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探索丨众研究机构发布2020最新科技趋势:新科技革命加速孕育重大突破

简介来源:交汇点新闻客户端交汇点讯 日前,百度研究院、阿里巴巴达摩院、德勤、埃森哲等研究机构相继发布对2020年科技趋势的种种预测显...
来源:交汇点新闻客户端

交汇点讯 日前,百度研究院、阿里巴巴达摩院、德勤、埃森哲等研究机构相继发布对2020年科技趋势的种种预测显示,新一轮科技革命和产业变革正加速演进,人工智能、芯片制造、新材料、物联网、区块链、自动驾驶、量子计算广泛融合渗透,勾勒新一年科技走向,多领域技术颠覆性突破或将开辟全新的发展空间。

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迈向“认知智能”,AI期待大范围落地

人工智能(AI)与5G技术、先进制造技术的深度融合,正铺就通向智能世界的道路。今年的科技预测中,多家研究机构不约而同将AI放在了重要位置。德勤发布的新报告“2020年科技、媒体和电信预测”认为,单个技术不再是孤岛,而是变得越来越紧密和相互依存,AI芯片、5G和机器人相互连接,2020年这种影响和联系将迅速膨胀。 有业内人士打比方说,在自然语言处理创新和机器学习的推动下,AI技术在十年间从一棵树苗发展成了一片森林。以AI技术为核心驱动力的第四次工业革命的大幕已经拉开,AI下一步技术演进备受瞩目。 “在不久的将来,AI有望习得自主意识、推理能力以及情绪感知能力,实现从感知智能向认知智能的演进。”阿里巴巴达摩院分析指出,AI的认知演进,使得机器间的“群体智能”成为可能。机器会像人一样,彼此合作、相互竞争共同完成目标任务,而大规模智能交通灯调度、仓储机器人协作分拣货物、无人驾驶车自主感知全局路况等场景不难想象。 百度研究院发布的《2020年十大科技趋势》则认为,AI技术已发展到可大规模生产的工业化阶段,2020年将出现多家“AI工厂”,运用在各行各业帮助产业升级;2020年将会是AI芯片大规模落地的关键年。埃森哲中国日前发布的《Fjord趋势2020》也预测,人工智能的应用领域将不再局限于自动化,企业将设计出将人类技能和人工智能有机融合的体系,促进人机交互。 “模块化设计模式、低成本芯片、边缘AI芯片非常值得期待,将极大地拓展AI技术的使用场景和应用范围。”南京航空航天大学计算机学院模式分析所相关负责人表示,芯片产业与AI业务场景相辅相成,尤其是低成本小芯片的大规模实施与AI技术的多场景大范围应用会相互促进。虽然AI芯片能否在2020年大规模实施还需要观望,但无疑是非常值得期待的一大趋势。 “AI工业化,是技术落地获得更大影响力的关键步骤。”该负责人表示,目前的AI技术使用起来还有比较高的门槛,因此应用范围还相当有限,这有待自动化机器学习等技术进一步发展,最终逐步去降低AI技术的使用成本。 “数据驱动的机器学习与知识驱动的逻辑推理相结合一直是人工智能中的核心挑战。”该负责人表示,目前的主流技术还是机器学习主导,而如何将其与逻辑推理有效结合起来,是AI迈向认知智能的重要瓶颈。

关键技术领域交叉共融,推动智能化制造

新材料推动半导体器件革新,物联网协同感知技术、5G通信技术的发展实现多个智能体之间的协同,量子人工智能应用的发展,量子计算平台和软件与AI和云计算技术深度融合……有专家表示,各项新领域前沿技术正在交叉共融发展。 比如材料技术的发展日益趋向于结构功能一体化、材料器件智能化、制备过程绿色化。 未来,你的手机上将会附着上一层薄薄的太阳能电池,身上穿着可穿戴电池,你的办公室窗户也可能附着上半透明的太阳能电池薄膜……南京工业大学先进材料研究院王建浦教授告诉记者,目前前沿新材料的研发,要叠加人工智能的需求。“随着5G技术的发展,无处不在的传感器要求我们电子元器件变得柔性化。” 王建浦说,这项技术其实并不遥远,目前很多手机厂家将要推出柔软的手机屏幕,卷开来是大屏幕,卷起来体积很小。未来团队的下一步方向,是基于新材料,实现新功能,满足人工智能时代对无处不在的柔性电子技术的需求。 新材料推动半导体器件革新也备受瞩目。达摩院的报告认为,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,芯片领域的重大突破极有可能在体系架构、基础材料和设计方法三处实现。 业内人士分析称,在摩尔定律放缓以及算力和存储需求爆发的双重压力下,传统芯片性能已陷入增长瓶颈,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。 南京大学物理学院教授缪峰介绍,新器件将成为各国在集成电路领域竞相追逐的战略制高点,可能对产业格局产生颠覆性影响,性能、功耗、成本等多方面因素将综合决定最终的技术节点。

紧抓机遇,积极布局前瞻性重大原创研究

可以确定的是,新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图,重塑全球经济结构。科技前沿领域孕育重大突破的同时,也为我们带来了更多的创新机遇和发展空间,因此,抓住机遇不断探索原始创新在当下尤其重要。 “我们做基础科学研究,需要不断探索原始创新,进行前沿性、前瞻性研究,对下一代技术更早地切入、更快地投入,才能在国际竞争中有更多的发言权。”南京大学祝世宁院士说。他指出,新材料光子芯片将是芯片发展的突破点,目前光子芯片还处于发展的早期,美、中、德、法、日等国同步进入该领域并展开激烈竞争。“谁能在铌酸锂光子芯片研制方面获得系统突破,谁就能抢得光子芯片从基础研究到产业化的先机,对国家安全和国计民生具有重要意义。在这场以铌酸锂集成光子芯片为核心的国际竞争中,江苏省有明显的优势。” 据了解,江苏省科技厅已正式启动实施前沿引领技术基础研究专项,共投入资金1亿元,在人工智能、先进材料、集成电路等前沿领域超前布局,遴选院士、国家杰青等顶尖科学家领衔,努力实现前瞻性基础研究,争取在中短期能取得从一批“0”到“1”的重大原创突破。 东南大学研究的情感交互机器人、南京理工大学研究的新型光电成像技术等项目的实施,将为我省在新一轮的智能机器人以及新型光电设备等产业竞争中夺得先机。南京大学积极布局下一代芯片——铌酸锂集成光子芯片的研发,性能远超当前的微电子芯片,有望在光通信、量子信息等领域取得革命性突破。此外,在微纳制造、光刻技术、分子诊断与干预等方向,一批提升科技风险防范能力的优质项目,如金属微结构特种能场微纳制造技术、基于极深紫外光光源的芯片制造技术等,有望一定程度上打破国际技术垄断和核心产品禁运。 2020年,江苏还将进一步整合相关科研力量,带动上下游优势企业、高校院所紧密合作,推动长三角先进材料技术创新中心、江苏第三代半导体研究院、生物医药创新中心等加快创建国家技术创新中心,加快推进未来网络等国家重大科技基础设施建设,省地联动支持网络通信与安全紫金山实验室创建国家实验室,培育筹建先进材料国家实验室等,着力在重点优势领域率先实现科技突破。 交汇点记者 蔡姝雯 杨频萍