阿里達摩院預測2022十大科技趨勢,有幾分靠譜?

阿里達摩院預測2022十大科技趨勢,有幾分靠譜?

科技要向前發展,除了埋頭趕路,攻克一個個的技術難關外,也要抬頭看天,尋找未來的突破方向。從這個意義上來說,機構或個人釋出的一些科技趨勢預測,有一定的借鑑意義。以前,多半是美國公司或機構釋出類似的預測,比如Gartner的技術成熟度曲線。達摩院作為阿里巴巴的一個前沿技術研究機構,某種程度上代表了中國產業界一定的技術研究水平。

近期,阿里達摩院釋出了2022年十大科技趨勢預測,我們先列出達摩院預測的10個趨勢,逐條評論。

趨勢一:AI for Science

人工智慧成為科學家的新生產工具,催生科研新正規化。

【趨勢概要】實驗科學和理論科學是數百年來科學界的兩大基礎正規化,而人工智慧正在催生新的科研正規化。機器學習能夠處理多維、多模態的海量資料,解決複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。人工智慧不僅將加速科研流程,還將幫助發現新的科學規律。預計未來三年,人工智慧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。

【點評】人工智慧在5年內都達不到催生科研新正規化的程度,過於誇大。

技術價值:★★★★★

技術成熟度:★

準確度評價:★★

從價值上來說,AI要是真能改變科研正規化,真是善莫大焉。人類的未來核心在於科技突破,而科技發展取決於兩點,一個是人類科學家(尤其是一些天才選手),另一個就是科研的工具、手段。科研的基礎是理論假設和資料處理,牛頓那一代科學家是靠聰明的大腦+一支筆,再加上一些簡陋的實驗;現在科研還是要靠科學家的聰明才智,但在資料處理上已經完全不一樣了,藉助計算機來處理大量資料已成為標配。AI要改變人類科研正規化,其價值不在於提高資料處理能力(要提升資料處理能力,用超級計算機就行),而在於提升人類的智力水平。愛因斯坦的智商不到200,假設能打造出一個智商10000的超級AI,那這個AI的價值或許不僅僅是500個愛因斯坦。

理想很豐滿,現實很骨感。目前的AI智商還很低,充其量只能在某些特定領域作為科學家的助手,協助完成一些工作。所以,人工智慧可以成為科學家的新生產工具,但遠遠還沒達到可以催生科研新正規化的程度。

勢二:大小模型協同進化

大模型引數競賽進入冷靜期,大小模型將在雲邊端協同進化。

【趨勢概要】超大規模預訓練模型是從弱人工智慧向通用人工智慧的突破性探索,解決了傳統深度學習的應用碎片化難題,但效能與能耗提升不成比例的效率問題限制了引數規模繼續擴張。人工智慧研究將從大模型引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行,同時小模型再向大模型反饋演算法與執行成效,讓大模型的能力持續強化,形成有機迴圈的智慧體系。

【點評】先不要說協同,大模型規模還得繼續往上提。

價值:★★★

成熟度:★★★

準確度評價:★★

超大規模預訓練模型,是人工智慧的一個重要方向。從本質上說,人腦其實也是一臺資訊處理機器,其最小單元是神經元、神經突觸這些基本結構。模擬人腦的這種計算結構,是一個很好的思路。但是,AI系統的計算單元與人腦就差著好幾個數量級。量變引起質變,超大規模預訓練模型的思路就是在計算單元上先逼近人腦,看看會有什麼奇妙的事情發生。這是一個簡單但實用的思路,先把這條路走通。

當務之急,是先把超大規模預訓練模型的計算單元儘可能往上提,先達到人腦神經元、神經突觸的數量規模。先走到那一步,看看會發生什麼。成年人大腦中約包含850-860億個神經元,每個神經元與3萬突觸連線,人腦突觸數量預計2500萬億左右。雖然AI系統的引數與人腦突觸有很大不同,但都可以作為一個基本計算單元。既然走了這條路,那就一條路走到黑,先搞出一個2500萬億引數規模的模型出來再說,萬一就有奇蹟了呢。

阿里達摩院目前已經把引數規模刷到10萬了,再有兩個數量級就可以達到目標。這個時候就應該一鼓作氣,而不是改弦易轍。達摩院的意思是“效能與能耗提升不成比例的效率問題限制了引數規模繼續擴張”,也就是說要繼續刷引數,遇到困難了。遇到困難就解決困難啊,效能與能耗不成比例,要就想辦法提高效能,降低能耗。哪一次引數規模的大幅度提升,不是以效能提升為前提的?以前也不是靠硬堆算力來提升引數規模的。

達摩院的思路或許存在問題。好不容易衝到前面了,這個時候要是歇一歇,谷歌、微軟這些公司很快就會超越。思路決定出路,既然達摩院對接下來的技術趨勢做出了預測,就會影響到自身接下來的行動。可以預見,下一個重新整理大模型引數規模的,不會再是阿里巴巴了。

趨勢三:矽光晶片

光電融合兼具光子和電子優勢,突破摩爾定律限制。

【趨勢概要】電子晶片的發展逼近摩爾定律極限,難以滿足高效能計算不斷增長的資料吞吐需求。矽光晶片用光子代替電子進行資訊傳輸,可承載更多資訊和傳輸更遠距離,具備高計算密度與低能耗的優勢。隨著雲計算與人工智慧的大爆發,矽光晶片迎來技術快速迭代與產業鏈高速發展。預計未來三年,矽光晶片將承載絕大部分大型資料中心內的高速資訊傳輸。

【點評】量子計算,才是未來。

價值:★★★

成熟度:★

準確度評價:★★

量子計算,才是計算的王者。矽光晶片,即使搞出來,也只是作為一個過渡。既然量子計算曙光乍現,那就鉚足幹勁往前推,直到遇到短時間內不可突破的瓶頸。而且,中國在量子計算上並不弱,可謂與美國並駕齊驅。這個時候更應該揚長避短,大搞特搞量子計算。

至於矽光晶片,是一個發展方向。但是達摩院做出的預測,“預計未來三年,矽光晶片將承載絕大部分大型資料中心內的高速資訊傳輸”,這肯定是要被打臉的,不會有那麼快。

趨勢四:綠色能源AI

人工智慧助力大規模綠色能源消納,實現多能互補的電力體系。

【趨勢概要】風電、光伏等綠色能源近年來快速發展,也帶來了併網難、消納率低等問題,甚至出現了“棄風”、“棄光”等現象。核心原因在於綠色能源存在波動性、隨機性、反調峰等特徵,大規模併網可能影響電網的安全穩定執行。人工智慧技術的應用,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定性的技術支撐,推動碳中和程序。預計未來三年,人工智慧技術將幫助電力系統實現大規模綠色能源消納,實現電力系統的安全、高效、穩定執行。

【點評】這一條有濫竽充數之嫌。

價值:★

成熟度:★★

準確度評價:★★

風電、光電,的確有不穩定的特點。要想實現風光電對煤電、石油的替代,有兩個問題要解決:一個是規模要上去,光伏、風電的規模在接下來幾年會繼續狂飆突進;另一個就是透過系統排程,削峰填谷,把風電、光電與現有電力系統協調。不過,要實現電力的排程,其實更多的是數字化再加上一點智慧化。AI在綠色能源產業鏈條中,充其量就是個“甜點”,算不上正餐。

趨勢五: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。

【趨勢概要】傳統機器人依賴預程式設計,侷限於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、人工智慧技術,獲得了力覺、視覺、聲音等感知能力,應對多工的通用性與應對環境變化的自適應性大幅提升。機器人將從大規模、標準化的產線走向小規模、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機器人,成為產線上的主力裝置,並在服務機器人領域開始規模化應用。

【點評】柔性感知機器人,價值並沒有想象那麼大,未來幾年也不會大面積普及。

價值:★★

成熟度:★★★

準確度評價:★★

相比於人類,機器的核心優勢就是大規模標準化生產,這也是工業社會的根基。機器人最大的價值,就是透過AI改造傳統工業裝置,增加一些智慧化能力,以此來升級工業生產線。接下來10年內,都應該緊緊盯著這個目標,解決問題,一步步向前推進。工業機器人還沒弄好,搞所謂的非標化柔性機器人,一來目前的技術水平還不夠支撐(很可能就搞出一個看起來高階點的“玩具”),二來所謂的柔性機器人價值比工業機器人小。試想一下,是搞個機器人在飯店端盤子有價值,還是改造工業生產線有價值?

趨勢六:高精度醫療導航

人工智慧與精準醫療深度融合,助力診療精度與效率提升。

【趨勢概要】傳統醫療依賴醫生經驗,猶如人工尋路,效果參差不齊。人工智慧與精準醫療深度融合,專家經驗和新的輔助診斷技術有機結合,將成為臨床醫學的高精度導航系統,為醫生提供自動指引,幫助醫療決策更快更準,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療將成為主要方向,人工智慧將全面滲透在疾病預防和診療的各個環節,成為疾病預防和診療的高精度導航協同。

【點評】AI+醫療是一條路,但道路坎坷。

價值:★★

成熟度:★★

準確度評價:★★★

一直以來,人們都期待著讓人工智慧賦能醫療,提高社會的醫療水平。但是,醫療AI行業發展態勢並不好,核心問題還是目前的人工智慧技術水平不高,與醫療所預期的水平差距太大。再者,醫療是一個非常嚴謹的領域,人命關天。可以預見,未來幾年,醫療AI都將是看起來美好,實際問題一大堆又很難解決的領域。IBM就是一面鏡子,IBM的watson曾被寄予厚望,但最後的結果並不好。應該說,IBM在醫療AI的商業化探索方面是走的最遠的,他的遭遇其實已經明顯告訴人們——此路異常艱難。

趨勢七:全域隱私計算

破解資料保護與流通兩難,隱私計算走向全域資料保護。

【趨勢概要】資料安全保護與資料流通是數字時代的兩難問題,破解之道是隱私計算。過去受制於效能瓶頸、技術信任不足、標準不統一等問題,隱私計算尚只能在少量資料的場景下應用。隨著專用晶片、加密演算法、白盒化、資料信託等技術融合發展,隱私計算有望跨越到海量資料保護,資料來源將擴充套件到全域,激發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效能和可解釋性上有新的突破,或將出現資料信託機構提供基於隱私計算的資料共享服務。

【點評】隱私計算是挺重要的一項技術,未來幾年很可能會大面積應用。

價值:★★★

成熟度:★★★

準確度評價:★★★

在數字化社會,資料越來越多,資料也越來越重要。資料就像貨幣一樣,要流通、共享、應用才能體現出價值。但另一方面,資料又與每個人、每個組織的利益密切相關,資料如何用,如何保護,是一個很關鍵的問題。資料的共享和應用,似乎與資料隱私保護就是一對矛盾,很難兩全其美。隱私計算,有望讓人們實現“魚與熊掌兩者兼得”,在保護隱私的同時實現資料流通、共享和應用。而且,這項技術雖然還有很多問題需要解決,但應該沒有特別大的技術難關。

趨勢八:星地計算

衛星及地面一體化的通訊與計算,促進空天地海全面數字化。

【趨勢概要】基於地面網路和計算的數字化服務侷限在人口密集區域,深空、海洋、沙漠等無人區尚是服務的空白地帶。高低軌衛星通訊和地面行動通訊將無縫連線,形成空天地海一體化立體網路。由於算隨網動,星地計算將整合衛星系統、空中網路、地面通訊和雲計算,成為刪除的內容:整合一種新興的計算架構,擴充套件數字化服務的空間。預計未來三年,低軌衛星數量會迎來爆發式增長,衛星及其地面系統將成為新型計算節點。

【點評】抓住本質,造新詞兒意義不大。

價值:★★

成熟度:★★★

準確度評價:★★

所謂的星地計算,其實就是SpacX搞的衛星網際網路。我一直認為,SpacX發那麼多衛星,最核心的目的就是搶佔近地衛星軌道資源,至於通訊倒是其次。近地衛星軌道資源是有限的,佔一個就少一個。而且,現在衛星軌道資源實行的是“強盜條款”——誰搶到算誰的。美國的NASA這麼支援Spacex發衛星,核心也是這個原因,Spacex搶到了也就是美國政府搶到了。

最近有一個事情非常典型,那就是因為擔心被SpaceX的“星鏈”衛星撞上,我國的空間站先後兩次緊急避險。也就是說,以“星鏈”目前的衛星存量,就已經可以威脅到我們的空間站了。要知道,“星鏈”計劃到2024年前發射1。2萬顆衛星,最終目標是發射4。2萬顆衛星。現在“星鏈”的在軌衛星才一千多顆,就已經可以實質威脅中國空間站了。要是等他把4萬顆衛星都發射了,那整個太空豈不是都是他家的了?

這毫無疑問已經嚴重影響到了中國的國家安全。

所以,中國現在應該做的就是先不管三七二十一,也大規模的發類似衛星。不為別的,先佔坑。民間、官方一起上,儘快降低發射成本,把量提上去。不然,等別人把坑都佔完了,就來不及了。

趨勢九:雲網端融合

雲網端融合形成新計算體系,催生雲上新物種。

【趨勢概要】新型網路技術發展將推動雲計算走向雲網端融合的新計算體系,並實現雲網端的專業分工:雲將作為腦,負責集中計算與全域性資料處理;網路作為連線,將多種網路形態透過雲融合,形成低延時、廣覆蓋的一張網;端作為互動介面,呈現多元形態,可提供輕薄、長效、沉浸式的極致體驗。雲網端融合將促進高精度工業模擬、實時工業質檢、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雲網端融合的新計算體系中執行。

【點評】這個趨勢也太明顯了,單列出來意義不大。

價值:★★

成熟度:★★★★

準確度評價:★★★

趨勢十:XR網際網路

XR眼鏡會成為重要互動介面,帶動下一代網際網路發展。

【趨勢概要】隨著端雲協同計算、網路通訊、數字孿生等技術發展,以沉浸式體驗為核心的XR(未來虛實融合)網際網路將迎爆發期。眼鏡有望成為新的人機互動介面,推動形成有別於平面網際網路的XR網際網路,催生從元器件、裝置、作業系統到應用的新產業生態。XR網際網路將重塑數字應用形態,變革娛樂、社交、工作、購物、教育、醫療等場景互動方式。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,成為下一代網際網路的關鍵入口。

【點評】跟風炒概念

價值:★★★

成熟度:★

準確度評價:★★

元宇宙是一個超級風口,價值很大。但是這個蛋糕我們現在還吃不到。問題的關鍵是卡在硬體裝置上。AR、VR裝置要成熟,還有一大堆問題要解決。近眼顯示、感知互動、計算渲染、通訊、內容製作,每一個領域都有個大坑需要填。尤其是近眼顯示,5年內能不能解決還是個很大的未知數。

以上,我們對阿里達摩院所預測的明年10個科技趨勢做了評述。總體來看,達摩院最關注人工智慧,前面6條都跟人工智慧相關,這是有所偏頗的。科技的領域很大,人工智慧只是其中一部分。達摩院列的這個清單,其實應該叫“2022十大計算趨勢”,都是跟計算相關的。

在整個科技領域,除了計算機還有很多問題很重要。我也列幾個:

01

儲能電池

價值:★★★★

成熟度:★★

【點評】儲能電池帶來的能源革命,將是未來幾年人類社會最根本的變革之一。電池技術的發展,首先改變了汽車的動力系統,就憑這一點,就可以掀翻西方几十年建立的汽車工業優勢,讓汽車產業重新洗牌。這是目前中國肉眼可見的三大戰略機遇之一(另外兩個是光伏和半導體)。而且,光伏+特高壓+電池,這三者構建起來一條完整的新能源價值鏈,中國在這三個領域都很強,這就是最大的國運。

另一方面,目前的電池技術還有很大提升空間,目前的儲能水平是不夠用的。需要加大對下一代電池的研發,把儲能水平再提升一個檔次。屆時,飛行汽車最大的一個障礙就解決了,這又會創造一個超級產業叢集。趁著中國在電池領域有優勢,集中精力把這個優勢擴大,首先把下一代電池搞出來並量產,這是當務之急。

02

量子計算

價值:★★★★★

成熟度:★

量子計算是人類的終極追求之一,要實現真正的量子計算肯定還有很長的道路。毫不誇張的說,搞定了量子計算,人類文明可以躍升一個等級。

所幸的是,我們現在算是摸到了量子計算的門檻。這個時候,應該加大攻關力度,能走多遠算多遠。

03

可控核聚變

價值:★★★★★

成熟度:★

要論人類終極的能源追求,非可控核聚變莫屬(正反物質湮滅能先不考慮,太科幻了)。太陽的能量就來自於核聚變。可以說,掌握可控核聚變,人類就掌握了成為星際文明的鑰匙。

04

基因工程

價值:★★★★★

成熟度:★★

要了解人類自己,釋放生命的潛能,甚至實現長生不老的夢想,就得靠基因工程。很早以前,人類有個基因組計劃,之後就沒看到什麼大的動作了。與其他幾項科技相比,基因工程面臨的倫理壓力要大很多,這也是阻礙其前進的最大障礙。看人類如何權衡取捨吧。

可以說,人工智慧、量子計算、可控核聚變、基因工程,是與人類命運休慼相關的四個科技領域。這幾個領域的每一次突破,都可以將人類社會提升一個檔次。當然,每一個技術都是一把雙刃劍,都有毀滅人類社會的危險。從這個角度看,人類就像是在走鋼絲,即使面臨很大的不確定性,甚至前路兇險,但這也是人類的宿命。不管我們是抗拒,還是坦然接受,最終都會走向這個結局,只是時間的早晚問題。

應該說,近代科學的發展,人類才開始“上道了”。接下來,就是在這四個方面進行突破。要是沒有什麼意外(比如彗星撞地球、核戰爭),人類終將開啟人工智慧、量子計算、可控核聚變、基因工程這四扇大門。值得提出的是,雖然我們終將走向最終目的地,但投入研發資源的多寡,將很大程度上決定了我們開啟這幾扇門的時間。以可控核聚變為例,100年實現和1000年實現,還是有很大區別的。如果人類傾盡全力,可能100年就實現了,但如果慢吞吞的,捨不得投入,那可能得1000年才能開啟可控核聚變的大門。

從長遠來看,國家之間的主賽道,就在以上四個領域。在任何一個領域首先到達終點,都有資格當世界老大。

*本文由“夸克”撰寫投遞,僅代表作者個人觀點。