2021年的技術(shù)江湖，量子計(jì)算、芯片開源、腦機(jī)接口、云原生、AI預(yù)訓(xùn)練大模型等前沿技術(shù)出盡了風(fēng)頭，虛實(shí)難分的“元宇宙”更是在年尾掀起一波熱潮。2022年，這些技術(shù)熱詞還會(huì)占據(jù)“C位”嗎?

　　12月28日，阿里巴巴達(dá)摩院(以下簡(jiǎn)稱達(dá)摩院)發(fā)布了2022十大科技趨勢(shì)，給出了這個(gè)問題的答案。從“范式重置”到“場(chǎng)景變革”再到“未來互聯(lián)”，在達(dá)摩院的預(yù)判中，2022年科技發(fā)展更趨硬核、多元。

　　這是達(dá)摩院成立四年來第四次發(fā)布年度科技趨勢(shì)，深度訪談近100位科學(xué)家，分析近三年來的770萬篇公開論文、8.5萬份專利，覆蓋159個(gè)領(lǐng)域，挖掘其中熱點(diǎn)及重點(diǎn)技術(shù)突破。通過與過去三年的科技趨勢(shì)預(yù)測(cè)比對(duì)可以發(fā)現(xiàn)，這些尖端技術(shù)行至當(dāng)前，早有蛛絲馬跡可尋。

　　哪十大科技趨勢(shì)將占領(lǐng)2022年的科技頭條?讓我們一睹為快。

　　趨勢(shì)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。

　　“我們預(yù)測(cè)在未來的3年內(nèi)，人工智能(AI)技術(shù)在應(yīng)用科學(xué)中將得到普遍應(yīng)用，在部分自然科學(xué)中開始成為研究工具?！边_(dá)摩院提出，AI將成為科學(xué)家繼計(jì)算機(jī)之后的新生產(chǎn)工具，一是帶來效率的顯著提升，二是可能幫助科學(xué)家可能突破長(zhǎng)久以來的研究瓶頸。

　　達(dá)摩院認(rèn)為，此前一些領(lǐng)域的科學(xué)家需要“板凳枯坐10年冷”才能產(chǎn)出科學(xué)成果的時(shí)代將會(huì)過去，而AI將伴隨科研從假設(shè)、實(shí)驗(yàn)到歸納總結(jié)的全流程，從而讓科學(xué)家能在一生中都能保持“高產(chǎn)”。

　　同時(shí)，AI也能對(duì)科學(xué)研究產(chǎn)生“猜想”，科學(xué)家可以僅就其中有意義、有價(jià)值的部分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與證明，如此，更多人能夠參與到科學(xué)研究之中。

　　中國(guó)科學(xué)院院士、北京大學(xué)、普林斯頓大學(xué)教授鄂維南認(rèn)為，AI for Science帶來的不僅僅是幾個(gè)點(diǎn)上的突破，而是科研方法的全面改變。而要適應(yīng)這樣一個(gè)新的環(huán)境，“科學(xué)家們需要更深入地了解AI，才有可能用好AI”。

　　當(dāng)然，AI在各科研領(lǐng)域中的應(yīng)用節(jié)奏將有所區(qū)別。達(dá)摩院稱，在數(shù)字化程度高、數(shù)據(jù)積累好、問題已經(jīng)被清晰定義的領(lǐng)域中將推進(jìn)得更快，如生命科學(xué)領(lǐng)域，AlphaFold2運(yùn)用生命科學(xué)積累的大量數(shù)據(jù)，能通過基因序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，這已對(duì)泛生命科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

　　不過，達(dá)摩院也提出，AI與科研深度結(jié)合仍然需要解決三個(gè)挑戰(zhàn)：人機(jī)交互問題(AI與科學(xué)家的協(xié)作機(jī)制與分工需更明確)、AI的可解釋性(AI需要更容易被理解)、交叉學(xué)科人才(專業(yè)領(lǐng)域科學(xué)家與AI研究者彼此促進(jìn)的障礙待破除)。

　　趨勢(shì)二：大小模型協(xié)同進(jìn)化

　　大模型參數(shù)競(jìng)賽進(jìn)入冷靜期，大小模型在云邊端協(xié)同進(jìn)化。

　　過去幾年里，谷歌的BERT、OpenAI的GPT-3、智源的“悟道”、達(dá)摩院的M6和AliceMind等大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型如軍備競(jìng)賽般迅猛發(fā)展，使得大模型的性能飛速提升，為下游的AI模型訓(xùn)練打下良好基礎(chǔ)。然而，大模型訓(xùn)練對(duì)資源消耗過大、參數(shù)量劇增所帶來的性能提升與消耗提升不成比例，使大模型效率遭到挑戰(zhàn)。

　　“大模型的規(guī)模發(fā)展將進(jìn)入冷靜期，大模型與相關(guān)聯(lián)的小模型協(xié)同將是未來的發(fā)展方向?！?/p>

　　達(dá)摩院認(rèn)為，大模型沉淀的知識(shí)與認(rèn)知推理能力向小模型輸出，小模型在此基礎(chǔ)上疊加在垂直場(chǎng)景的感知、認(rèn)知、決策、執(zhí)行能力，再將執(zhí)行結(jié)果反饋給大模型，可讓大模型的知識(shí)與能力持續(xù)進(jìn)化，從而形成一套有機(jī)循環(huán)的智能系統(tǒng)——參與者越多、受惠者越多，同時(shí)模型進(jìn)化的速度也越快。

　　這種新的智能系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)有三：一是讓小模型更容易獲取通用的知識(shí)與能力，二是小模型在真實(shí)場(chǎng)景回收的增量數(shù)據(jù)可促進(jìn)大模型“再進(jìn)化”，三是模型可被共享、全社會(huì)不必重復(fù)“造輪子”。

　　南京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系主任兼人工智能學(xué)院院長(zhǎng)周志華認(rèn)為，大模型未來會(huì)在一些事關(guān)國(guó)計(jì)民生的重大任務(wù)上發(fā)揮作用，而在其他一些場(chǎng)景下或許會(huì)通過類似集成學(xué)習(xí)的手段來利用小模型，尤其是通過很少量訓(xùn)練來“復(fù)用”和集成已有的小模型來達(dá)到不錯(cuò)的性能。

　　達(dá)摩院提出：“我們預(yù)測(cè)未來3年內(nèi)，在個(gè)別領(lǐng)域，多中心的大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型將成為AI基礎(chǔ)模型，對(duì)協(xié)同進(jìn)化的智能系統(tǒng)進(jìn)行試點(diǎn)探索;在未來的5年內(nèi)，運(yùn)用AI基礎(chǔ)模型將成為AI模型生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)方式，極大幅度改變生產(chǎn)流程及生產(chǎn)所需的技能?！?/p>

　　不過，達(dá)摩院還提到，新的智能體系也需要克服三個(gè)挑戰(zhàn)：從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)走向知識(shí)與數(shù)據(jù)融合驅(qū)動(dòng)(提升模型通用能力的同時(shí)降低訓(xùn)練所需的數(shù)據(jù)量)、大小模型的協(xié)同機(jī)制、大模型的可解釋性與因果推理(小模型對(duì)大模型的信任決定是否能廣泛應(yīng)用)。

　　趨勢(shì)三：硅光芯片

　　光電融合兼具光子和電子優(yōu)勢(shì)，突破摩爾定律限制。

　　近年來，電子芯片發(fā)展逼近摩爾定律極限，集成技術(shù)進(jìn)步趨于飽和，高性能計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)吞吐要求不斷增長(zhǎng)，亟需技術(shù)突破。而據(jù)OpenAI 統(tǒng)計(jì)，自 2012 年起，每3.4個(gè)月人工智能的算力需求就翻倍，摩爾定律帶來的算力增長(zhǎng)已無法完全滿足需求。

　　在此背景下，達(dá)摩院認(rèn)為，硅光芯片更高計(jì)算密度與更低能耗的特性是極致算力場(chǎng)景下的解決方案，并提出光電融合是未來芯片的發(fā)展趨勢(shì)：“硅光子和硅電子芯片取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分發(fā)揮二者優(yōu)勢(shì)，促使算力的持續(xù)提升?！?/p>

　　達(dá)摩院大膽預(yù)測(cè)：未來 3 年，硅光芯片將支撐大型數(shù)據(jù)中心的高速信息傳輸;未來 5-10 年，以硅光芯片為基礎(chǔ)的光計(jì)算將逐步取代電子芯片的部分計(jì)算場(chǎng)景。

　　硅光芯片何以有如此大潛能?中科院上海光機(jī)所特聘首席研究員、北京大學(xué)教授周治平解釋道：“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(gè)嶄新的硅基芯片上，從而使光電子芯片在成本和集成度方面實(shí)現(xiàn)了突破，有望大幅提高數(shù)據(jù)中心內(nèi)集群之間、服務(wù)器之間、乃至于芯片之間的通信效率?！?/p>

　　但是，硅光目前也有來自產(chǎn)業(yè)鏈和工藝水平上的挑戰(zhàn)。達(dá)摩院稱，硅光芯片的設(shè)計(jì)、量產(chǎn)、封裝等未形成標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；?，進(jìn)而導(dǎo)致其在產(chǎn)能、成本、良率上的優(yōu)勢(shì)還未顯現(xiàn)。

　　對(duì)此達(dá)摩院認(rèn)為，“硅光芯片需要與成熟的電子芯片技術(shù)融合，運(yùn)用電子芯片先進(jìn)的制造工藝及模塊化技術(shù)，結(jié)合光子和電子優(yōu)勢(shì)的硅光技術(shù)將是未來的主流形態(tài)?！?/p>

　　趨勢(shì)四：綠色能源 AI

　　人工智能助力大規(guī)模綠色能源消納，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)和利用已經(jīng)成為當(dāng)今世界能源發(fā)展的主要方向。但在高比例綠色能源并網(wǎng)的趨勢(shì)下，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)難以應(yīng)對(duì)綠色能源在大風(fēng)、暴雨、雷電等天氣下發(fā)電功率的不確定性，缺乏高穩(wěn)定性的多能協(xié)調(diào)，復(fù)雜故障及時(shí)響應(yīng)的應(yīng)對(duì)能力。

　　達(dá)摩院因此認(rèn)為，針對(duì)大規(guī)模綠色能源并網(wǎng)在穩(wěn)定運(yùn)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(shù)將對(duì)能源系統(tǒng)整體的高效穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)保障和有力支撐。

　　達(dá)摩院提出，AI技術(shù)將在發(fā)電功率的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、電力優(yōu)化調(diào)度、電站性能評(píng)估、故障監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)管理等方面將發(fā)揮不可替代的作用，并帶來三大突破：精準(zhǔn)的功率預(yù)測(cè)、智能的調(diào)度控制、自動(dòng)化的故障響應(yīng)。

　　“我們預(yù)計(jì)在未來3年內(nèi)，AI技術(shù)將幫助電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模綠能消納。同時(shí)，AI技術(shù)與能源電力的深度融合，將推動(dòng)大規(guī)模新能源發(fā)電、并網(wǎng)、輸送、消納和安全運(yùn)行，完成對(duì)能源系統(tǒng)的升級(jí)改造?！?/p>

　　達(dá)摩院同時(shí)提出，在核心技術(shù)上，氣象AI能否對(duì)多電源發(fā)電功率精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的智能感知、調(diào)度和控制能力的提升等，將成為人工智能技術(shù)應(yīng)用面臨的主要挑戰(zhàn)。

　　中國(guó)電科院首席系統(tǒng)架構(gòu)師周二專認(rèn)為，新型電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)智能調(diào)控、運(yùn)行推演將離不開AI技術(shù)：“在AI技術(shù)的支撐下構(gòu)建多個(gè)物理電網(wǎng)和IT應(yīng)用程序交互的數(shù)字孿生體——每個(gè)數(shù)字孿生體解決某一個(gè)場(chǎng)景或某一個(gè)方面的電網(wǎng)運(yùn)行問題，這樣，當(dāng)有足夠的孿生體構(gòu)成‘電網(wǎng)調(diào)控?cái)?shù)字孿生系統(tǒng)’來解決電網(wǎng)運(yùn)行問題的各個(gè)方面，即可實(shí)現(xiàn)智能調(diào)控?！?/p>

　　趨勢(shì)五：柔性感知機(jī)器人

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

　　具有柔軟靈活、可編程、可伸縮等特征的性機(jī)器人，結(jié)合人工智能技術(shù)使其具備感知能力，將有望提升機(jī)器人的通用性與自主性、降低對(duì)于預(yù)編程的依賴，從而大大拓展機(jī)器人的使用場(chǎng)景。

　　因此，在達(dá)摩院的預(yù)測(cè)中，柔性感知機(jī)器人的出現(xiàn)將讓工業(yè)機(jī)器人從大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)線走向小規(guī)模非標(biāo)的產(chǎn)線，將使得服務(wù)機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)與人更近距離的交互。

　　達(dá)摩院提出：“我們預(yù)測(cè)，未來5年內(nèi)，柔性機(jī)器人將充分結(jié)合深度學(xué)習(xí)帶來的智能感知能力，能夠面向廣泛場(chǎng)景，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;同時(shí)在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化，在場(chǎng)景、體驗(yàn)、成本方面具備優(yōu)勢(shì)，開始規(guī)?；膽?yīng)用?！?/p>

　　柔性感知機(jī)器人也有三個(gè)需要克服關(guān)鍵挑戰(zhàn)：一是智能水平受制于端側(cè)算力與小樣本學(xué)習(xí)的有效性，有賴于云端協(xié)同的突破;二是精度受制于材料的剛性，有賴于可變材料的突破;三是受制于高昂成本，有賴于工藝優(yōu)化及進(jìn)一步通用化使得價(jià)格具備競(jìng)爭(zhēng)力。

　　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，助力診療精度與效率提升。

　　目前，AI技術(shù)已被證明可與基因檢測(cè)、靶向治療、免疫治療等新技術(shù)研究有效結(jié)合，改變單純依賴醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)的診斷模式。達(dá)摩院認(rèn)為，未來三年，以AI為代表的新興技術(shù)將逐漸滲透到臨床診療的多病種全流程中去。

　　以腫瘤的全流程導(dǎo)航為例，在早篩和確診環(huán)節(jié)，使用AI影像分析，醫(yī)生可找到癌細(xì)胞的蹤跡，改變傳統(tǒng)僅用肉眼觀測(cè)癌細(xì)胞的診斷模式。

　　據(jù)英美國(guó)家的統(tǒng)計(jì)，使用AI技術(shù)做乳腺癌的早期篩查，陽性誤診率分別降低了5.7%(美國(guó))和1.2%(英國(guó))。

　　在治療環(huán)節(jié)，借助AI技術(shù)，醫(yī)生可以明確腫瘤是否復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移，讓治療過程透明簡(jiǎn)單。在預(yù)后環(huán)節(jié)，AI技術(shù)可改變以往單純依賴專家經(jīng)驗(yàn)的預(yù)測(cè)方式，實(shí)現(xiàn)基于臨床數(shù)據(jù)指征的精確計(jì)算，指引預(yù)后、降低風(fēng)險(xiǎn)。

　　達(dá)摩院預(yù)測(cè)，未來3年，以人為中心的 AI 醫(yī)療將成為主要方向，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。而隨著因果推理的進(jìn)一步發(fā)展，可解釋性有望實(shí)現(xiàn)突破，AI 將為疾病的預(yù)防和早診早治提供有力的技術(shù)支撐。

　　同時(shí)，達(dá)摩院指出，高精度醫(yī)療導(dǎo)航的主要挑戰(zhàn)是標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范性和可解釋性。其中，可解釋性是建立AI和醫(yī)生的互信關(guān)系、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化的先決條件。

　　對(duì)于AI在高精度醫(yī)療導(dǎo)航中扮演的角色，達(dá)摩院稱，AI有望能將醫(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，在滿足臨床設(shè)計(jì)目標(biāo)的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)化，憑借良好的人機(jī)交互能力，與醫(yī)生協(xié)同互信，“真正成為醫(yī)生不可或缺的好幫手”。

　　趨勢(shì)七：全域隱私計(jì)算

　　破解數(shù)據(jù)保護(hù)和利用兩難，隱私計(jì)算走向全域數(shù)據(jù)保護(hù)。

　　從歐盟此前頒布的《通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例》(GDPR)，到我國(guó)新頒布的《數(shù)據(jù)安全法》和《個(gè)人信息保護(hù)法》，數(shù)據(jù)的監(jiān)管合規(guī)已成為全球性趨勢(shì)。而在數(shù)據(jù)升級(jí)為新的生產(chǎn)要素的背景下，如何在數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)的前提下利用好數(shù)據(jù)的價(jià)值是一個(gè)時(shí)代命題。

　　顧名思義，隱私計(jì)算技術(shù)是在數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的基礎(chǔ)上，完成計(jì)算任務(wù)。浙江大學(xué)教授、浙江大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院院長(zhǎng)任奎說：“如果我們把互聯(lián)網(wǎng)稱為新時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施，隱私計(jì)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)?！?/p>

　　任奎還解釋稱，隱私計(jì)算不是某個(gè)單項(xiàng)技術(shù)，而是大一統(tǒng)的稱呼。根據(jù)達(dá)摩院給出的定義，隱私計(jì)算“融合了密碼學(xué)、人工智能、芯片設(shè)計(jì)等學(xué)科，以多方安全計(jì)算、差分隱私、可信計(jì)算為代表技術(shù)，在保證數(shù)據(jù)隱私不泄露的情況下實(shí)現(xiàn)計(jì)算分析，為跨組織的數(shù)據(jù)共享提供可行的模式”。

　　達(dá)摩院指出，由于遭遇性能瓶頸、技術(shù)信任不足、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題，隱私計(jì)算尚只能在少量數(shù)據(jù)的場(chǎng)景下應(yīng)用。

　　“現(xiàn)在隨著硬件加速和軟件創(chuàng)新，我們逐漸看到實(shí)用化的趨勢(shì)，當(dāng)然這還有個(gè)過程。”任奎說，目前重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)“比較重要”的技術(shù)：安全多方計(jì)算、差分隱私、數(shù)據(jù)脫敏，“這三個(gè)方向都有非常令人期待的技術(shù)突破和實(shí)質(zhì)性場(chǎng)景落地發(fā)生”。

　　達(dá)摩院預(yù)測(cè)，3年內(nèi)，全域隱私計(jì)算的技術(shù)將在性能和可解釋性上有新的突破，并開始出現(xiàn)數(shù)據(jù)信托公司提供基于隱私計(jì)算的數(shù)據(jù)共享服務(wù);未來5-10年，全域隱私計(jì)算將改變現(xiàn)有的數(shù)據(jù)獲取方式，激發(fā)基于數(shù)據(jù)的新生產(chǎn)力。

　　趨勢(shì)八：星地計(jì)算

　　衛(wèi)星及地面一體化的通信與計(jì)算，促進(jìn)空天地海的全面數(shù)字化。

　　在人口密集區(qū)域，互聯(lián)網(wǎng)及數(shù)字化服務(wù)無處不在，但在深空、海洋、沙漠這些無人區(qū)，如何實(shí)現(xiàn)全球連接與數(shù)字化應(yīng)用?顯然，單靠地面網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算已無法有效滿足需求。

　　達(dá)摩院提出，集成衛(wèi)星系統(tǒng)、空中網(wǎng)絡(luò)、地面通信和云計(jì)算的星地計(jì)算，正成為一種新興的計(jì)算架構(gòu)。

　　達(dá)摩院認(rèn)為，星地計(jì)算通過空、天、地、海泛在覆蓋的網(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(jì)算服務(wù)，將促進(jìn)萬物互聯(lián)，有效解決偏遠(yuǎn)地區(qū)、航海航空的通信需求。而低延時(shí)廣覆蓋的網(wǎng)絡(luò)，也將促進(jìn)云網(wǎng)端的進(jìn)一步融合，為各種極端場(chǎng)景帶來新型應(yīng)用的可能。

　　以SpaceX為代表，截至2021年12月，Starlink星座累計(jì)發(fā)射1890顆衛(wèi)星。經(jīng)國(guó)外測(cè)速網(wǎng)站Ookla公布，2021年第二季度，Starlink的測(cè)試下載速度平均為108Mbps，網(wǎng)絡(luò)延遲平均37ms。目前Starlink星座已獲得12個(gè)國(guó)家的正式許可，并在16個(gè)國(guó)家開始運(yùn)營(yíng)，目前全球用戶超過10萬。

　　“全球正處于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的上升期，各國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展正加速?！卑⒗镞_(dá)摩院XG實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人張銘觀察到，由于低軌衛(wèi)星低時(shí)延、低成本的連接能力全面提升，星地計(jì)算也將全面拓展各類應(yīng)用，如海洋、航空、鐵路、車聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)、無人機(jī)及無人裝備、數(shù)字政府及智慧城市等各個(gè)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

　　張銘相信，云計(jì)算、通信技術(shù)與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組合在一起的星地計(jì)算，在未來將成為全新一代的基礎(chǔ)設(shè)施。

　　達(dá)摩院預(yù)計(jì)，未來3年，低軌衛(wèi)星數(shù)量會(huì)迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)，與高軌衛(wèi)星共同組成衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng);未來5年，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面網(wǎng)絡(luò)能無縫結(jié)合形成天地一體的泛在互聯(lián)網(wǎng)，衛(wèi)星及其地面系統(tǒng)成為新型計(jì)算節(jié)點(diǎn)，在各類數(shù)字化服務(wù)場(chǎng)景中發(fā)揮作用。

　　達(dá)摩院也指出，星地計(jì)算在實(shí)現(xiàn)上仍面臨較多難題，如空天地一體化通信問題、星群計(jì)算問題、星地產(chǎn)業(yè)融合問題等等。

　　趨勢(shì)九：云網(wǎng)端融合

　　云網(wǎng)端融合形成新計(jì)算體系，催生云上新物種。

　　云計(jì)算在過去的10多年里獲得了飛速發(fā)展。隨著技術(shù)的革新，下一階段云上將誕生怎樣的新物種?達(dá)摩院認(rèn)為是“云網(wǎng)端融合而成的新計(jì)算體系”。

　　在新計(jì)算體系架構(gòu)下，云、網(wǎng)、端仍各有分工，但均有新變化：負(fù)責(zé)計(jì)算與數(shù)據(jù)處理的云，將具備更好的計(jì)算效率、體系化的數(shù)據(jù)處理以及高精高效高覆蓋的人工智能;作為體系中的連接，網(wǎng)的低延時(shí)、廣覆蓋將讓云網(wǎng)端形成更有機(jī)的整體;而作為體系中的交互界面，端的形態(tài)將更加多元，覆蓋各類場(chǎng)景下的交互需求。

　　達(dá)摩院提出，云網(wǎng)端的融合協(xié)同，將更高效地促進(jìn)誕生更多新型應(yīng)用：在云端，應(yīng)用將不受過去裝置資源的限制，釋放更多可能性，如高精度的工業(yè)仿真;在網(wǎng)側(cè)，分布式的算力將更促進(jìn)更多低時(shí)延的邊緣計(jì)算應(yīng)用，例如實(shí)時(shí)的工業(yè)質(zhì)檢;在端側(cè)，云網(wǎng)端進(jìn)行協(xié)同與交互，催生如元宇宙的虛擬世界。

　　達(dá)摩院預(yù)測(cè)，未來 2 年內(nèi)將有大量的應(yīng)用場(chǎng)景在云網(wǎng)端融合的體系運(yùn)行，伴隨著更多依云而生的新型設(shè)備的誕生，用戶體驗(yàn)將更極致、更豐富。

　　云網(wǎng)端融合的體系還需要克服兩個(gè)挑戰(zhàn)：一是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、成本與覆蓋將成為體系制約條件，新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(如5G與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng))需要不斷以應(yīng)用需求為導(dǎo)向進(jìn)行技術(shù)迭代并加大覆蓋;二是信息安全，數(shù)據(jù)在云上處理，對(duì)數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)治理、安全計(jì)算、隱私計(jì)算等安全技術(shù)的要求更高。

　　趨勢(shì)十：XR 互聯(lián)網(wǎng)

　　XR 眼鏡會(huì)成為重要交互界面，帶動(dòng)下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

　　未來虛擬世界到底怎樣?可能是“XR眼鏡上的互聯(lián)網(wǎng)”。

　　現(xiàn)在電腦、手機(jī)上顯示交互的界面是一個(gè)個(gè)的“窗口”，而在XR(泛指各類虛擬技術(shù))眼鏡上，交互界面是是立體空間。在三維空間，人們可以有更直觀、更沉浸式的顯示，用戶和內(nèi)容的互動(dòng)方式也會(huì)從文字、圖片進(jìn)化到視頻、互動(dòng)，發(fā)生根本性改變。

　　達(dá)摩院認(rèn)為，隨著 VR、AR 為代表的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(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。

　　達(dá)摩院提出，構(gòu)筑 XR 互聯(lián)網(wǎng)需要四大要素：硬件(如 XR 眼鏡等)、內(nèi)容(如娛樂、購物、社交等)、人工智能(如空間感知、數(shù)字孿生)、基礎(chǔ)設(shè)施(如 5G、云計(jì)算等)。

　　這四要素中，硬件和內(nèi)容會(huì)率先發(fā)展，其中XR眼鏡作為XR互聯(lián)網(wǎng)的第一入口，將向著體積更小、重量更輕、響應(yīng)速度更快的方向發(fā)展;而內(nèi)容則將以娛樂社交和辦公場(chǎng)景為先，再逐漸發(fā)展至購物、教育、醫(yī)療等對(duì)遠(yuǎn)距互動(dòng)有一定需求的場(chǎng)景。

　　在達(dá)摩院看來，XR 互聯(lián)網(wǎng)改變?nèi)伺c科技互動(dòng)的方式，一是模擬真實(shí)世界的時(shí)空、解決真實(shí)世界遠(yuǎn)距移動(dòng)的問題，如遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程辦公等;二是創(chuàng)造真實(shí)世界不存在的時(shí)空，解決真實(shí)世界不完美的問題，如游戲、社交等。

　　同時(shí)，XR互聯(lián)網(wǎng)也將重塑現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，催生一批從元器件、設(shè)備、操作系統(tǒng)到應(yīng)用的新產(chǎn)業(yè)。

　　達(dá)摩院預(yù)計(jì)，未來 3 年內(nèi)會(huì)產(chǎn)生新一代的眼鏡，融合AR與VR技術(shù)，利用端云協(xié)同計(jì)算、光學(xué)、透視等技術(shù)使得外形與重量接近于普通眼鏡;而XR眼鏡作為互聯(lián)網(wǎng)入口，也將得到大范圍普及。

　　達(dá)摩院也指出，XR 互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前還處于發(fā)展初期，技術(shù)上最大的挑戰(zhàn)是如何實(shí)現(xiàn)高度沉浸式體驗(yàn)，同時(shí)也面臨較高的隱私風(fēng)險(xiǎn)。