重磅！达摩院发布2022十大科技趋势

最近，阿里巴巴达摩院发布2022十大科技趋势，这是达摩院连续第四年发布前沿科技趋势预测。

达摩院分析了近三年来的770万篇公开论文、8.5万份专利，覆盖159个领域，深度访谈近100位科学家，提出了2022年可能照进现实的十大科技趋势，覆盖人工智能、芯片、计算和通信等领域。

01

实验科学和理论科学是数百年来科学界的两大基础范式，而人工智能正在催生新的科研范式。机器学习能够处理多维、多模态的海量数据，解决复杂场景下的科学难题，带领科学探索抵达过去无法触及的新领域。

人工智能不仅将加速科研流程，还将帮助发现新的科学规律。预计未来三年，人工智能将在应用科学中得到普遍应用，在部分基础科学中开始成为科学家的生产工具。

02

超大规模预训练模型是从弱人工智能向通用人工智能的突破性探索，解决了传统深度学习的应用碎片化难题，但性能与能耗提升不成比例的效率问题限制了参数规模继续扩张。

人工智能研究将从大模型参数竞赛走向大小模型的协同进化，大模型向边、端的小模型输出模型能力，小模型负责实际的推理与执行，同时小模型再向大模型反馈算法与执行成效，让大模型的能力持续强化，形成有机循环的智能体系。

03

电子芯片的发展逼近摩尔定律极限，难以满足高性能计算不断增长的数据吞吐需求。硅光芯片用光子代替电子进行信息传输，可承载更多信息和传输更远距离，具备高计算密度与低能耗的优势。

随着云计算与人工智能的大爆发，硅光芯片迎来技术快速迭代与产业链高速发展。预计未来三年，硅光芯片将承载绝大部分大型数据中心内的高速信息传输。

04

风电、光伏等绿色能源近年来快速发展，也带来了并网难、消纳率低等问题，甚至出现了“弃风”、“弃光”等现象。核心原因在于绿色能源存在波动性、随机性、反调峰等特征，大规模并网可能影响电网的安全稳定运行。

人工智能技术的应用，将有效提升电网等能源系统消纳多样化电源和协调多能源的能力，成为提升能源利用率和稳定性的技术支撑，推动碳中和进程。

预计未来三年，人工智能技术将帮助电力系统实现大规模绿色能源消纳，实现电力系统的安全、高效、稳定运行。

05

传统机器人依赖预编程，局限于大型生产线等结构化场景。近年来，柔性机器人结合柔性电子、力感知与控制、人工智能技术，获得了力觉、视觉、声音等感知能力，应对多任务的通用性与应对环境变化的自适应性大幅提升。

机器人将从大规模、标准化的产线走向小规模、非标准化的场景。

预计未来五年，柔性感知机器人将逐步替代传统工业机器人，成为产线上的主力设备，并在服务机器人领域开始规模化应用。

06

传统医疗依赖医生经验，犹如人工寻路，效果参差不齐。人工智能与精准医疗深度融合，专家经验和新的辅助诊断技术有机结合，将成为临床医学的高精度导航系统，为医生提供自动指引，帮助医疗决策更快更准，实现重大疾病的可量化、可计算、可预测、可防治。

预计未来三年，以人为中心的精准医疗将成为主要方向，人工智能将全面渗透在疾病预防和诊疗的各个环节，成为疾病预防和诊疗的高精度导航协同。

07

计算和通信领域的变革不断加快，数据安全和隐私保护得到前所未有的关注。全域隐私计算将成为安全领域的基石性技术。

随着专用芯片、加密算法、白盒化、数据信托等技术融合发展，隐私计算有望实现全域数据安全保护，为数字时代保驾护航。

08

基于地面网络和计算的数字化服务局限在人口密集区域，深空、海洋、沙漠等无人区尚是服务的空白地带。高低轨卫星通信和地面移动通信将无缝连接，形成空天地海一体化立体网络。

由于算随网动，星地计算将集成卫星系统、空中网络、地面通信和云计算，成为一种新兴的计算架构，扩展数字化服务的空间。

预计未来三年，低轨卫星数量会迎来爆发式增长，卫星及其地面系统将成为新型计算节点。

09

新型网络技术发展将推动云计算走向云网端融合的新计算体系，并实现云网端的专业分工：

云将作为脑，负责集中计算与全局数据处理；网络作为连接，将多种网络形态通过云融合，形成低延时、广覆盖的一张网；端作为交互界面，呈现多元形态，可提供轻薄、长效、沉浸式的极致体验。

云网端融合将促进高精度工业仿真、实时工业质检、虚实融合空间等新型应用诞生。预计未来两年，将有大量新型应用在云网端融合的新计算体系中运行。

10

随着端云协同计算、网络通信、数字孪生等技术发展，以沉浸式体验为核心的XR（未来虚实融合）互联网将迎来爆发期。眼镜有望成为新的人机交互界面，推动形成有别于平面互联网的XR互联网，催生从元器件、设备、操作系统到应用的新产业生态。

XR互联网将重塑数字应用形态，变革娱乐、社交、工作、购物、教育、医疗等场景交互方式。预计未来三年，外形与重量接近普通眼镜的新一代XR眼镜将产生，成为下一代互联网的关键入口。

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作者：陈云霁、李玲、李威 等

深度学习处理器芯片研究的开拓者陈云霁领衔

中科院计算所、软件所的专家学者倾心写就

智能领域系统能力培养大成之作！

推荐语：本书通过一个贯穿始终的应用案例——图像风格迁移，全面系统地介绍智能计算系统的软硬件技术栈，涵盖神经网络基础算法、深度学习编程框架、智能芯片体系结构、智能编程语言等。领衔作者陈云霁带领的团队曾研制了国际上*个深度学习处理器芯片“寒武纪1号”，本书凝聚了作者团队多年的科研和教学成果，是前沿研究与技术实践结合，快速提升智能领域系统能力的教材和技术参考书。

《CPU设计实战》

作者：汪文祥、邢金璋

龙芯中科技术股份有限公司首席工程师汪文祥作品

一本书带你从零开始设计自己的CPU

推荐语：深入剖析CPU设计与开发的关键环节；从零开始构建一个功能逐步完善的CPU；全面培养CPU设计的工程化思维与实战能力。

本书作者从事CPU产品自主研发工作近20年，在CPU设计方面积累了丰富的经验，并一直尝试在教学过程中将这些经验转化为教学内容，探索一条培养CPU设计人才的行之有效的途径。本书面向初学者，以实战的方式带领读者了解CPU设计的流程，并从零开始逐步开发出自己的CPU。本书将计算机组成与体系结构的理论知识和工业实践充分结合,使读者在实际的CPU设计与开发过程中更加深入地理解计算机系统的工作原理，掌握CPU设计理念、方法和技术。

《基于EEG的脑机接口：认知分析与控制应用》

作者：[印]狄柏丽·班赛尔（Dipali Bansal）

拉什玛·马哈詹（Rashima Mahajan）

译者：施明辉

结合Emotiv脑电采集设备与MATLAB

基于眨眼诱发的EEG信号实现脑控应用

推荐语：脑机接口（BCI）技术在医疗康复、自动控制和情感识别等领域有着广阔的应用前景，为人们提供了一种与体外环境交互的新方式。在各类神经信号中，脑电（EEG）信号由于其易采集、低成本等优点，得到了广泛的研究和应用。

本书不仅涵盖BCI的技术原理，而且给出了一个采用眨眼诱发的EEG信号的完整实现示例。书中首先介绍EEG信号的获取方法以及基于眨眼的BCI框架，之后详细讲解从EEG信号中识别有意眨眼的方法，包括时域方法和频域方法。在此基础上开发脑控应用系统，将Emotiv脑电采集设备与MATLAB连接，实现EEG信号的获取与分析算法。其中，针对EEG信号分析，讨论了事件相关电位、脑地形图、EEG子频带功率、通道相干性等技术。

《量子理论：可视化量子过程及其应用》

作者：[英]鲍勃·科克(Bob Coecke)

[荷]亚历克斯·基辛格(Aleks Kissinger)

译者：黄靖正、李洪婧、石剑虹等

通过图解方式诠释量子理论

探索可视化量子编程新方法

推荐语：本书通过图形语言解释了量子世界的独有特征，提出了一种新颖的可视化方法来表达复杂的理论。书中采用了一种独特的架构，以直观的方式来阐述量子特征，无须进行复杂运算，只要求读者具备基本的数学知识。完全用图形表达的量子理论集作者近十年研究工作之大成，将线性代数和希尔伯特空间中的经典技术与量子计算和基础领域的前沿发展统一起来。

《AI嵌入式系统：算法优化与实现》

作者：应忍冬　刘佩林

嵌入式系统高效嵌入智能的必备参考书

推荐语：ARM中国教育计划推荐。阐述面向人工智能嵌入式应用的机器学习算法优化理论、设计方法与实现。理论与实践相结合的AI嵌入式算法设计与开发参考书和教材。

《大话机器智能：一书看透AI的底层运行逻辑》

作者：徐　晟

智能时代人人要懂的AI底层逻辑

推荐语：对于一般人来说，重要的不是去搞懂AI专业知识，而是理解AI的运作逻辑，这样对每个人的生活和工作更有借鉴意义。本书以通俗易懂的方式，勾勒人工智能的全貌，展现AI的底层运行逻辑，即AI是如何工作的。