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2023十大科技趋势

2023-01-05-达摩院L***
2023十大科技趋势

十大科技趋势2023Top Ten Technology Trends of DAMO Academy 1 2023 TOP TEN TECHNOLOGY TRENDS OF DAMO ACADEMY达摩院成立之初,就以人类愿景为使命,立足基础科学、创新性技术和应用技术的研究,致力于探索人类未知与科技前沿。谋定而动方能笃行致远,在纷纷扬扬的潮流喧嚣中,看清未来的走向,需要在科学与技术、产业与应用之间,不断进行思想碰撞、达成共识、创造价值,探寻更具确定性的未来和科技的前进方向。今年,我们本着回归本质(Back to Basic)的初心, 站在产业的角度,审视2023年科技趋势,评估那些已经工程化落地、有望近期规模化商用的主流技术,那些具有前沿性的技术探索与实践验证相结合的科技创新产品,以及已经在产业链上下游形成强大生态的应用体系。希望能以此激发科学家、企业家、工程师以及泛科技爱好者的思考与共鸣,共同推动科技创新,实现高水平科技自立自强和全球化发展的互利共赢。展望2023,多元技术的协同并进驱动计算与通信的融合、硬件和软件的融合,应用需求的爆发驱动AI技术与行业的融合,数字技术与产业生态的融合,企业、个人与政府在安全技术与管理上的融合。科技进步与产业应用双轮驱动的融合创新已成为不可逆转的宏大趋势。以科技,创未来。我们相信,新一代信息通信技术将为企业和个人创造一个高质量发展与高品质生活共享的未来。我们希望通过分享达摩院在科研实践过程中的洞察、思考和判断,与大家进行思想上的交流和碰撞,为科技的进步贡献一份绵薄之力。张建锋阿里巴巴达摩院院长卷首语 23达摩院 2023 十大科技趋势 2023 TOP TEN TECHNOLOGY TRENDS OF DAMO ACADEMY每到岁末年初,各国政府、企业及研究机构通常都会做回顾与展望。波谲云诡的国际局势让2022年显得更不寻常,新一轮的科技革命和产业变革正在重构全球创新版图。 2023年,科技的走向依旧是世界各国的关注重点,各国在纷纷设立自己的科技战略目标外,还在潜心研究不同技术领域的科技趋势,通过科技占据国际竞争的制高点。科技和产业的联系将会变得更加紧密,新一代信息技术和产业的融合创新发展成为时代主旋律,技术创新将加速转变为现实生产力。当下,我们需要通过自主研究提出可引导与支撑我国科技和产业发展的技术趋势。只有对前沿技术、颠覆性技术、以重大科技问题为导向的技术趋势及各领域的交叉融合建立深刻理解,才能实现我国整体科技水平从跟跑到领跑的战略性转变。技术没有一劳永逸,永远领先的关键在于持续创新。技术前瞻性预测分析工作难度大,准确的技术预见既需要有工程实践经验的积累和感性认识,也需要有科学理论基础的支撑与理性思维。特别是涉及到多个领域,对科技和产业发展起到关键作用的共性技术,需要产、学、研各界多方面的研究合作和支持。达摩院是一所致力于开展基础科学和颠覆式技术创新研究和应用的新型研发机构。每年的达摩院十大科技趋势报告是站在科技和产业发展全局的角度,对未来科技的发展方向进行探索,并做出科学、客观、中立的预判。特别欣慰地看到,2023年的十大科技趋势报告也秉承了这一理念,为科技界和产业界贡献了一份非常有价值、有深度的预见。 邬贺铨中国工程院院士国家提出制造强国、网络强国以来,又提出数字中国,全面推进数字政府、数字经济、数字社会、数字生态建设。数字化已经全面深度融入我们的生产生活,数字化的内容生产与服务也催生了一批全球领先的科技企业,让我们站到了世界科技发展的前沿。我们看到,数据成为生产要素,数字经济成为国家经济重要增长力量和重要组成部分。在这样一个数据和信息爆炸的急剧变化的数字化社会,年度科技趋势的研究与发布工作并不容易。走过高速发展的时代,在和平与发展依然是主旋律的今天,人们更加关注发展和安全,企业也越来越愿意在不确定的方向上去探索和投入。云计算的普及和成本的降低,正在让计算更加地“算得快”“算得准”“算得好”,人们越来越感受到数字化生活的便利、高效与美好。达摩院每年发布的十大科技趋势,也已经成为政府、产业、学界以及企业家非常关注的话题,这说明人们依然对互联网科技企业抱有很高的期待。最近,OpenAI发布的ChatGPT受到广泛关注,它不仅会聊天、编故事、写论文,还能从事写代码、改程序Bug、构建虚拟机等更复杂的工作。在今年达摩院发布的十大科技趋势中,我们看到一些投资界和产业界已经高度关注的存算一体、芯片先进封装、软硬件的深度融合等科技趋势,也发现了一些有潜在重大应用价值的端网融合的可预期网络、大规模城市数字孪生、基于多模态的预训练大模型等产业趋势,既能引发人们对现在与未来的思考,也能带动人们对科技与产业的投入,其研究是很有价值的。当然,科技的发展不能做“思想的巨人、行动的矮子”。在此祝愿达摩院在致力于科技趋势研究的同时,也能在基础研究和技术应用上取得更重大的成绩与成就,为国家的高质量发展、人们的高品质生活贡献更多的科技成果与产品服务。徐愈中国信息化百人会执委序言一序言二 45达摩院 2023 十大科技趋势 2023 TOP TEN TECHNOLOGY TRENDS OF DAMO ACADEMY序言三1965年4月19日,美国仙童半导体公司一位叫戈登·摩尔的工程师,应邀撰写了一页纸的短文《让集成电路填满更多的元件》,在《电子学》杂志刊出。他也许不会想到,自己的名字日后会家喻户晓。他的预言被完善,称为摩尔定律。67年过去了,这位工程师的预见还在深刻影响信息技术产业,影响我们的生活。对未来的思考研究判断预言,是人类的思想利器,是照亮前程的灯塔。处在科学技术与生产力迅猛发展变化的时代,人类社会从来没有像今天这样需要穿透未来的思想洞见,从来没有像今天这样需要准确把握科技发展趋势。预言未来趋势又是一件充满风险、具有挑战性的工作。人们见过戈登·摩尔这样的成功者,也见过误判趋势的失败者。拥有贝尔实验室的AT&T滑向颓势、举国之力的日本五代机项目遭遇惨败,尽管因素复杂,但误判趋势是其中的重要原因。从这个意义上讲,阿里巴巴达摩院的科技趋势研究项目,重要而具有时代价值。这个项目到今天已经坚持五年,难能可贵。这项创新性工作的宏大背景,是中国正在建设创新型国家。经过多年的跟随与追赶,我们逐渐在科技领域缩小了与全球领跑者的距离,在有些领域能够并驾齐驱甚至出现领先。与这样的科技发展态势相适应,中国自己的高水平科技趋势发展研究体系应运而生,正成为北京、上海、合肥、粤港澳大湾区、杭州城西科创大走廊等综合性国家科学中心建设中不可或缺的重要内容。建设创新型国家的一个重要方面,是企业成为科技创新的主体。阿里巴巴已成为深度参与全球科技竞争的重要平台型企业,具备与之相应的强大科技实力,准确把握未来科技发展趋势,正是这一实力的体现。作为致力于探索科技未知,以人类愿景为驱动力,立足于基础科学、创新性技术和应用技术的新型研究机构,达摩院担起了未来科技发展趋势研究的重任。对于未来科技发展趋势研究这项具有挑战性的高难度工作,阿里巴巴达摩院充分汇集企业内外、国际国内的研究成果和思想资源。尤其是,在中国开创性建立了未来科技发展趋势研究的一套方法论。这一方法论,也会成为其他机构的重要借鉴。今天,经过全体专家的辛勤工作,《达摩院2023十大科技趋势》研究报告来到我们面前。这是多年来达摩院的一项重要举措,值得肯定与称赞,每年的十大趋势研究报告都通过媒体向群众广为传播,今年还同时举办全球科技趋势论坛,以开放的活动使这一重要研究成果让行业内外共享,让全社会共享,不但影响了科技界和产业界,也惠及全民。思想和知识,是人类共同的财富。用通俗的语言普及科学技术知识,让广大群众包括青少年不断了解最新科技发展动态与未来趋势,是长期而重要的工作。达摩院向公众的传播,正在潜移默化地促进全民科学素质提高,成为建设创新型国家的基础与力量。达摩院年复一年的辛勤努力,已经生根开花,在未来必将有更丰硕的成果。陈宗周《电脑报》创始人、《环球科学》杂志创始人 67达摩院 2023 十大科技趋势 2023 TOP TEN TECHNOLOGY TRENDS OF DAMO ACADEMY方法论阐述用一种确定的方法,对不确定的未来进行预测预判,是人类的朴素追求。唐纳德·司托克斯在《基础科学与技术创新:巴斯德象限》中把科技从理论研究到应用落地,分为了波尔象限、巴斯德象限、爱迪生象限与皮特森象限,提出了以巴斯德象限为中心的研究思路。以提升技术产业化应用和创新能力为目标,从学术创新、技术突破、产业落地、市场需求等多维度展开,聚焦那些即将实现大规模商业化落地、有望形成产业生态的主流趋势,是今年达摩院十大科技趋势研究的切入点。在科技趋势的具体研究过程中,我们坚持数据分析与广泛调研相结合,延续了“定量发散,定性收敛”的分析方法,技术上‘Back to Basic’,以产业为出发点,聚焦ICT领域,针对计算(存储)、通信(网络)、安全(管理)、应用(行业)等四大领域展开全面的分析。在定量发散阶段,以论文、专利作为基础数据,我们从计算(存储)、通信(网络)、安全(管理)、应用(行业)四大领域往下细分到子领域,基于论文与专利数量的绝对值与增长率,筛选出学术界与产业界重点关注的细分技术领域。在定性收敛阶段,以专家访谈与行业洞察为基础,我们对定量发散阶段识别出来的重点领域与技术趋势做深入调研。通过交叉验证去除专家经验中的主观因素,深入挖掘技术概念、面临挑战、突破方向和产业价值,收敛科技趋势的候选清单,形成对趋势的主要判断。在项目研究过程中,项目组共计访谈了近百位专家,包括科学家、企业家与工程师,并从定量发散到定性收敛,形成了底层技术突破引起的“范式重置”、科技融合触发的“产业革新”、创新应用带来的“场景变换”三大趋势池。最后,以达摩院专家委员会的专家经验与直觉判断为基础,经过多轮收敛与票选讨论,基于理论关注度、技术可行性、产业化程度、社会价值等因素的综合衡量,我们最后遴选了2023最可能的十大科技发展方向,代表着我们对未来愿景的无限憧憬,奉献给新的一年。范式重置产业革新场景变换多模态预训练大模型基于多模态的预训练大模型将实现图文音统一知识表示,成为人工智能基础设施云原生安全安全技术与云紧密结合,打造平台化、智能化的新型安全体系大规模城市数字孪生城市数字孪生在大规模趋势基础上,继续向立体化、无人化、全局化方向演进p8p14p25p10p16p28p20p12p18p22ChipletChiplet的互联标准将逐渐统一,重构芯片研发流程软硬融合云计算体系架构云计算向以CIPU为中心的全新云计算体系架构深度演进,通过软件定义,硬件加速, 在保持云上应用开发的高弹性和敏捷性同时,带来云上应用的全面加速生成式AI生成式AI进入应用爆发期,将极大地推动数字化内容生产与创造双引擎智能决策融合运筹优化和机器学习的双引擎智能决策,将推进全局动态资源配置优化 存算一体资本和产业双轮驱动,存算一体芯片将在垂直细分领域迎来规模化商用端网融合的可预期网络基于云定义的可预期网络技术,即将从数据中心的局域应用走向全网推广计算光学成像计算光学成像突破传统光学成像极限,将带来更具创造力和想象力的应用目录 89达摩院 2023 十大科技趋势 2023 TOP TEN TECHNOLOGY TRENDS OF DAMO ACADEMY摘要产业革新趋势六端网融合的可预期网络多模态预训练大模型趋势一摘要基于多模态的预训练大模型将实现图文音统一知识表示,成为人工智能基础设施。人工智能正在从文本、语音、视觉等单模态智能,向着多种模态融合的通用人工智能方向发展。多模态统一建模,目的是增强模型的跨模态语义对齐能力,打通各个模态之间的关系,使得模型逐步标准化。目前,技术上的突出进展来自于CLIP(匹配图像和文本)和BEiT-3(通用多模态基础模型)。基于多领域知识,构建统一的、跨场景、多任务的多模态基础模型已成为人工智能的重点发展方向。未来大模型作为基础设施,将实现图像、文本、音频统一知识表示,并朝着能推理、能回答问题、能总结、做创作的认

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