2023年十大數(shù)字科技前沿應(yīng)用趨勢(shì)

來源：騰訊研究院時(shí)間：2022-12-15 14:51:55 作者：

　　近日，騰訊研究院聯(lián)合百位內(nèi)部科學(xué)家、技術(shù)專家和外部院士專家，發(fā)布《升維 - 2023年十大數(shù)字科技前沿應(yīng)用趨勢(shì)》報(bào)告觀察。

　　報(bào)告從數(shù)字科技的科研突破、重大事件和創(chuàng)新應(yīng)用等方面，對(duì)高性能計(jì)算、泛在操作系統(tǒng)、云計(jì)算、數(shù)字人、時(shí)空人工智能、能源互聯(lián)網(wǎng)、Web3、機(jī)器人、數(shù)字辦公、產(chǎn)業(yè)安全共10個(gè)熱點(diǎn)方向進(jìn)行了深入分析，洞察前沿科技的重點(diǎn)趨勢(shì)。

　　課題組通過持續(xù)研究，遴選了數(shù)字科技前沿應(yīng)用的百余個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，繪制成一幅“數(shù)字科技星圖”。根據(jù)這些技術(shù)點(diǎn)的相關(guān)性、影響力和成熟度，報(bào)告將其以“星座”的形態(tài)，分布在IT重塑，智能世界，數(shù)實(shí)交互和未來網(wǎng)絡(luò)四個(gè)領(lǐng)域。

　　IT重塑的星系，匯聚著計(jì)算、存儲(chǔ)、架構(gòu)、安全、操作系統(tǒng)等數(shù)字科技底層設(shè)施的重塑；智能世界的星系，表達(dá)著AI、終端、機(jī)器人、數(shù)字空間等構(gòu)筑未來世界的數(shù)字元素；數(shù)實(shí)交互的星系，描繪著音視頻、人機(jī)交互、XR、數(shù)字人、數(shù)字孿生等推動(dòng)數(shù)實(shí)共生的技術(shù)動(dòng)力；未來網(wǎng)絡(luò)的星系，預(yù)示著5G/6G、物聯(lián)網(wǎng)、Web3、能源互聯(lián)網(wǎng)等未來網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的涌現(xiàn)。

高性能計(jì)算

高性能計(jì)算邁向“CPU+GPU+QPU”時(shí)代

　　2022年是高性能計(jì)算技術(shù)發(fā)展的蓄力之年。高性能計(jì)算在架構(gòu)、硬件和軟件等方面的迭代和積累，將在“應(yīng)用驅(qū)動(dòng)”的持續(xù)塑造下，加速完成2.0的代際過渡，進(jìn)入3.0時(shí)代。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)1：異構(gòu)計(jì)算成共識(shí)，加速高性能計(jì)算2.0性能突破，3.0探索CPU+GPU+QPU。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)2：芯粒技術(shù)普及為未來算力突破蓄力，量子計(jì)算機(jī)硬件為應(yīng)用轉(zhuǎn)化持續(xù)積累。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)3：AI技術(shù)應(yīng)用于高性能計(jì)算，算法和軟件將成為量子計(jì)算新驅(qū)動(dòng)力。

泛在操作系統(tǒng)

泛在操作系統(tǒng)加速人-機(jī)-物全面融合

　　操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的一層系統(tǒng)軟件，是計(jì)算系統(tǒng)的核心。人類社會(huì)、信息空間、物理世界深度融合的泛在計(jì)算時(shí)代正在開啟，融合“人機(jī)物”海量、異質(zhì)、異構(gòu)資源的新場(chǎng)景正在涌現(xiàn)，所需管理的資源復(fù)雜度呈指數(shù)級(jí)增加。構(gòu)建一個(gè)對(duì)下管理各類泛在設(shè)施/資源、對(duì)上支撐各類場(chǎng)景下數(shù)字化與智能化應(yīng)用的泛在操作系統(tǒng)已成為發(fā)展趨勢(shì)。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)1：“軟件定義”成為泛在操作系統(tǒng)構(gòu)造的核心使能技術(shù)。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)2：新應(yīng)用模式正在催生多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景操作系統(tǒng)。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)3：云-邊-端不同類型泛在操作系統(tǒng)更趨于交互與協(xié)同。

云計(jì)算

云計(jì)算向精細(xì)化、集約化和異構(gòu)計(jì)算演化

　　云平臺(tái)從計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等基礎(chǔ)能力的提升，到大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生、AR/VR等數(shù)字技術(shù)與云緊密耦合形成云原生服務(wù)，再到混合云、專有云、無服務(wù)器計(jì)算、分布式云等不斷形成精細(xì)化的交付模型，并伴隨全真互聯(lián)的需求，云上融合GPU、DPU等加速形成豐富的計(jì)算服務(wù)，云計(jì)算不斷想精細(xì)化、集約化和異構(gòu)計(jì)算演進(jìn)。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)1：交付模型持續(xù)豐富適配用戶轉(zhuǎn)型需求。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)2：人工智能、大數(shù)據(jù)向云原生范式轉(zhuǎn)變。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)3：全真互聯(lián)計(jì)算需求推動(dòng)云上異構(gòu)計(jì)算體系加速構(gòu)建。

時(shí)空人工智能

城市復(fù)雜系統(tǒng)的時(shí)空AI應(yīng)用將會(huì)普及

　　時(shí)空人工智能是一組數(shù)字工具、模型和方法的集合，可以增加我們對(duì)如何、在哪里以及為什么我們?cè)诔鞘兄卸ㄎ缓鸵苿?dòng)的理解。未來城市將涌現(xiàn)出城市的信息空間，打破物理空間與社會(huì)空間之間的隔閡，并交織重組。未來城市實(shí)際上是物理空間、社會(huì)空間和信息空間的融合體。

　　基于數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)施與服務(wù)的高效供需匹配，是數(shù)字技術(shù)背景下未來城市的核心特征，而實(shí)現(xiàn)這種基于動(dòng)態(tài)時(shí)空的資源供需匹配所需的核心技術(shù)之一，就是時(shí)空智能。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)1：時(shí)空數(shù)據(jù)管理能力開始全面統(tǒng)籌城市復(fù)雜系統(tǒng)。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)2：時(shí)空數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算能力正在實(shí)現(xiàn)城市時(shí)空資源高效匹配。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)3：時(shí)空知識(shí)推理與計(jì)算持續(xù)增強(qiáng)推理與決策能力。

能源互聯(lián)網(wǎng)

軟件定義能源網(wǎng)絡(luò)成為電網(wǎng)平衡先決條件

　　隨著新能源市場(chǎng)發(fā)展，當(dāng)下是軟件定義能源網(wǎng)絡(luò)（SDEN）的重要發(fā)展契機(jī)。在新能源轉(zhuǎn)型的背景下，電網(wǎng)波動(dòng)性加劇，無法單純憑借電氣裝置達(dá)到平衡，需要依靠數(shù)字化手段進(jìn)行調(diào)節(jié)，數(shù)字技術(shù)從原來的降本增效轉(zhuǎn)向，成為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)平衡的剛需。

　　因此，軟件定義能源網(wǎng)絡(luò)是未來數(shù)字化能源系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的一個(gè)核心，代表了未來能源電力系統(tǒng)，尤其是新型電力系統(tǒng)的發(fā)展方向。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)1：即插即用，能源網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化，奠定軟件定義電力的基石。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)2：硬件蓄力，能源設(shè)備模塊化革新，是實(shí)現(xiàn)軟件定義的硬件基礎(chǔ)。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)3：軟硬兼施，能源虛擬化技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)軟件定義能源網(wǎng)絡(luò)。

Web3

隱私和擴(kuò)容技術(shù)突破加速應(yīng)用向Web3遷移

　　2021年，伴隨著海外以太坊等公鏈上的應(yīng)用和交易劇增，Web3的概念受到廣泛關(guān)注。隨著NEF市場(chǎng)的火熱，區(qū)塊鏈應(yīng)用層被進(jìn)一步打開。2021年被業(yè)界定義為Web3飛速發(fā)展的元年，Web3產(chǎn)業(yè)層面的發(fā)展剛剛拉開序幕。

　　目前，業(yè)界就Web3的概念形成的初步共識(shí)是：Web3是區(qū)塊鏈技術(shù)出現(xiàn)后，基于Web3技術(shù)框架產(chǎn)生的概念，是一個(gè)由用戶和建設(shè)者共同擁有的互聯(lián)網(wǎng)，具有資產(chǎn)上鏈及可編程、可組合的特點(diǎn)。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)1：通用去中心化身份（DID）成為Web3底座。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)2：以太坊擴(kuò)容有望帶來大規(guī)模應(yīng)用遷移。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)3：零知識(shí)證明將解決區(qū)塊鏈性能瓶頸和隱私問題。

機(jī)器人

柔性材料革新推動(dòng)機(jī)器人仿生精進(jìn)

　　未來1-3年，隨著柔性電子技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的進(jìn)步，觸覺傳感器的空間分辨率和精度有望大幅提升。對(duì)于提高機(jī)器人靈巧操作水平、帶來人機(jī)交互體驗(yàn)升維意義重大，從而進(jìn)一步拓展智能機(jī)器人應(yīng)用空間和服務(wù)能級(jí)。

　　包括工業(yè)機(jī)器人遙操作、醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人、仿真培訓(xùn)、空天探索、智能座艙等場(chǎng)景將更多補(bǔ)足觸覺感知，將向虛擬現(xiàn)實(shí)下一代交互終端、末端假肢器等場(chǎng)景擴(kuò)展。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)1：柔性材料取得突破性科研進(jìn)展，推動(dòng)機(jī)器人“穿戴”高分辨率、大面積的觸覺感知。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)2：科技公司投身觸覺感知的軟硬件研發(fā)，推動(dòng)機(jī)器人從觸覺感知向觸覺智能進(jìn)化。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)3：觸覺感知技術(shù)在視覺補(bǔ)足、視觸聽多模態(tài)融合方面實(shí)現(xiàn)發(fā)揮增量?jī)r(jià)值，有望在3-5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品級(jí)突破。

數(shù)字人

數(shù)字人成為全真互聯(lián)交互新入口

　　目前，數(shù)字人產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展期間：離線渲染、非交互類型的數(shù)字人仍是主流，在數(shù)字化營(yíng)銷、文娛等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛；而AI驅(qū)動(dòng)的數(shù)字人在行業(yè)服務(wù)領(lǐng)域以及虛擬分身數(shù)字人在虛擬空間的應(yīng)用都處于爆發(fā)前期。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)1：技術(shù)集推動(dòng)數(shù)字人制作周期大幅度縮減，算力提升助力實(shí)時(shí)渲染。

　　趨勢(shì)點(diǎn)2：AI技術(shù)發(fā)展提升推動(dòng)多模態(tài)感知和交互能力，數(shù)字人“思想”更像人。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)3：數(shù)字人將成為3D互聯(lián)網(wǎng)交互入口，推動(dòng)渲染從本地到云端。

數(shù)字辦公

數(shù)字辦公加速走向在場(chǎng)協(xié)同和知識(shí)共創(chuàng)

　　數(shù)字辦公協(xié)同正在風(fēng)靡全球，據(jù)遠(yuǎn)程工作空間提供商IWG估計(jì)，全球70%的員工每周至少遠(yuǎn)程工作一次；此外，IDC數(shù)據(jù)顯示，至2023年，全球2000家企業(yè)或組織中，70%將采用遠(yuǎn)程或混合辦公優(yōu)先的工作模式。

　　云平臺(tái)、音視頻處理、數(shù)字協(xié)同、數(shù)據(jù)操作、人工智能、表達(dá)渲染基本構(gòu)建了數(shù)字辦公技術(shù)棧。同時(shí)知識(shí)數(shù)字化、數(shù)字協(xié)同工具的廣泛應(yīng)用也進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)字辦公協(xié)同的發(fā)展，使得未來數(shù)字辦公日益走向“多模態(tài)”與“大協(xié)同”，并引發(fā)知識(shí)共創(chuàng)的范式革新。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)1：溝通從“在線”到“在場(chǎng)”-“把世界帶到你身邊”。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)2：數(shù)字協(xié)作技術(shù)提升數(shù)字辦公“”四維生產(chǎn)力。

　　趨勢(shì)要點(diǎn)3：數(shù)字生產(chǎn)力從辦公外溢，圖譜化協(xié)作引發(fā)知識(shí)共創(chuàng)范式革新。

產(chǎn)業(yè)安全

多元技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)安全一站式和場(chǎng)景化

　　隨著“數(shù)實(shí)融合”的深入發(fā)展，數(shù)字技術(shù)的在各行業(yè)中廣泛應(yīng)用，引發(fā)了潛在的新型基礎(chǔ)設(shè)施安全、數(shù)據(jù)安全、數(shù)字產(chǎn)業(yè)鏈安全、網(wǎng)絡(luò)安全等一系列安全問題，面對(duì)挑戰(zhàn)，一體化防護(hù)和一站式數(shù)據(jù)治理、零信任安全體系、威脅青報(bào)、AI、大數(shù)據(jù)、隱私技術(shù)等技術(shù)及理念驅(qū)動(dòng)解決新型安全問題的新思路、新方法和新路徑。