2022年十大數(shù)字科技前沿用趨勢

2022年十大數(shù)字科技前沿應用趨勢2021年騰訊研究院先后訪談了重點領域的科學探索獎獲獎人、業(yè)界權威專家，以及騰訊科技實驗室的科學家，凝練出三大類、十個重點方向：云原生、人工智能、未來網絡、云安全、量子計算等領域的新變革有望重塑信息基礎設施；空天科技、能源互聯(lián)網、復雜任務服務機器人與信息技術的融合正迸發(fā)出強勁的跨界創(chuàng)新勢能；萬物孿生、擴展現(xiàn)實將進一步連通虛實世界，為人們創(chuàng)造全新的體驗和數(shù)字生產力，讓虛擬世界更真實、讓真實世界更豐富。趨勢01云原生加速IT體系邁進全云時代云原生是一種IT技術方式，使組織能夠在云計算環(huán)境中構建和運行可擴展的應用程序。在多云、混合云等多元化部署的主流環(huán)境下，隨著容器、無服務器等關鍵技術及工具不斷創(chuàng)新與兼容，以及分布式云服務的興起，云原生能更有效應對業(yè)務和數(shù)據(jù)動態(tài)多變的環(huán)境，促進新一輪的軟硬件相互定義乃至融合發(fā)展，推動IT體系向全面云化的新階段演進。當然，云原生涉及整個IT體系的變革，其發(fā)展也面臨可視化、復雜性、安全性等諸多挑戰(zhàn)，需要跳出傳統(tǒng)IT思維，用云原生的技術和管理模式進行系統(tǒng)應對。未來，伴隨著云原生操作系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展和完善，在多元場景下提供一致的云計算產品服務和體驗將成為業(yè)界共同努力的方向。趨勢02量子計算NISQ時期仍將持續(xù)2021年是量子計算備受矚目的一年，國際國內均有較為明顯的科研成就。量子比特數(shù)量實現(xiàn)較大規(guī)模增長，各量子計算硬件技術也皆有發(fā)展；越來越多的機構開始研發(fā)上層軟件和算法，并有越來越多的算法在小規(guī)模實際問題上得到實驗。未來幾年，仍是量子計算積蓄力量的階段，量子計算有望突破1000個量子比特，量子糾錯的進展對實現(xiàn)可用邏輯量子比特至關重要，量子計算與經典計算相結合的混合計算體系或將成為更加有效的應用方案，而量子計算在組合優(yōu)化、化學制藥、機器學習等領域也有望產生實際的應用價值。趨勢03人工智能邁向普適化和工業(yè)化新階段人工智能已經在一些特定的任務上超越了人的能力，但大規(guī)模應用仍存在瓶頸，包括依賴大量標注數(shù)據(jù)、模型泛化能力不強、研發(fā)效率低和安全風險等問題，限制了產業(yè)的進一步發(fā)展。未來，多種人工智能技術將加速演進，超大模型有望推動通用人工智能進程，小樣本學習技術將破解行業(yè)數(shù)據(jù)不足的難題，一站式機器學習平臺正成為人工智能研發(fā)的基礎設施，針對人工智能算法優(yōu)化的專用芯片可望在更多場景落地，加之可信和安全AI的持續(xù)探索，人工智能將與更多的行業(yè)深度融合，向更加普適化和工業(yè)化的方向邁進。趨勢04云網融合構建“連接升維”通過引入云計算技術，信息通信網絡的核心功能將在虛擬機和容器上構建，這讓未來網絡核心網的擴容更加靈活便捷、彈性即用。感知與智能將成為網絡技術演進的新趨勢，推動連接能力升維。無線通信與無線感知能力相融合實現(xiàn)了通信感知一體化，網絡由此具備了原生感知能力，從連接信息變成連接行為，從交互認知延伸到交互感知。同時，新型無線Al網絡架構和協(xié)議可以高效捕獲信道特征、適應未知環(huán)境，帶來物理層面的性能提升。此外，空天地一體化的網絡將實現(xiàn)人聯(lián)與物聯(lián)、無線與有線、廣域和近域、空天和地面等的智能全連接，不僅可以在全球實現(xiàn)寬帶和物聯(lián)網通信，為用戶提供泛在通信服務，還可以將增強定位導航、實時地球觀測等新能力集成到網絡系統(tǒng)中。趨勢05疫后新需求按下云原生安全發(fā)展快進鍵后疫情時代，開放網絡架構、技術應用場景泛化將導致多種不同安全風險疊加。新一代網絡攻擊技術使攻擊變得更加隱蔽、快速，攻擊范圍從個人向企業(yè)、基礎設施蔓延，造成的攻擊損失成指數(shù)增長。在此背景下，零信任將重塑安全新邊界，成為遠程辦公時代有效的安全解決方案；面對攻擊更加復雜、贖金不斷增長的勒索攻擊，云上安全防御將成為最優(yōu)解；面對快速的網絡攻擊，全面覆蓋網絡、端點以及云基礎架構的擴展威脅檢測與響應(XDR)升級，將促進更多的組織增強“主動免疫力”。趨勢06多路徑并行演進推動萬物孿生在行業(yè)數(shù)字化變革進程中，數(shù)字孿生成為理解和優(yōu)化物理實體的中間件。數(shù)字孿生具備實時感知、虛實映射、人機交互等多種能力，可以幫助人們通過對虛擬空間的觀察和交互，去理解和優(yōu)化真實的物理空間。伴隨3D建模、物理仿真、影像技術、實時渲染等單點技術的突破及交叉融合，各類數(shù)字孿生工具百花齊放。其中，游戲引擎更為行業(yè)數(shù)字孿生提供了新路徑。通過融合行業(yè)知識和新興技術，數(shù)字孿生的功能和性能得到了進一步提升，從設備、產線到工廠，從街道、區(qū)域到城市，從細胞、器官到人體，各領域的孿生體正在加快構建中。趨勢07硬件迭代驅動擴展現(xiàn)實(XR)產業(yè)拐點到來VR光學、顯示、定位和交互等硬件技術發(fā)展方向和思路比較明確，超短焦的光學設計JMicro-LED、更輕便的交互控制器將是未來方向。而AR光學模組是AR產品的核心，目前仍在不斷演進中，自由曲面BirdBoth、光波導等技術路線各有優(yōu)劣，短期內仍將共存。未來，VR發(fā)展需要優(yōu)質內容和生態(tài)助力硬件在消費端的普及，而AR設備在算力、電池限制條件下，需要進一步優(yōu)化實時的環(huán)境識別、定位、虛擬與現(xiàn)實交互等算法。此外，互聯(lián)網平臺將與虛擬現(xiàn)實行業(yè)不斷融合，在內容分發(fā)、優(yōu)質生態(tài)資源虛擬化，以及虛擬現(xiàn)實原生概念和場景方面深入合作，讓真實世界更豐富、虛擬世界更真實。趨勢08多模態(tài)融合驅動復雜任務服務機器人深入家庭生活在消費升級等需求驅動下，家庭服務機器人有望成為新藍海。隨著多模態(tài)融合感知、非結構化場景AI分析與柔性本體等核心技術的突破，家用機器人感知、理解、控制的能力將進一步提升，從而更自如地在非結構化家庭環(huán)境中執(zhí)行復雜任務。感知方面，觸覺傳感技術突破，以及多模態(tài)感知融合技術迭代，將提升機械臂工作的精度和準確率，實現(xiàn)對不同材質、形狀和軟硬性狀物品的抓握推舉；理解方面，基于計算機視覺和NLP技術的進步，機器人對復雜服務任務和家庭環(huán)境的理解將進一步深入；控制方面，柔性、仿生機器人本體技術的持續(xù)進展，將顯著提升人機互動的體驗和安全性。未來3-5年，家庭服務機器人有望實現(xiàn)更自然的人機交互、完成更復雜的操作任務，逐步成為家政、娛樂、教育、陪伴等細分場景的生活助手。趨勢09雙碳目標倒逼能源互聯(lián)網加快發(fā)展隨著新能源技術與信息技術的發(fā)展和成熟，能源互聯(lián)網成為雙碳背景下能源結構轉型的重要解決方案?？梢灶A見，未來電網的源、荷、儲三端將會發(fā)生重大變化：在源端，波動的清潔能源將大規(guī)模、高比例地接入電網；在負荷側，大量用戶將迎來參與發(fā)電和儲能的“新身份”；在儲能方面，大量電化學儲能技術的發(fā)展，尤其是氫儲能技術，將大大降低能量的存儲與運輸成本。這些變化將給能源互聯(lián)網發(fā)展帶來重大變革：在能量層，建設多能互補的綜合能源系統(tǒng)，以匹配多變的能源供需；在信息層，通過建設電力-交通耦合網絡、電力-算力耦合網絡等，實現(xiàn)智慧的能源管理和控制；在價值層，能源互聯(lián)網的建設需要探索能源共享經濟，引導全民參與，實現(xiàn)共建共享共贏。趨勢10星地協(xié)同智能化開啟“大航天”時代航天科技作為國家綜合競爭力的體現(xiàn)，其發(fā)