科技｜阿里达摩院：这十项前沿技术2020将有大突破
不久前，阿里巴巴集团前沿 科技 研究机构达摩院发布了2020十大 科技 趋势，涵盖了人工智能、量子计算、区块链等前沿 科技 及技术热词。
业内认为，达摩院发布的趋势内容 聚焦了正在走进现实生活的前沿技术，成为相关行业一种有益的展望 。
2020十大 科技 趋势具体包括，人工智能从感知智能向认知智能演进、计算存储一体化突破AI算力瓶颈、工业互联网的超融合、机器间大规模协作成为可能、模块化降低芯片设计门槛、规模化生产级区块链应用将走入大众、量子计算进入攻坚期、新材料推动半导体器件革新、保护数据隐私的AI技术将加速落地、云成为IT技术创新的中心。
以“保护数据隐私的AI技术将加速落地”这一趋势为例，报告认为，数据流通所产生的合规成本越来越高。
使用AI技术保护数据隐私正在成为新的技术热点，其能够在保证各方数据安全和隐私的同时，联合使用方实现特定计算，解决数据孤岛以及数据共享可信程度低的问题，实现数据的价值。
达摩院断言， 科技 浪潮新十年开启，围绕AI、芯片、云计算、区块链、工业互联网、量子计算等多个领域将出现颠覆性技术突破。
01 人工智能从感知智能向认知智能演进
人工智能已经在「听、说、看」等感知智能领域已经达到或超越了人类水准，但在需要外部知识、逻辑推理或者领域迁移的认知智能领域还处于初级阶段。
认知智能将从认知心理学、脑科学及人类 社会历史 中汲取灵感，并结合跨领域知识图谱、因果推理、持续学习等技术，建立稳定获取和表达知识的有效机制，让知识能够被机器理解和运用，实现从感知智能到认知智能的关键突破。
02 机器间大规模协作成为可能
传统单体智能无法满足大规模智能设备的实时感知、决策。
物联网协同感知技术、5G通信技术的发展将实现多个智能体之间的协同——机器彼此合作、相互竞争共同完成目标任务。
多智能体协同带来的群体智能将进一步放大智能系统的价值：大规模智能交通灯调度将实现动态实时调整，仓储机器人协作完成货物分拣的高效协作，无人驾驶车可以感知全局路况，群体无人机协同将高效打通最后一公里配送。
03 计算存储一体化突破AI算力瓶颈
冯诺伊曼架构的存储和计算分离，已经不适合数据驱动的人工智能应用需求。
频繁的数据搬运导致的算力瓶颈以及功耗瓶颈已经成为对更先进算法 探索 的限制因素。
类似于脑神经结构的存内计算架构将数据存储单元和计算单元融合为一体，能显著减少数据搬运，极大提高计算并行度和能效。
计算存储一体化在硬件架构方面的革新，将突破 AI 算力瓶颈。
04 工业互联网的超融合
5G、IoT 设备、云计算、边缘计算的迅速发展将推动工业互联网的超融合，实现工控系统、通信系统和信息化系统的智能化融合。
制造企业将实现设备自动化、搬送自动化和排产自动化，进而实现柔性制造，同时工厂上下游制造产线能实时调整和协同。
这将大幅提升工厂的生产效率及企业的盈利能力。
对产值数十万亿乃至数百万亿的工业产业而言，提高 5%-10% 的效率，就会产生数万亿人民币的价值。
05 模块化降低芯片设计门槛
传统芯片设计模式无法高效应对快速迭代、定制化与碎片化的芯片需求。
以RISC-V 为代表的开放指令集及其相应的开源 SoC 芯片设计、高级抽象硬件描述语言和基于 IP 的模板化芯片设计方法，推动了芯片敏捷设计方法与开源芯片生态的快速发展。
此外，基于芯粒（chiplet）的模块化设计方法用先进封装的方式将不同功能「芯片模块」封装在一起，可以跳过流片快速定制出一个符合应用需求的芯片，进一步加快了芯片的交付。
06 规模化生产级区块链应用将走入大众
区块链 BaaS(Blockchain as a Service) 服务将进一步降低企业应用区块链技术的门槛，专为区块链设计的端、云、链各类固化核心算法的硬件芯片等也将应运而生，实现物理世界资产与链上资产的锚定，进一步拓展价值互联网的边界、实现万链互联。
未来将涌现大批创新区块链应用场景以及跨行业、跨生态的多维协作，日活千万以上的规模化生产级区块链应用将会走入大众。
07 量子计算进入攻坚期
2019 年，「量子霸权」之争让量子计算在再次成为世界 科技 焦点。
超导量子计算芯片的成果，增强了行业对超导路线及对大规模量子计算实现步伐的乐观预期。
2020 年量子计算领域将会经历投入进一步增大、竞争激化、产业化加速和生态更加丰富的阶段。
作为两个最关键的技术里程碑，容错量子计算和演示实用量子优势将是量子计算实用化的转折点。
未来几年内，真正达到其中任何一个都将是十分艰巨的任务，量子计算将进入技术攻坚期。
08 新材料推动半导体器件革新
在摩尔定律放缓以及算力和存储需求爆发的双重压力下，以硅为主体的经典晶体管很难维持半导体产业的持续发展，各大半导体厂商对于 3 纳米以下的芯片走向都没有明确的答案。
新材料将通过全新物理机制实现全新的逻辑、存储及互联概念和器件，推动半导体产业的革新。
例如，拓扑绝缘体、二维超导材料等能够实现无损耗的电子和自旋输运，可以成为全新的高性能逻辑和互联器件的基础；新型磁性材料和新型阻变材料能够带来高性能磁性存储器如 SOT-MRAM 和阻变存储器。
09 保护数据隐私的AI技术将加速落地
数据流通所产生的合规成本越来越高。
使用 AI 技术保护数据隐私正在成为新的技术热点，其能够在保证各方数据安全和隐私的同时，联合使用方实现特定计算，解决数据孤岛以及数据共享可信程度低的问题，实现数据的价值。
10 云成为IT技术创新的中心
随着云技术的深入发展，云已经远远超过 IT 基础设施的范畴，渐渐演变成所有 IT 技术创新的中心。
云已经贯穿新型芯片、新型数据库、自驱动自适应的网络、大数据、AI、物联网、区块链、量子计算整个 IT 技术链路，同时又衍生了无服务器计算、云原生软件架构、软硬一体化设计、智能自动化运维等全新的技术模式，云正在重新定义 IT 的一切。
广义的云，正在源源不断地将新的 IT 技术变成触手可及的服务，成为整个数字经济的基础设施。
未来云计算发展趋势是什么样的？
1. 在未来十年中，云计算将进入一个新的黄金发展时期，得益于技术进步、产业需求增长以及新型基础设施建设。
2. 政策层面将持续为云计算发展提供强有力的支持。
随着“新基建”的积极推进，政府将从宏观角度规范和引导云计算基础设施的建设，提高服务能力，规范市场秩序，并鼓励使用大数据、人工智能和云计算等数字技术。
这些措施将促进中小企业数字化转型，为云计算创造更广阔的应用场景和发展机遇。
3. 企业对云计算的需求日益增长，它们正寻求通过云计算降低成本并提高效率。
疫情期间，远程办公的普及使企业更加依赖云计算服务。
这些趋势将扩大云计算市场规模，提高其渗透率，并有助于企业构建竞争力。
云服务提供商也将因此需求而发展出更加精细和多样化的服务。
4. 技术进步将继续推动云计算行业的发展。
预计在未来几年内，5G、人工智能、边缘计算和物联网等技术将逐步成熟，并在不同时间点为云计算注入新的活力。
例如，5G技术将在1到3年内实现商业化，AI云计算、边缘计算和物联网技术将在2到5年内达到成熟，而云原生技术将在5到10年内发展完善，量子计算技术则可能在十年后成为现实。
5. 如果你对云计算行业感兴趣，时速云是一家值得关注的提供商。
他们专注于全栈云原生技术服务，提供包括容器云PaaS、DevOps、微服务治理、服务网格、API网关等在内的产品和服务，用户可以亲身体验其服务。
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阿里巴巴达摩院发布2021年十大科技趋势
达摩院（DAMO Academy）是阿里巴巴于2017年10月11日宣布成立的全球研究院。
达摩院是一家致力于 探索科技 未知，以人类愿景为驱动力的研究院，是阿里在全球多点设立的科研机构，立足基础科学、颠覆性技术和应用技术的研究。
一：以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体，迎来应用大爆发。
第三代半导体氮化镓、碳化硅经，主要用于工业充电、5G高频器件、可再生能源和储能领域的电源。
随着新能源产业的逐步爆发，第三代半导体也会迎来爆发式增长。
二：后“量子霸权”时代，量子纠错和实用优势成为核心命题。
中国科学家构建世界首台光量子计算机“九章”，开启量子计算新时代。
这是继去年谷歌发布其量子计算机后，该领域的一大突破。
达摩院量子实验室完成第一个可控量子比特研发工作，实现从0到1「量子芯片」的制备突破。
让量子芯片拥有实在的物理载体。
达摩院量子实验室将聚焦高精度量子比特的研发工作，这是通往通用量子计算机的关键一步
三：碳基技术突破，加速柔性电子发展。
碳基材料，包括零维的富勒烯、一维的碳纳米管、二维的石墨烯、三维的石墨及金刚石等，其中，碳纳米管和石墨烯凭借优异的电性能、透光性和延展性，被认为是柔性电子的“天选”材料。
部分厂家已声明开发出柔性屏幕，相信不久柔性屏将成为手机的下一个爆发口。
四：AI提升药物及疫苗研发效率。
AI（Artificial Intelligence）就是人工智能，它是研究人的智能的，并且进行模拟和延伸的新兴科学技术。
AI技术的研究领域包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
AI的目的就是希望让计算机能像人类一样进行学习和思考。
AI与疫苗、药物临床研究进行结合，可以减少重复劳动与时间消耗，提升研发效率，极大地推动医疗服务和药物的普惠化。
五：脑机接口，帮助人类超越生物学极限。
今年马斯克的脑机接口公司Neuralink展示了一头植入Neuralink设备的猪，名为Gertrude。
它在两个月前被植入Neuralink设备，目前状态良好。
这一事件将脑机接口推上了风口，脑机接口虽然离实用化还有很远，但作为新一代人机交互和人机混合智能的关键核心技术，脑机接口对神经工程的发展起到了重要的制程推动作用。
六：数据处理实现“自治与自我进化”。
目前已经进入大数据时代，越来越多的人加入大数据分析这个行业，对大数据进行分析，通过分析获取很多智能的，深入的，有价值的信息。
大数据的属性，数量，速度，多样性等呈现出不断增长的复杂性，所以大数据的分析方法在大数据领域就显得尤为重要。
以智能化方法，实现数据管理系统自动优化，是未来数据处理发展的必然选择。
人工智能和机器学习手段，正逐渐被广泛应用于智能化的冷热数据分层、异常检测、智能建模、资源调动、参数调优、压测生成、索引推荐等领域。
实现数据处理的“自治与自我进化”，将有效降低数据计算、处理、存储、运维的管理成本。
七：云原生重塑IT技术体系。
云计算已经进入下半场，如何把云计算与不同的业务场景深度结合？如何让技术真正作用于企业？如何节省企业IT部署成本？
突破传统IT的开发环境，云原生架构充分利用云计算的分布式、可扩展和灵活的特性，更高效地应用和管理异构硬件和环境下的各类云计算资源。
阿里巴巴已成立专门的云原生部门来研究和发展这项技术。
八：农业迈入数据智能时代。
以物联网、人工智能、云计算等为代表的数字技术，正与农业产业深度融合，打通农业产业的全链路流程。
农业将告别“靠天”吃饭，进入智慧农业时代。
九：工业互联网，从单点智能走向全局智能。
目前的工业智能仍以解决碎片化需求为主， 汽车 、消费电子、品牌服饰、钢铁、水泥、化工等具备良好信息化基础的制造业，工业互联网将贯穿供应链、生产、资产、物流、销售等各环节，实现企业生产决策闭环的全局智能化应用。
十：智慧运营中心成为未来城市标配。
城市化进程的加快，使城市被赋予了前所未有的经济、政治和技术的权利，城市被无可避免地推到了世界舞台的中心，发挥着主导作用。
与此同时，城市也面临着环境污染、交通堵塞、能源紧缺、住房不足、失业、疾病等方面的挑战。
在新环境下，如何解决城市发展所带来的诸多问题，实现可持续发展成为城市规划建设的重要命题。
在此背景下，“智慧城市”成为解决城市问题的一条可行道路，智慧城市是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量。
其利用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的关键信息，对民生等需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活。
智慧城市建设的大提速将带动地方经济的快速发展，也将带动卫星导航、物联网、智能交通、智能电网、云计算、软件服务等多行业的快速发展，为相关行业带来新的发展契机。
我国智慧城市发展进入规模推广阶段，国家鼓励开展应用模式创新，推进智慧城市建设。
随着各地智慧城市的建设与推进，智慧城市的数据管理分析等成为一大难题，智慧运营中心将统一城市系统、并提供整体智慧治理能力，进而成为未来城市的数字基础设施。
