“科學技術是第一生產(chǎn)力”,科學的發(fā)展進步直接影響著人類生活的進步,回望2021年,人類社會生活方式轉(zhuǎn)變推動科技不斷創(chuàng)新升級,邁入2022年,技術發(fā)展新趨勢帶給我們無限新希望。
一、人工智能:向縱深探索 新冠肺炎疫情給人工智能的研究和應用按下了加速鍵。人臉識別系統(tǒng)、智能機器人等產(chǎn)品在疫情防控過程中發(fā)揮了重要作用。此外,電商客服、物流分揀等流程化、重復性較高的行業(yè)在引入人工智能技術之后,大幅實現(xiàn)了降本增效的大幅提升。隨著疫情防控逐漸常態(tài)化,復工復產(chǎn)有條不紊地進行,各種新穎的業(yè)態(tài)和復雜的工作場景逐漸顯現(xiàn)。這些興起的風潮給人工智能技術的發(fā)展指引了風向。 深度學習技術正從文字、語音、圖像等單模態(tài)向?qū)W習多模態(tài)智能學習發(fā)展。在未來,嗅覺、味覺、心理感受等難以量化的信號將有望被納入多模態(tài)聯(lián)合分析中,進而推動感知智能向認知智能迭代。在類腦計算方面,RRAM(可變電阻式存儲器)、PCM(相變存儲器)等新型神經(jīng)形態(tài)器件可以有效提升智能算法的速度和能效,人工智能的性能將進一步增強。
二、5G:釋放生產(chǎn)效能 2021年,我國的5G建設持續(xù)提速,5G終端連接數(shù)穩(wěn)居全球第一。在日漸完備的基礎設施支撐下,5G技術正給工業(yè)制造領域帶來一場名為“萬物互聯(lián)”的革新。借助5G高速率、低時延、大容量的優(yōu)勢,人與機器、機器與機器間能夠搭建起更加高效、精確、安全的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)生產(chǎn)全周期產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)可以在信息系統(tǒng)中充分流動和無縫集成,為機器的彈性生產(chǎn)、管理流程的優(yōu)化再造、不同組織間的協(xié)同合作帶來助力。如商品的倉儲和物流環(huán)節(jié),隨著無人化程度的提高,智能叉車、智能運輸車等設備逐漸在倉庫和園區(qū)中普及。要保障這些設備能夠精準銜接,高效運輸商品,就離不開低成本、低時延、高效率的連接服務,而5G技術正契合了這些需求。 毫無疑問,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將會成為5G系統(tǒng)萬物互聯(lián)中的重要部分之一,制造末端既可以分享移動互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)和云資源,又可以通過移動窗口在任何地方、任何時間在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中交互信息,使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)真正融入到數(shù)字經(jīng)濟中。
三、云技術:更貼近云端 在云計算的技術構(gòu)想中,其中之一便是運維下沉,將和業(yè)務無關的管理功能和運維工作盡量集成到基礎設施中,使企業(yè)可以聚焦于業(yè)務能力的開發(fā)和運營。沿著這一思路,越來越多的企業(yè)把目光投向了更貼近云端的云原生。 云原生顧名思義,用戶的應用土生土長于云基礎設施中。根據(jù)原生計算基金會(CNCF)介紹,云原生技術有利于各組織在公有云、私有云和混合云等新型動態(tài)環(huán)境中,構(gòu)建和運行可彈性擴展的應用。企業(yè)通過遵循云原生的技術和設計模式,可以充分發(fā)揮云計算平臺的優(yōu)勢的同時,可以最大限度的減少對開發(fā)效率的影響,實現(xiàn)穩(wěn)定而高效的系統(tǒng)。 隨著技術的發(fā)展,數(shù)字世界正成為企業(yè)新的棲身之所。Gartner報告曾指出,到2022年,將有75%的全球化企業(yè)將在生產(chǎn)中使用云原生的容器化應用。在企業(yè)上云的趨勢下,將有越來越多的企業(yè)和開發(fā)者把業(yè)務與技術向云原生推動。
四、元宇宙:讓“虛擬”更“現(xiàn)實” 2020年,疫情加速了社會的虛擬化,新冠疫情隔離政策下,全社會上網(wǎng)時長大幅增長,“宅經(jīng)濟”快速發(fā)展。線上生活由此前片段式的例外狀態(tài)變?yōu)榱顺B(tài),由現(xiàn)實世界的補充變成了與現(xiàn)實世界平行的虛擬世界。2021年10月28日,美國社交媒體平臺Facebook(臉書)宣布該平臺的品牌將部分更名為“Meta”,這一命名正取自于“元宇宙”(Metaverse)。隨著這一舉措的落實,全球掀起了一股探討元宇宙應用場景的風潮。 根據(jù)清華大學新媒體研究中心發(fā)布的《2020-2021年元宇宙發(fā)展研究報告》中的定義,元宇宙是整合多種新技術而產(chǎn)生的新型虛實相融的互聯(lián)網(wǎng)應用和社會形態(tài),它基于擴展現(xiàn)實技術提供沉浸式體驗,基于數(shù)字孿生技術生成現(xiàn)實世界的鏡像,基于區(qū)塊鏈技術搭建經(jīng)濟體系,將虛擬世界與現(xiàn)實世界在經(jīng)濟系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、身份系統(tǒng)上密切融合,并且允許每個用戶進行內(nèi)容生產(chǎn)和世界編輯。 基于這些特點,元宇宙有望將社交、游戲、旅游、會展、教育、辦公等場景內(nèi)納入未來的生態(tài)版圖,人們可以借助虛擬主機、VR、AR等智能設備,通過觸覺、聲音、手勢甚至是神經(jīng)信號來完成與虛擬世界的深度交互。屆時,虛擬世界將和現(xiàn)實世界充分的融合滲透,使“虛擬”更加“現(xiàn)實”。
五、自動駕駛:邁向規(guī)模化商用 2020年末,交通運輸部發(fā)布《關于促進道路交通、自動駕駛技術發(fā)展和應用的指導意見》。其中指出,支持開展便捷高效、安全有序的自動駕駛出行模式開發(fā)與應用,促進“出行即服務”產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展,為自動駕駛帶來了2021年的開門紅。2021年7月份,山東省、浙江省、安徽省、北京市、上海市相繼發(fā)布政策,在自動駕駛的基礎設施建設、應用場景布局、技術扶持、責任劃分等方面作出了相關安排,為自動駕駛的前沿探索提供制度框架。
2021年11月25日,北京正式開放國內(nèi)首個自動駕駛出行服務商業(yè)化試點,國內(nèi)自動駕駛領域從測試示范邁入商業(yè)化試點探索新階段。百度和小馬智行成為首批獲許開展商業(yè)化試點服務的企業(yè),在北京經(jīng)開區(qū)內(nèi)60平方公里的范圍內(nèi)擁有超過700個站點,合計投入近100輛自動駕駛車輛開展商業(yè)化試點服務。
六、區(qū)塊鏈:聚焦數(shù)字貨幣 作為新型基礎設施的一員,區(qū)塊鏈正快速發(fā)展并滲透到經(jīng)濟社會的各個領域。但由于區(qū)塊鏈分布式、去中心化的特點與現(xiàn)代商業(yè)中心化的模式天然沖突,使得區(qū)塊鏈與現(xiàn)有商業(yè)體系的融合困難重重。 不過在數(shù)字貨幣領域,區(qū)塊鏈技術的應用成就正在不斷擴大。數(shù)據(jù)顯示,截至2021年10月22日,我國已開立數(shù)字人民幣個人錢包1.4億個,企業(yè)錢包1000萬個,累計交易筆數(shù)達到1.5億筆,交易額超600億元,試點場景已超過350萬個,包括公用事業(yè)、餐飲服務、交通、零售和政府服務。 跨境支付方面,2021年2月份,由多國金融機構(gòu)參與的多邊央行數(shù)字貨幣橋研究項目正式開啟。中國人民銀行數(shù)字貨幣研究所擔任該貨幣橋項目技術委員會主席,搭建了貨幣橋測試平臺。共22家境內(nèi)外金融機構(gòu)及組織參與了項目當期測試,交易涵蓋四個司法管轄域及11個行業(yè)場景,交易總額超過20億元人民幣。
七、物聯(lián)網(wǎng):向“智聯(lián)”迭代 2021年,物聯(lián)網(wǎng)向智聯(lián)網(wǎng)的迭代還在持續(xù)進行。大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展使得物聯(lián)網(wǎng)對實時性的要求不斷拔高,一旦在數(shù)據(jù)處理過程中出現(xiàn)延誤,那么數(shù)據(jù)的收效將大大貶損。于是,通過機器學習對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生、收集的海量數(shù)據(jù)進行智能化分析成為整個行業(yè)關鍵的技術發(fā)展方向。 中國工程院院士鄔賀銓將智聯(lián)網(wǎng)總結(jié)為單機智能、互聯(lián)智能、主動智能三個發(fā)展階段。目前行業(yè)正處于由單機智能向互聯(lián)智能進化的階段,終端設備的智能化發(fā)展正漸趨成熟。在居家環(huán)境中,智能門鎖、智能掃地機器人、智能攝像頭等設備能夠基于住戶預設的具體需求,自主的完成一系列處理和決策。在醫(yī)療領域,有研究統(tǒng)計,醫(yī)療數(shù)據(jù)中有超過 90%的數(shù)據(jù)來自于醫(yī)學影像,但人工讀片時主觀性較強,容易因信息利用不足而發(fā)生誤判,而人工智能技術可以通過大量地學習醫(yī)學影像,實現(xiàn)更快的影像辨識,支援臨床決策乃至遠端問診與手術輔助。
八、數(shù)據(jù)中心:走入綠色未來 數(shù)字經(jīng)濟正在引領整個經(jīng)濟社會的發(fā)展,千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在持續(xù)不斷地推進。這一過程伴隨著數(shù)據(jù)量的爆炸式增長,因此需要越來越多的數(shù)據(jù)中心來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、調(diào)用乃至分析處理。數(shù)據(jù)中心在建設和運營過程中,通常要消耗大量的自然資源,面對這一現(xiàn)狀,很多組織開始呼吁數(shù)據(jù)中心的綠色可持續(xù)發(fā)展。中國在宣布“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)‘碳中和’”后,也自然而然地走上了發(fā)展綠色數(shù)據(jù)中心的道路。 綠色數(shù)據(jù)中心的發(fā)展離不開政策的引導,如上海頒布的《上海市數(shù)據(jù)中心建設導則(2021版)》,其中對新建大型數(shù)據(jù)中心的規(guī)模、設計功率等作出了嚴格規(guī)定。2021年12月22日,工信部發(fā)布了首批數(shù)據(jù)中心液冷行業(yè)標準,填補了國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心液冷行業(yè)標準的空白,為我國液冷行業(yè)有序建設帶來了重要指導。行業(yè)應用方面,綠色數(shù)據(jù)中心的建設實踐也已經(jīng)緊鑼密鼓的開始。如華為云東莞松山湖FDC數(shù)據(jù)中心,通過間接蒸發(fā)冷卻和iCooling智能能效優(yōu)化等解決方案,相比于冷凍水制冷系統(tǒng)省電14%、省水40%,在同等硬件條件下,降低制冷系統(tǒng)能耗多達8%,最大化利用自然冷源,大幅降低能源利用效率。
九、隱私計算:監(jiān)管與應用持續(xù)加碼 形態(tài)豐富的互聯(lián)網(wǎng)應用已深入到生產(chǎn)和生活的方方面面。在帶來便利的同時,也使許多侵害用戶權(quán)益、違規(guī)收集使用個人信息的行為浮出水面。隨著越來越多的信息泄露事件被曝出,相關領域的立法和技術研發(fā)工作走上了快車道。 自2021年11月1日起,《中華人民共和國個人信息保護法》開始施行,旨在保護個人信息不泄露,通過數(shù)據(jù)庫防火墻實現(xiàn)批量數(shù)據(jù)防泄漏,也可以通過數(shù)據(jù)脫敏實現(xiàn)批量個人數(shù)據(jù)的匿名化,通過數(shù)字水印實現(xiàn)溯源處理。實施之后,任何公司或者軟件都不得過度收集公民的信息,一經(jīng)查實,將會受到法律的嚴懲。 應用方面,開源正成為隱私計算的一個趨勢。所謂開源,是指在開源模式下通過許可證的方式,使用方在遵守許可限制的條件下,可獲取源代碼、源數(shù)據(jù)等,并可使用、復制、修改和再發(fā)布。對于隱私計算領域而言,開源將有利于行業(yè)上中下游的各方充分發(fā)揮技術優(yōu)勢,針對各自關注的應用場景,提高隱私計算在各環(huán)節(jié)的應用效率,推動隱私計算生態(tài)不斷完善。
十、硅光芯片:突破摩爾定律限制 1965年,戈登·摩爾發(fā)現(xiàn),在芯片開發(fā)中,同樣面積芯片上晶體管數(shù)量每隔18-24個月就會增加一倍。這意味著芯片的存儲容量和計算能力相對于時間周期在持續(xù)呈指數(shù)式的上升。這一定律指引了半導體行業(yè)在超過半個世紀的時間里不斷取得突破。然而隨著時間的發(fā)展,這一“定律”似乎也在近年來搖曳不定,芯片行業(yè)似乎觸碰到了“物理極限”的門檻。 2016 年,科學家們設想了一種以光子代替電子為理論基礎的計算芯片架構(gòu),以此實現(xiàn)更大容量、更遠距離的信息傳輸。依據(jù)這一構(gòu)想,硅光芯片可具備高計算密度與低能耗的優(yōu)勢,為芯片領域突破摩爾定律限制帶來了新曙光。同時,我國的電子芯片產(chǎn)業(yè)相對薄弱,而硅光芯片產(chǎn)業(yè)在全球還處于剛剛起步的階段。這對于我國在芯片領域?qū)崿F(xiàn)彎道超車而言將是一個很好的機遇。預計未來硅光芯片將迎來技術與產(chǎn)業(yè)的快速創(chuàng)新發(fā)展。
|