アリババDAMOアカデミーが2022年のトップ10テクノロジートレンドを発表：人工知能が風力・太陽光発電の送電網接続の問題を解決する可能性

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12月28日、アリババDAMOアカデミーは2022年のトップ10テクノロジートレンドを発表しました。DAMOアカデミーが最先端のテクノロジートレンドの予測を発表するのは4年連続となります。

DAMOアカデミーは、「量的乖離」と「質的収束」を組み合わせた研究方法を通じて、過去3年間で770万件の公開論文と8万5000件の特許を分析し、159の分野を網羅し、ホットスポットと重要な技術革新を探り、100人近くの科学者に詳細なインタビューを実施しました。人工知能、チップ、コンピューティング、通信などの分野を網羅し、2022年に実現する可能性のあるトップ10の技術トレンドを提案しました。

DAMO アカデミーは、まず、世界的な変化を刺激し、刺激的な科学的基盤のパラダイムシフトに焦点を当てています。何百年もの間、科学研究は主に実験科学と理論科学という 2 つの基本的なパラダイムを採用してきました。現在、科学のための AI という新しいパラダイムが導入されるかもしれません。より基礎的な科学研究分野に人工知能を導入し、膨大な量の多次元およびマルチモーダルデータを処理することで、科学者は長年の研究のボトルネックを打破し、さらに未知の領域に到達できるようになるかもしれません。

人工知能自体もパラダイムシフトをもたらすでしょう。超大規模事前トレーニングモデルは、弱い人工知能から汎用人工知能への画期的な探求であり、従来のディープラーニングのアプリケーション断片化の問題を解決し、科学研究機関や企業からの重要な投資を引き起こします。 DAMO アカデミーは、パフォーマンスとエネルギー消費の不均衡な向上により、大規模モデルのパラメータ競争は冷却期に入り、クラウド、エッジ、エンドにおける大規模モデルと小規模モデルの協調的な進化が将来のトレンドになると考えています。

チップ分野でも変化が起こるでしょう。電子チップの製造プロセス競争が終焉に近づくにつれ、シリコンフォトニックチップが新たな勢力として台頭し、光子とエレクトロニクスの利点を統合し、ムーアの法則の限界を打ち破り、人工知能とクラウドコンピューティングによってもたらされる爆発的なコンピューティングパワーの需要を満たしています。今後 3 年間で、シリコンフォトニック チップが大規模データセンターでの高速情報伝送を実現すると予想されています。

人工知能の応用がさらに拡大すれば、国民経済や国民生活に影響を及ぼすことが期待されます。近年、風力や太陽光発電などのグリーンエネルギーが急速に発展していますが、その不安定性、ランダム性、アンチピーク特性により、系統接続の難しさ、吸収率の低さなどの問題を引き起こしています。 DAMO アカデミーは、AI が精密な計算能力と調整能力によって電力網のインテリジェントな「ディスパッチャ」となり、大規模なグリーンエネルギーの吸収に貢献できると考えています。伝統医学は医師の経験に大きく依存しており、その結果はまちまちです。人工知能と精密医療の深い統合により、臨床医学のための高精度のナビゲーション システムが構築され、主要な疾患を定量化、計算、予測、予防できるようになります。

コンピューティングと通信の変化は加速しており、データセキュリティとプライバシー保護はかつてないほど注目を集めています。グローバル プライバシー コンピューティングは、セキュリティ分野の基礎となるテクノロジーになります。専用チップ、暗号化アルゴリズム、ホワイトボックス、データトラストなどの技術の統合的な開発により、プライバシーコンピューティングは完全なドメインのデータセキュリティ保護を実現し、デジタル時代を守ることが期待されています。

ネットワークの境界は拡大し続けるでしょう。衛星対地上コンピューティングは、衛星と地上の統合通信およびコンピューティングを構築し、ネットワークが海洋、砂漠、深宇宙などの無人地域をカバーできるようにします。 DAMOアカデミーは、今後3年間で低軌道衛星の数が急増し、高軌道衛星とともに衛星インターネットを形成すると予測しています。ネットワーク技術の発展は、クラウド、ネットワーク、端末を統合した新しいコンピューティング システムの形成も促進し、端末が究極の体験に集中できるようにし、クラウド上に絶えず新しい種を生み出し、没入型体験を中核とする新世代のインターネットへと導きます。

DAMOアカデミーの2022年トップ10テクノロジートレンド

トレンド 1: 科学のための AI

人工知能は科学者にとって新たな生産ツールとなり、科学研究における新たなパラダイムを生み出している。

[トレンドサマリー] 実験科学と理論科学は、何百年もの間、科学界の2つの基本的なパラダイムであり、人工知能は新しい科学研究パラダイムを生み出しています。機械学習は、膨大な量の多次元およびマルチモーダルデータを処理し、複雑なシナリオにおける科学的問題を解決し、これまでは到達できなかった新しい領域への科学的探究を導くことができます。人工知能は科学研究のプロセスを加速するだけでなく、新たな科学法則の発見にも役立ちます。今後 3 年間で、人工知能は応用科学で広く使用され、一部の基礎科学の科学者にとって生産ツールになり始めると予想されます。

トレンド2 大規模モデルと小規模モデルの共進化

大規模モデルパラメータをめぐる競争は、冷却期に入りました。大規模モデルと小規模モデルは、クラウド、エッジ、エンドで共に進化していきます。

【トレンドサマリー】超大規模事前学習モデルは、弱い人工知能から汎用人工知能への画期的な探求であり、従来のディープラーニングのアプリケーション断片化の問題を解決します。ただし、パフォーマンスとエネルギー消費の不均衡な向上という効率の問題により、パラメータスケールの継続的な拡大が制限されます。人工知能の研究は、大規模モデルのパラメータ競争から大規模モデルと小規模モデルの共進化へと移行します。大規模モデルは、エッジとエンドで小規模モデルにモデル機能を出力します。小規模モデルは実際の推論と実行を担当します。同時に、小規模モデルはアルゴリズムと実行結果を大規模モデルにフィードバックし、大規模モデルの機能を継続的に強化し、有機的に循環するインテリジェントシステムを形成します。

トレンド3: シリコンフォトニクスチップ

光電子融合は光子と電子工学の利点を組み合わせ、ムーアの法則の限界を打ち破る

[トレンドサマリー] 電子チップの開発はムーアの法則の限界に近づいており、高性能コンピューティングの増大するデータスループット要件を満たすことができなくなっています。シリコンフォトニックチップは、電子の代わりに光子を使用して情報を送信し、より多くの情報を運び、より長い距離を送信することができ、高い計算密度と低いエネルギー消費という利点があります。クラウドコンピューティングと人工知能の爆発的な普及により、シリコンフォトニックチップは急速な技術革新と産業チェーンの急速な発展を経験しています。今後 3 年間で、シリコン フォトニック チップがほとんどの大規模データ センターで高速情報伝送を実現すると予想されています。

トレンド4: グリーンエネルギーAI

人工知能は大規模なグリーンエネルギー消費を支援し、マルチエネルギー補完電力システムを実現します

【トレンドサマリー】近年の風力や太陽光発電などのグリーンエネルギーの急速な発展は、系統接続の難しさや吸収率の低さなどの問題ももたらし、「風力離れ」「太陽光発電離れ」という現象さえも生み出している。主な理由は、グリーンエネルギーには変動性、ランダム性、ピーク対策などの特性があり、大規模な系統接続は電力網の安全かつ安定した運用に影響を及ぼす可能性があることです。人工知能技術の応用により、電力網などのエネルギーシステムの多様な電源の吸収能力や複数のエネルギー源の調整能力が効果的に強化され、エネルギーの利用と安定性の向上に対する技術的サポートとなり、カーボンニュートラルプロセスが促進されます。今後3年間で、人工知能技術は電力システムによる大規模なグリーンエネルギー消費の実現と、電力システムの安全で効率的かつ安定した運用の実現に役立つと期待されています。

トレンド5: フレキシブルセンシングロボット

ロボットは柔軟性と人間のような知覚を持ち、さまざまなタスクを適応的に完了することができます。

[トレンドサマリー] 従来のロボットは事前プログラミングに依存しており、大規模な生産ラインなどの構造化されたシナリオに限定されています。近年、フレキシブルロボットは、フレキシブルエレクトロニクス、力覚感知・制御、人工知能技術を組み合わせて、力、視覚、音などの知覚能力を獲得し、複数のタスクに対応する汎用性と環境変化への適応性を大幅に向上させています。ロボットは、大規模で標準化された生産ラインから、小規模で標準化されていないシナリオに移行します。今後5年間で、フレキシブル知覚ロボットは徐々に従来の産業用ロボットに取って代わり、生産ラインの主要設備となり、サービスロボットの分野で大規模に使用され始めると予想されます。

トレンド6: 高精度医療ナビゲーション

人工知能と精密医療の深い統合により、診断と治療の精度と効率が向上します。

[トレンドサマリー] 伝統医学は医師の経験に依存しており、手動ナビゲーションのようなもので、結果はまちまちです。人工知能と精密医療の深い統合、そして専門家の経験と新しい補助診断技術の有機的な組み合わせは、臨床医学のための高精度のナビゲーションシステムとなり、医師に自動ガイダンスを提供し、医療上の決定をより迅速かつ正確にし、主要な疾患を定量化、計算、予測、予防できるようにします。今後3年間で、人間中心の精密医療が主な方向となり、人工知能が疾病予防と診断・治療のあらゆる面に完全に浸透し、疾病予防と治療のための高精度のナビゲーションコラボレーションになると予想されます。

トレンド7: グローバルプライバシーコンピューティング

データ保護と流通のジレンマを解決し、プライバシーコンピューティングはグローバルなデータ保護へと向かう

[トレンドサマリー] データセキュリティ保護とデータ流通はデジタル時代のジレンマであり、その解決策はプライバシーコンピューティングです。これまでは、パフォーマンスのボトルネック、テクノロジーへの信頼の欠如、一貫性のない標準などの理由から、プライバシー コンピューティングは少量のデータを扱うシナリオにしか適用できませんでした。専用チップ、暗号化アルゴリズム、ホワイトボックス、データトラストなどの技術の統合的な発展により、プライバシーコンピューティングは、大量のデータの保護を超えて、データソースがドメイン全体に拡大し、デジタル時代の新しい生産性を刺激することが期待されます。今後 3 年間で、世界的なプライバシー コンピューティング テクノロジーはパフォーマンスと説明可能性において新たなブレークスルーを達成し、プライバシー コンピューティングに基づくデータ共有サービスを提供するデータ信頼機関が出現することが予想されます。

トレンド8つ星計算

衛星と地上の通信とコンピューティングの統合により、航空、宇宙、陸、海の包括的なデジタル化が促進される。

【トレンドサマリー】地上ネットワークとコンピューティングを基盤としたデジタルサービスは、人口密集地域に限定されており、深宇宙、海洋、砂漠など無人地域でのサービスには未開拓の領域が残されている。高低軌道衛星通信と地上移動通信がシームレスに接続され、空・陸・海の統合された3次元ネットワークを形成します。コンピューティングがインターネットとともに進化するにつれ、衛星から地上へのコンピューティングは、衛星システム、航空ネットワーク、地上通信、クラウド コンピューティングを統合して削除されたコンテンツとなり、新たなコンピューティング アーキテクチャを統合し、デジタル サービスのためのスペースを拡大します。今後 3 年間で低軌道衛星の数が爆発的に増加し、衛星とその地上システムが新たなコンピューティング ノードになると予想されています。

トレンド9 クラウドネットワークと端末の統合

クラウド、ネットワーク、端末の統合により新しいコンピューティングシステムが形成され、クラウド上に新しい種が誕生します。

[トレンドサマリー] 新しいネットワーク技術の発展により、クラウドコンピューティングは、クラウド、ネットワーク、端末を統合した新しいコンピューティングシステムへと進み、クラウド、ネットワーク、端末の専門的な分業が実現します。クラウドは頭脳として機能し、集中コンピューティングとグローバルデータ処理を担当します。ネットワークは接続として機能し、クラウドを介してさまざまなネットワーク形式を統合して、低遅延で広範囲をカバーするネットワークを形成します。端末はインタラクティブなインターフェイスとして機能し、さまざまな形式を提示し、軽量で長持ちし、没入感のある究極の体験を提供できます。クラウド、ネットワーク、端末の統合により、高精度の産業シミュレーション、リアルタイムの産業品質検査、仮想現実融合空間などの新しいアプリケーションの出現が促進されます。今後 2 年間で、クラウド、ネットワーク、端末を統合した新しいコンピューティング システムで、多数の新しいアプリケーションが実行されるようになると予想されます。

トレンド10: XRインターネット

XRグラスは重要なインタラクティブインターフェースとなり、次世代のインターネットの発展を推進するだろう

【トレンドサマリー】エンドクラウド協調コンピューティング、ネットワーク通信、デジタルツインなどの技術の発展により、没入型体験を中核とするXR（未来仮想現実融合）インターネットが爆発的な成長期を迎えます。メガネは、人間とコンピュータの新たなインタラクションインターフェースとなり、平面的なインターネットとは異なるXRインターネットの形成を促進し、部品、設備、オペレーティングシステムからアプリケーションに至るまで、新たな産業生態系を生み出すことが期待されています。 XR インターネットは、デジタル アプリケーションの形式を一新し、エンターテイメント、ソーシャル、仕事、ショッピング、教育、医療などのシナリオにおけるインタラクションの方法を変革します。今後3年以内に、外観と重量が通常のメガネに近い新世代のXRメガネが生産され、次世代のインターネットへの重要な入り口になると予想されています。