機器人領域的智能水平受制于端側算力與小樣本學習的有效性，有賴于云端協同的突破；二是柔性機器人有賴于可變材料的突破；三是柔性機器人的成本，有賴于工藝優(yōu)化及通用化使得價格具備競我們預測，未來五年內，柔性機器人將充分結合深度學習帶來的智能感知能力，能面向廣泛場景，逐步替代傳統工業(yè)機器人，成為產線上的主力設備。同時在服務機器人領域實現商業(yè)化，在場景、體驗、成本在工業(yè)機器人領域，柔性感知機器人的出現讓機器人從大規(guī)模標準化走向小規(guī)模非標準化的產線，柔性感知機器人在任務間的轉換能力強，同時智能化后降低了使用門檻。在疫情影響下招工難度不斷提升，柔性感知機器人有望幫助補足用工缺口。在服務機器人領域，柔性感知機器人極大改善人機交互的體驗與安全性，通過感知人的行為，更柔軟地產生反應，使得服務機器人可實現與人更自達摩院2022十大科技趨勢15高精度醫(yī)療導航人工智能與精準醫(yī)療深度融合，助力診療精度與效率提升概要傳統醫(yī)療依賴醫(yī)生經驗，猶如人工尋路，效果參差不齊。人工智能與精準醫(yī)療深度融合，專家經驗和新的輔助診斷技術有機結合，將成為臨床醫(yī)學的高精度導航系統，為醫(yī)生提供自動指引，幫助醫(yī)療決策更快更準，實現重大疾病的可量化、可計算、可預測、可防治。預計未來三年，以人為中心的精準醫(yī)療將成為主要方向，人工智能將全面滲透在疾病預防和診療的各個環(huán)節(jié)，成為疾病預防和診療的高精度導航協同。達摩院2022十大科技趨勢16高精度醫(yī)療導航趨勢解讀傳統醫(yī)學方法在疾病的早篩、診斷、預后、治療中存在局限性，體現在確診準確率和診療效率、精度和效果等多方面。人工智能有望將醫(yī)療專家的經驗和新的輔助診斷技術有機結合，在滿足臨床設計目標的基礎上不斷進化，憑借良好異?？乖暮兔庖呒毎荏w的空間結構，完成醫(yī)生無法完成的工作。異常抗原肽和免疫細胞受體的空間結構，完成醫(yī)生無法完成的工作。專家經驗的預測方式，實現了基于臨床數據人工智能技術已被證明可與基因檢測、靶向治療、免疫治療等新技術研究有效結合，改變了單純依賴醫(yī)生經驗的診斷模式，以腫瘤為例：在早篩和確診環(huán)節(jié)，人工智能技術的應用從單一癌種種的精準早篩。使用人工智能影像分析，醫(yī)癌細胞的蹤跡，改變傳統僅用肉眼觀測癌細模式。通過對樣本大數據做標志物的整合和實現大批量人群的自動化篩查。同時，人工自動生成多模態(tài)放射病理診斷和綜合評估報醫(yī)生決策，提升癌癥早診率、治療率，降低惡性腫瘤的死亡率。根據英美國家的統計，使用人工智能技術做乳腺癌的早期篩查，陽性誤診率分別降低了23.6x在治療環(huán)節(jié)，人工智能技術將改善傳統癌癥治療方式，對腫瘤的處理不再是簡單的手術切除與否，而是可以明確是否復發(fā)、轉移，做到比肉眼看得更準，讓治療過程透明簡單。基于臨床數據的分析，人工智能在放療與化療的個體情況檢測和靶向用藥方面也將發(fā)揮關鍵作用。此外，人工智能將在腫瘤特異性免疫治療過程中，持續(xù)提升預測抗原的精度。特異性的細胞免疫治療是最具潛力的腫瘤治療方法，需要通過腫瘤特異性識別來做抗原預測，人工智能代替人工實驗來篩選海量的23.6x達摩院2022十大科技趨勢17未來互聯全域隱私計算破解數據保護與流通兩難，隱私計算走向全域數據保護概要數據安全保護與數據流通是數字時代的兩難問題，破解之道是隱私計算。過去受制于性能瓶頸、技術信任不足、標準不統一等問題，隱私計算尚只能在少量數據的場景下應用。隨著專用芯片、加密算法、白盒化、數據信托等技術融合發(fā)展，隱私計算有望跨越到海量數據，數據源將擴展到全域，激發(fā)數字時代的新生產力。預計未來三年，全域隱私計算技術將在性能和可解釋性上有新的突破，或將出現數據信托機構提供基于隱私計算的數據共享服務。達摩院2022十大科技趨勢18全域隱私計算趨勢解讀隱私計算融合密算為代表技術，可在保證數據隱私不泄露的情況下實現計算分析，為跨組織的數據共享提供可行的模式。然而性能瓶頸、技術解釋性上有新的突破，并開始出現數據信托解釋性上有新的突破，并開始出現數據信托基于隱私計算的數據共享服務。在未來的五全域隱私計算將改變現有的數據流通方式，也將在全域數據的基礎上誕生，提升全社會大規(guī)模應用：一是性能與效率的跨越式提升態(tài)加密的算法突破，降低加解密的算力需求體的加速芯片，針對多方安全計算和聯邦學二是隱私計算技術的白盒化，提升技術的可解而強化信任度，通過開放集成能力，降低跨技模型的集成壁壘。三是數據信托機構的出現，全域，分析的精度與深度也隨著可用的數據提升，在某些對數據量強依賴的領域效果更顯著，如商業(yè)分析、風險控制、學術研究、人工智能、精準營銷等。另一方面，全域隱私計算技術成熟后，有望成為數據共享的標準，數據流通的風險將大幅降低，數據所有者與數據保管者的責任邊界更達摩院2022十大科技趨勢19未來互聯衛(wèi)星及地面一體化的通信與計算，促進空天地海全面數字化概要基于地面網絡和計算的數字化服務局限在人口密集區(qū)域，深空、海洋、沙漠等無人區(qū)尚是服務的空白地帶。高低軌衛(wèi)星通信和地面移動通信將無縫連接，形成空天地海一體化立體網絡。由于算隨網動，星地計算將集成衛(wèi)星系統、空中網絡、地面通信和云計算，成為一種新興的計算架構，擴展數字化服務的空間。預計未來三年，低軌衛(wèi)星數量會迎來爆發(fā)式增長，衛(wèi)星及其地面系統將成為新型計算節(jié)點。達摩院2022十大科技趨勢20趨勢解讀），），一種新興的計算空中網絡和地面通信系統無縫對接，以及技術能力不斷迭代升級，將為全球各類應用提供高性能、低成本、高可靠、無處不在的數字化連接，降低獲取連接新的算力需求，促進和催生更豐富多元的算種計算任務中發(fā)揮作用，從而滿足不同行業(yè)星地計算通過空、天、地、海廣覆蓋的網絡連接實現全息泛在的智能高速寬帶通信和全域計算服務，促進萬物互聯，將有效解決偏遠地區(qū)、航海航空的通信需求，低延時廣覆蓋的網絡將促進云網端的進一步融合，為各種極端場景帶來新型應用的可能。從產業(yè)視角而言，人與設備在線更容易，意味達摩院2022十大科技趨勢21未來互聯云網端融合形成新計算體系，催生云上新物種概要新型網絡技術發(fā)展將推動云計算走向云網端融合的新計算體系，并實現云網端的專業(yè)分工：云將作為腦，負責集中計算與全局數據處理；網絡作為連接，將多種網絡形態(tài)通過云融合，形成低延時、廣覆蓋的一張網；端作為交互界面，呈現多元形態(tài)，可提供輕薄、長效、沉浸式的極致體驗。云網端融合將促進高精度工業(yè)仿真、實時工業(yè)質檢、虛實融合空間等新型應用誕生。預計未來兩年，將有大量新型應用在云網端融合的新計算體系中運行。達摩院2022十大科技趨勢22趨勢解讀云計算發(fā)展經歷了兩個層次，第一層是基礎設施云化，云計算取代了傳統數據中心，算力與數據向端遷移。第二層是架構云原生化，運用云原生的先進架構，讓應用走向容器化與無服務器化。在連接技術高速發(fā)展的背景下，分布式的算力將促進更多低延時的邊緣計算應分布式的算力將促進更多低延時的邊緣計算應實時的工業(yè)質檢；在端側，云網端進行協同與新型網絡技術（如5G與衛(wèi)星互聯網）需要不斷以應網作為體系中的連接系統，光纖、5G、衛(wèi)星互計算和數據資源，更專注在用戶體驗上，如效、沉浸式體驗等，端的形態(tài)將更多元，覆景下的交互需求。通過云網端協同，將在一達摩院2022十大科技趨勢23未來互聯XR互聯網XR眼鏡會成為重要交互界面，帶動下一代互聯網發(fā)展概要隨著端云協同計算、網絡通信、數字孿生等技術發(fā)展，以沉浸式體驗為核心的XR（未來虛實融合）互聯網將迎來爆發(fā)期。眼鏡有望成為新的人機交互界面，推動形成有別于平面互聯網的XR互聯網，催生從元器件、設備、操作系統到應用的新產業(yè)生態(tài)。XR互聯網將重塑數字應用形態(tài)，變革娛樂、社交、工作、購物、教育、醫(yī)療等場景交互方式。預計未來三年，外形與重量接近普通眼鏡的新一代XR眼鏡將產生，成為下一代互聯網的關鍵入口。達摩院2022十大科技趨勢24XR互聯網趨勢解讀新產業(yè)生態(tài)。XR互聯網處于發(fā)展初期，技術上最大的挑戰(zhàn)是實現高度沉浸式體積和功耗有較大提升空間。二是當前的體驗技術注重視覺和聽覺，而觸覺、嗅覺、味覺等體驗技術仍有待突破。最后是隱私風險，個體數據作為支撐其持續(xù)運轉的核心要素，數據資源合規(guī)收集、儲存、分我們預計未來三年內會產生新一代的XR眼鏡，透視等技術將使得外形與重量接近于普通眼鏡，視覺和聽覺，而觸覺、嗅覺、味覺等體驗技術仍有待突破。最后是隱私風險，個體數據作為支撐其持續(xù)運轉的核心要素，數據資源合規(guī)收集、儲存、分我們預計未來三年內會產生新一代的XR眼鏡，透視等技術將使得外形與重量接近于普通眼鏡，XRXRXR互聯網將改變用戶的信息感知和獲取方式，最大的特征是由二維平面走向三維立體的沉浸式體構筑XR互聯網需要四大要素：硬件（如XR與用戶交互的基礎，也是互聯網平臺的載體。XR眼XR互聯網改變了人與科技互動的方式，一是模擬真實世界的時空，解決真實世界遠距移動的問題，如遠程教育、遠程醫(yī)療、遠程辦公等，克服地理空間的限制。二是創(chuàng)造真實世界不存在的時空，解決真實世界不完美的問題，如游戲、社交等，讓用戶能夠重新建立自我認可，并以接近真實世界的方式進行交互。XR互聯網也將重塑現有的產業(yè)結構，催生一批從元器件、設備、操作系統到應用的r12x"達摩院2022十大科技趨勢25[1]Tunyasuvunakool,K.,Adler,J.,Wu,Z.etal.Highlyaccurateproteinstructurepredictionforthehumanproteome.Nature596,590–596(2021)./10.1038/s41586-021-03828-1.[2]M.Ziatdinov,etal.,“Buildingandexploringlibrariesofatomicdefectsingraphene:Scanningtransmissionelectronandscanningtunnelingmicroscopystudy,”Sci.Adv.5:eaaw8989(2019).DOI:10.1126/sciadv.aaw8989.[3]Basu,S.,Kumbier,K.,Brown,J.B.,&Yu,B.(2018).Iterativerandomforeststodiscoverpredictiveandstablehigh-orderinteractions.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,115(8),1943-1948.[4]Chang,M.C.,etal.AcceleratingneutronscatteringdatacollectionandexperimentsusingAIdeepsuper-resolutionlearning(arXiv:1904.08450,2019).[5]R.Bommasani,D.A.Hudson,E.Adeli,R.Altman,S.Arora,S.vonArx,...,P.Liang,Ontheopportunitiesandrisksoffoundationmodels，CenterforResearchonFoundationModels(CRFM)—StanfordUniversity(2021)[6]S.Avin,R.Gruetzemacher,J.Fox，ExploringAIFuturesThroughRolePlay，The2020AAAI/ACMConferenceonAIforEthicsandSoceity(2020)[7]S.Baum,B.Goertzel,T.Goertzel，Howlonguntilhuman-levelAI?Resultsfromanexpertassessment,TechnologicalForecastingandSocialChange,78(1)(2011),pp.185-195.[8]XuHan,ZhengyanZhang,NingDing,YuxianGu,XiaoLiu,YuqiHuo,JiezhongQiu,LiangZhang,WentaoHan,MinlieHuang,etal.2021a.Pretrainedmodels:Past,presentandfuture.[9]J.Lin,A.Yang,J.Bai,C.Zhou,L.Jiangetal.,“M6-10t:Asharingdelinkingparadigmforef?cientmulti-trillionparameterpretraining,”arXiv:2110.03888,2021.[10]OpenAI,AIandCompute,2018[11]Cisco,GlobalIndex,2018[12]RiccardoMarchetti,CosimoLacava,LeeCarroll,KamilGradkowski,andPaoloMinzioni,"Couplingstrategiesforsiliconphotonicsintegratedchips[Invited],"Photon.Res.7,201-239(2019)[13]Rudolph,T.WhyIamoptimisticaboutthesilicon-photonicroutetoquantumcomputing.APLPhotonics2,030901(2017).[14]國家能源局，《關于征求2021年可再生能源電力消納責任權重和2022-2030年預期目標建議的函》,2021.[15]B.K.Bose,"ArtificialIntelligenceTechniquesinSmartGridandRenewableEnergySystems—SomeExampleApplications,"inProceedingsoftheIEEE,vol.105,no.11,pp.2262-2273,Nov.2017,doi:10.1109/JPROC.2017.2756596.[16]S.Ramachandran,"ApplyingAIinPowerElectronicsforRenewableEnergySystems[ExpertView],"inIEEEPowerElectronicsMagazine,vol.7,no.3,pp.66-67,Sept.2020,doi:10.1109/MPEL.2020.3012009.[17]ABB,IndustrySurvey,2021.[18]InternationalFederationofRobotics,ExecutiveSummaryWorldRobotics2021IndustrialRobots,2021,12-[19]Jackson,A.,Mentzer,N.,Kramer,R.,&Zhang,J.(2017,June).Maker:Takingsoftroboticsfromthelaboratorytotheclassroom.PaperpresentedattheMakeIt!Eventduringthe2017ASEEAnnualConference&Exposition,Columbus,OH.Retrievedfrom/27741達摩院2022十大科技趨勢26[20]Wang,Z.,Chen,M.Z.Q.,&Yi,J.(2015).Softroboticsforengineers.HKIETransactions,22(2),88-97.[21]AlliedMarketResearch,AIinHealthcareMarket,2021.[22]McKinneySM,SieniekM,GodboleV,etal.InternationalevaluationofanAIsystemforbreastcancerscreening.Nature2020;577:89-94.[23]U.S.Food&DrugAdministration.EvaluationofautomaticclassIIIdesignationforOsteoDetect.(2018).Availableat:/cdrh_docs/reviews/DEN180005.pdf.(Accessed:2ndOctober2019)[24]Gartner,TopStrategicTechnologyTrendsfor2022,2021[25]中國信息通信研究院,隱私計算白皮書(2021),[26]SIA,2020Top-levelglobalsatelliteindustry?ndings,