Alibaba DAMO Academyが2020年のトップ10テクノロジートレンドを発表！人工知能、ブロックチェーン、チップが注目される

[[312069]]

1月2日のZhidongxiによると、Alibaba Damo Academyは2020年のトップ10テクノロジートレンドを発表しました。

1. 人工知能は知覚知能から認知知能へと進化します。

2. 統合コンピューティングとストレージにより、AI コンピューティング能力のボトルネックを打破します。

3. インダストリアルインターネットのハイパーコンバージェンス

4. 機械間の大規模な連携が可能になる。

5. モジュール化によりチップ設計のハードルが下がる。

6. 大規模な実稼働レベルのブロックチェーンアプリケーションが一般に公開されます。

7. 量子コンピューティングは重要な時期を迎える。

8. 新材料は半導体デバイスの革新を促進する。

9. データのプライバシーを保護する AI 技術がより迅速に実装されます。

10. クラウドは IT 技術革新の中心となっています。

以下は、10 の主要なトレンドの要約と解釈です。

1. 人工知能は知覚知能から認知知能へと進化する

人工知能は、聞く、話す、見るなどの知覚知能分野では人間のレベルに到達しているか、それを上回っていますが、外部知識、論理的推論、ドメイン転送を必要とする認知知能分野ではまだ初期段階にあります。

認知知能の実現は現在の人工知能研究の核心であり、将来の人工知能ブームにおいてさらに天井を突破し、より大きな産業規模を形成する鍵でもあります。

認知インテリジェンスは、人間の脳の推論プロセスを組み合わせて、複雑な読解問題や少数サンプルの知識グラフ推論問題をさらに解決し、構造化された推論プロセスと非構造化の意味理解を調整し、マルチモーダル事前トレーニング問題を解決します。

認知知能の出現により、AI システムは単なる統計的当てはめではなく、物事の発展の背後にある法則や因果関係を積極的に理解できるようになり、自律的な認識を備えた次世代の AI システムをさらに推進できるようになります。

2. コンピューティングとストレージの統合により、AIコンピューティング能力のボトルネックを打破

従来のノイマン型コンピュータアーキテクチャでは、ストレージユニットとコンピューティングユニットが分離されています。しかし、ビッグデータ主導の人工知能の時代では、AI計算におけるデータ移動がより頻繁になり、コンピューティングパワーのボトルネックと消費電力のボトルネックがより高度なアルゴリズムの制限要因となり、「メモリウォール」問題が形成されます。

人工知能のさらなる飛躍的進歩を達成するには、このボトルネックを解決するために新しいコンピューティング アーキテクチャを採用する必要があります。人間の脳と同様にコンピューティングとストレージを統合することで、データの移動を大幅に削減し、コンピューティングの並列性とエネルギー効率を大幅に向上させ、次世代の AI システムへの入り口となることができます。

広い意味では、統合コンピューティングとストレージコンピューティングアーキテクチャの開発において、最近の戦略の鍵は、チップ設計、統合、パッケージング技術を通じてストレージユニットとコンピューティングユニット間の距離を短縮し、帯域幅を増やし、データ転送コストを削減し、データ転送によって引き起こされるボトルネックを緩和することです。

中期的には、アーキテクチャの革新により、メモリをコンピューティング ユニット内に配置したり、コンピューティング ユニットをストレージ モジュール内に配置したりして、コンピューティングとストレージの融合を実現できます。

長期的には、デバイスレベルでのイノベーションにより、ストレージユニットとコンピューティングユニットが区別なく一体化したデバイスが実現し、真のコンピューティングとストレージの統合が実現します。

コンピューティングとストレージの統合の出現により、産業のアップグレードが強制され、プロセッサとメモリの現在の比較的独占的な業界構造が再構築されます。このプロセスを通じて、チップ業界の中小企業のさらなる発展を支援し、国産チップが他社を追い抜くチャンスを創出することができます。

3. インダストリアルインターネットのハイパーコンバージェンス

5G、IoTデバイス、クラウドコンピューティング、エッジコンピューティングの急速な発展により、産業用インターネットのハイパーコンバージェンスが促進され、産業用制御システム、通信システム、情報システムのインテリジェントな統合が実現します。

インダストリアル インターネットは主に次の 3 つの問題を解決します。

（１）製造企業内のITソフトウェアシステムとOT設備システムを連携させ、自動的に注文を発送し、柔軟な製造を実現する。

（２）工場外の上流と下流の産業チェーンの組み合わせの最適化。 （３）製品設計と製品ライフサイクル管理。

5G、エッジコンピューティング、IoT PaaSの成熟とブロックチェーン技術の進歩により、単一工場の限界を打ち破り、上流と下流の企業工場の製造システムをバリューネットワークで接続し、工場内の上流と下流の製造生産ラインのリアルタイム調整と調整を実現し、不要な生産と在庫を回避することができます。

産業システムはインダストリアルインターネットを通じて接続され、工場の生産効率と企業の収益性が大幅に向上します。効率が5％～10％向上すると計算すると、2兆～4兆人民元の価値が生まれます。

4. 機械間の大規模な連携が可能になる

インテリジェント デバイスの大規模ネットワークでは、マシン間の通信とコラボレーションが非常に重要になります。このコラボレーションにより、全体的な長期目標が最適化され、集合知が出現し、インテリジェント システムの価値がさらに高まります。

従来の単一ユニットのインテリジェンスでは、大規模なインテリジェント デバイスのリアルタイム認識と意思決定のニーズを満たすことができません。 IoT協調センシング技術と5G通信技術の開発により、複数のインテリジェントエンティティ間の連携が可能になります。

マルチエージェントコラボレーションや群知能などの新しい人工知能パラダイムの開発と普及は、経済社会全体のアップグレードをもたらし、人工知能は単なる単一のツールではなく、人間の仕事と生活のネットワーク全体を調整する中核システムになります。

5. モジュール化によりチップ設計のハードルが下がる

従来のチップ設計モデルでは、チップ要件の急速な反復、カスタマイズ、断片化に効果的に対応できません。チップ業界の状況は、市場の敏感さ、需要の適応、スピード、価格に依存する「速い魚が遅い魚を食べる」状況に徐々に取って代わられつつあります。

アプリケーション主導のトレンドでは、専用チップを迅速に発売できる企業が市場機会をつかむことができるでしょう。専用チップを発売するシステムおよびアプリケーション サービス企業が増えています。

既存のチップ設計モデルには、研究開発コストの高さやサイクルの長さなどの問題があります。ミッドレンジのチップを開発するには、多くの場合、数百人の人員と数千万、場合によっては数億ドルの研究開発投資が必要です。コストと市場の圧力に駆り立てられ、半導体業界は低コストで迅速な需要を満たす新しいチップ開発モデルを積極的に模索しています。

近年、RISC-Vに代表されるオープン命令セットとそれに対応するオープンソースSoCチップ設計、高レベルの抽象ハードウェア記述言語、IPベースのテンプレート化チップ設計方法により、チップアジャイル設計方法とオープンソースチップエコロジーの急速な発展が促進され、ますます多くのチップ企業が設計にオープンソースハードウェアアーキテクチャを試し始めています。

さらに、チップレットに基づくモジュール設計方式が業界の新たなトレンドになりつつあります。これは、高度なパッケージング方法を使用して、さまざまな機能を備えた「チップモジュール」を一緒にパッケージ化し、テープアウトを省略して、アプリケーションの要件を満たすチップを迅速にカスタマイズできるため、チップの納品がさらに迅速化されます。

将来のコンピュータのシステム構造は、個別にパッケージ化されたチップではなく、より大きなシリコン ウェハー上のチップ ネットワークに相互接続されたチップレットで構成される可能性があります。

6. 大規模な実用レベルのブロックチェーンアプリケーションが一般に公開される

2019年はブロックチェーンにとって節目の年です。ブロックチェーン技術は正式に国家戦略として位置付けられ、ブロックチェーン業界の発展に大きな想像力の余地が生まれました。

ブロックチェーンのルートをめぐる論争は徐々に明らかになり、転覆から補完へ、分散化から非仲介化へ、アライアンスチェーンアーキテクチャは業界の主流の技術ルートになりました。

2020年を見据えると、ブロックチェーンBaaS（Blockchain as a Service）サービスにより、企業がブロックチェーン技術を適用するハードルがさらに下がり、ブロックチェーンネットワークの「ローカルエリアネットワーク」と「データアイランド」の問題が、新たな汎用クロスチェーン技術によって解決されるでしょう。

ブロックチェーン端末、クラウド、チェーン専用に設計されたさまざまな強化コアアルゴリズムを備えたハードウェアチップも登場し、物理世界の資産とオンチェーン資産の固定を実現し、価値インターネットの境界をさらに拡大し、数千のチェーンの相互接続を実現します。

将来的には、数多くの革新的なブロックチェーンの応用シナリオや、業界やエコシステムを超えた多次元のコラボレーションが出現し、1日あたり1,000万人以上のアクティブユーザーを抱える大規模な生産レベルのブロックチェーンアプリケーションが一般の人々の間で普及するでしょう。

7. 量子コンピューティングは重要な時期を迎える

2019年、「量子超越性」をめぐる戦いにより、量子コンピューティングは再び世界の科学技術の焦点となった。

Google のハードウェアの進歩により、超伝導ルートと大規模量子コンピューティングの実現ペースに対する業界の楽観的な期待が大きく高まりました。量子コンピューティングは2020年に繁栄し、その主な特徴は、技術革新と産業化の加速段階に入ることです。

技術面では、超伝導量子コンピューティングが引き続き中心的な位置を占め、他のハードウェアルートに大きな圧力をかけることになるでしょう。

最も重要な 2 つの技術的マイルストーンであるフォールト トレラント量子コンピューティングと実用的な量子優位性の実証は、量子コンピューティングの実用化に向けた転換点となるでしょう。今後数年間は、これらの目標を実際に達成することは非常に困難になり、量子コンピューティングは技術革新の時代に入るでしょう。

産業と生態面では、政府、企業、学術機関の計画と投資が強化され、拡大されます。競争はさまざまな側面で激化します。リーダーシップ チームの規模が拡大するにつれて透明性が低下し、人為的な障害のリスクが増大します。

産業分業はさらに洗練され、資本促進、政策支援、生態系の育成により、冷蔵、電子レンジ、低温電子制御、設計自動化、製造アウトソーシングなどの分野が繁栄するでしょう。さまざまな業界の大手企業は、アプリケーションの探索やアルゴリズムやソフトウェアの推進に向けた取り組みを強化します。

8. 新素材が半導体デバイスの革新を推進

ムーアの法則の減速とコンピューティング能力およびストレージ需要の爆発的増加という二重の圧力の下、シリコンベースの従来のトランジスタでは、半導体産業の持続的な発展を維持することが困難です。大手半導体メーカーは、3nm未満のチップの方向性について明確な答えを持っていません。

確かな傾向として、ますます多くの新材料が、新しい物理的メカニズムを通じて、新しいロジック、ストレージ、相互接続の概念やデバイスを実現し、半導体業界のイノベーションを推進していくことが挙げられます。

近い将来、トランジスタの速度を上げるために、トランジスタのチャネル材料として従来のシリコンに代わってゲルマニウムや III-V 材料などの新材料が使用される可能性があります。

より長期的な視点で見ると、より挑戦的な材料と新しい物理的メカニズムが、半導体産業が急激な成長を維持し、さらには加速させる鍵となるでしょう。

材料の成長、デバイスの準備、回路の動作原理は根本的な変化を遂げるでしょう。これにより、機器メーカー、ウェーハ製造会社、回路設計会社には歴史的な課題とチャンスがもたらされ、新興企業や業界にも刺激的な開発機会がもたらされるでしょう。

9. データのプライバシーを保護するAI技術がより早く導入される

データ流通によって生じるコンプライアンスコストはますます高くなり、大量のデータは法律で保護する必要があるため、組み合わせて計算することができません。

AI技術を利用してデータのプライバシーを保護することは、新たな技術のホットスポットになりつつあります。ユーザーと共同で特定の計算を実行し、データサイロやデータ共有の信頼性の低さの問題を解決しながら、各当事者のデータセキュリティとプライバシーを確​​保することができます。

データプライバシーを保護する AI セキュリティ技術は、セキュアなマルチパーティコンピューティング、差分プライバシー、準同型暗号化、難読化回路、暗号化された検索とコンピューティング、信頼できるソフトウェアとハ​​ードウェアなどのさまざまな技術の組み合わせを通じてデータセキュリティを保護できます。また、人工知能を使用して、モデル強化、データ汚染防御、敵対的サンプル防御などのモデルの堅牢性とセキュリティを確保することもできます。

10. クラウドがIT技術革新の中心となる

クラウドは IT インフラストラクチャの範囲をはるかに超えて、徐々にすべての IT 技術革新の中心へと進化してきました。

クラウドは、新しいチップ、新しいデータベース、自動運転適応型ネットワーク、ビッグデータ、AI、モノのインターネット、ブロックチェーン、量子コンピューティングなど、IT テクノロジーチェーン全体に浸透しています。

クラウド コンピューティングの意味は拡大し続けており、クラウド コンピューティングは広い意味でデジタル経済のインフラストラクチャとなっています。

オールインクラウドの時代では、ソフトウェアとハ​​ードウェアの統合とクラウドネイティブによる新しいリソース配信方法に基づいて再設計されたクラウドコンピューティングインフラストラクチャにより、コンピューティングの効率と使いやすさが向上し、コンピューティングと運用および保守のコストが削減され、クラウドがデジタル経済時代のインフラストラクチャとしてさらに強化されます。