阿里達摩院發布的2020十大科技趨勢

2021-10-01 21:36:49 字數 2553 閱讀 6757

【引言】

趨勢

一、人工智慧從感知智慧型向認知智慧型演進

人工智慧已經在「聽、說、看」等感知智慧型領域已經達到或超越了人類水準,但在需要外部知識、邏輯推理或者領域遷移的認知智慧型領域還處於初級階段。

認知智慧型將從認知心理學、腦科學及人類社會歷史中汲取靈感,並結合跨領域知識圖譜、因果推理、持續學習等技術,建立穩定獲取和表達知識的有效機制,讓知識能夠被機器理解和運用,實現從感知智慧型到認知智慧型的關鍵突破。

趨勢

二、計算儲存一體化突破ai算力瓶頸

馮諾伊曼架構的儲存和計算分離,已經不適合資料驅動的人工智慧應用需求。頻繁的資料搬運導致的算力瓶頸以及功耗瓶頸已經成為對更先進演算法探索的限制因素。

類似於腦神經結構的存內計算架構將資料儲存單元和計算單元融合為一體,能顯著減少資料搬運,極大提高計算並行度和能效。計算儲存一體化在硬體架構方面的革新,將突破ai算力瓶頸。

趨勢

三、工業網際網路的超融合

5g、iot裝置、雲計算、邊緣計算的迅速發展將推動工業網際網路的超融合,實現工控系統、通訊系統和資訊化系統的智慧型化融合。

製造企業將實現裝置自動化、搬送自動化和排產自動化,進而實現柔性製造,同時工廠上下游製造產線能實時調整和協同。

這將大幅提公升工廠的生產效率及企業的盈利能力。對產值數十萬億乃至數百萬億的工業產業而言,提高5%-10%的效率,就會產生數萬億人民幣的價值。

趨勢

四、機器間大規模協作成為可能

傳統單體智慧型無法滿足大規模智慧型裝置的實時感知、決策。物聯網協同感知技術、5g通訊技術的發展將實現多個智慧型體之間的協同——機器彼此合作、相互競爭共同完成目標任務。

多智慧型體協同帶來的群體智慧型將進一步放大智慧型系統的價值:大規模智慧型交通燈排程將實現動態實時調整,倉儲機械人協作完成貨物分揀的高效協作,無人駕駛車可以感知全域性路況,群體無人機協同將高效打通最後一公里配送。

趨勢

五、模組化降低晶元設計門檻

傳統晶元設計模式無法高效應對快速迭代、定製化與碎片化的晶元需求。以risc-v為代表的開放指令集及其相應的開源soc晶元設計、高階抽象硬體描述語言和基於ip的模板化晶元設計方法,推動了晶元敏捷設計方法與開源晶元生態的快速發展。

此外,基於芯粒(chiplet)的模組化設計方法用先進封裝的方式將不同功能「晶元模組」封裝在一起,可以跳過流片快速定製出乙個符合應用需求的晶元,進一步加快了晶元的交付。

趨勢

六、規模化生產級區塊鏈應用將走入大眾

區塊鏈baas(blockchain as a service)服務將進一步降低企業應用區塊鏈技術的門檻,專為區塊鏈設計的端、雲、鏈各類固化核心演算法的硬體晶元等也將應運而生,實現物理世界資產與鏈上資產的錨定,進一步拓展價值網際網路的邊界、實現萬鏈互聯。

未來將湧現大批創新區塊鏈應用場景以及跨行業、跨生態的多維協作,日活千萬以上的規模化生產級區塊鏈應用將會走入大眾。

趨勢

七、量子計算進入攻堅期

2023年,「量子霸權」之爭讓量子計算在再次成為世界科技焦點。超導量子計算晶元的成果,增強了行業對超導路線及對大規模量子計算實現步伐的樂觀預期。

2023年量子計算領域將會經歷投入進一步增大、競爭激化、產業化加速和生態更加豐富的階段。作為兩個最關鍵的技術里程碑,容錯量子計算和演示實用量子優勢將是量子計算實用化的轉折點。

未來幾年內,真正達到其中任何乙個都將是十分艱鉅的任務,量子計算將進入技術攻堅期。

趨勢

八、新材料推動半導體器件革新

在摩爾定律放緩以及算力和儲存需求爆發的雙重壓力下,以矽為主體的經典電晶體很難維持半導體產業的持續發展,各大半導體廠商對於3奈米以下的晶元走向都沒有明確的答案。

新材料將通過全新物理機制實現全新的邏輯、儲存及互聯概念和器件,推動半導體產業的革新。

例如,拓撲絕緣體、二維超導材料等能夠實現無損耗的電子和自旋輸運,可以成為全新的高效能邏輯和互聯器件的基礎;新型磁性材料和新型阻變材料能夠帶來高效能磁性儲存器如sot-mram和阻變儲存器。

趨勢

九、保護資料隱私的ai技術將加速落地

資料流通所產生的合規成本越來越高。使用ai技術保護資料隱私正在成為新的技術熱點,其能夠在保證各方資料安全和隱私的同時,聯合使用方實現特定計算,解決資料孤島以及資料共享可信程度低的問題,實現資料的價值。

趨勢

十、雲成為it技術創新的中心

隨著雲技術的深入發展,雲已經遠遠超過it基礎設施的範疇,漸漸演變成所有it技術創新的中心。雲已經貫穿新型晶元、新型資料庫、自驅動自適應的網路、大資料、ai、物聯網、區塊鏈、量子計算整個it技術鏈路,同時又衍生了無伺服器計算、雲原生軟體架構、軟硬一體化設計、智慧型自動化運維等全新的技術模式,雲正在重新定義it的一切。

廣義的雲,正在源源不斷地將新的it技術變成觸手可及的服務,成為整個數字經濟的基礎設施。

達摩院2020十大科技趨勢(摘錄)

1 人工智慧從感知智慧型向認知智慧型演進 認知智慧型將從認知心理學 腦科學及人類社會歷史中汲取靈感,並結合跨領域知識圖譜 因果推理 持續學習等技術,建立穩定獲取和表達知識的有效機制。大規模圖神經網路被認為是推動認知智慧型發展強有力的推理方法。大規模的圖資料可以表達豐富並蘊含邏輯關係的人類常識和專家規...

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