影響2021年的14個科技應用趨勢

如今，科技創(chuàng)新已成為關鍵變量，其是推動經濟發(fā)展、社會進步和構建美好生活的重要引擎。我們希望，通過年度觀察科技創(chuàng)新對全社會經濟生態(tài)每一步的推動，讓科技點亮未來，去滿足那些經濟社會中的迫切需求，推動更高質量的發(fā)展。

趨勢1：深度學習走向多模態(tài)融合

深度學習近年來持續(xù)成為產業(yè)熱點，以計算機視覺為例，已廣泛應用于人臉識別、工業(yè)視覺、OCR和視頻內容理解等領域。深度學習技術正從語音、文字、視覺等單模態(tài)向多模態(tài)智能發(fā)展。通過對視覺、聽覺等感知，甚至未來對嗅覺、味覺、心理學等難以量化的信號進行融合，實現(xiàn)多個模態(tài)的聯(lián)合分析，加強高階認知技能開發(fā)，將推進深度學習從感知智能升級為認知智能。多模態(tài)融合技術還可以實現(xiàn)對人體姿態(tài)、表情和功能等的模擬仿真，打造高度擬人化的數(shù)字虛擬人，創(chuàng)造全新的人機交互方式。

趨勢2：沉浸式媒體向體驗和場景的縱深演進

沉浸式媒體實現(xiàn)了物理和虛擬世界的融合共生，被認為是改變未來生活和工作方式的顛覆性趨勢之一。在5G、AI、VR、AR、MR等技術推動下，沉浸式媒體正走向體驗和場景的縱深化發(fā)展。更深度的沉浸式體驗，主要體現(xiàn)在真實場景的6DOF(Degree of Freedom)、更清晰和流暢的內容顯示、多通道交互等方面。依托三維重建、近眼顯示、渲染處理、感知交互等技術的產業(yè)化進程，沉浸式媒體將帶來聽視覺的逼真性、交互的流暢感和真實感升級。從場景看，沉浸式正從面向個人娛樂的消費類市場，深化發(fā)展到企業(yè)級市場的垂直行業(yè)。未來，隨著5G的大規(guī)模普及，沉浸式媒體硬件及技術的進一步突破、制作成本的下降以及更多優(yōu)質內容的開發(fā)，沉浸式媒體產品和服務將被主流群體廣泛采納，應用場景和商業(yè)空間將被全面激活。

趨勢3：產業(yè)區(qū)塊鏈推動數(shù)據(jù)要素市場化

區(qū)塊鏈在產業(yè)中的應用可有效加強多方間的協(xié)作信任，提升系統(tǒng)的安全性和可信性，并簡化流程、降低成本。但區(qū)塊鏈在商業(yè)化場景的真正發(fā)力，需要服務于數(shù)據(jù)要素的市場化。具體體現(xiàn)在兩個方面：第一，資產數(shù)字化，即以傳統(tǒng)金融資產為主流開始進行數(shù)字化遷移，這一過程對IOT設備的普及提出了更高要求，同時也催生了資產網(wǎng)關的全新角色。這一角色將成為傳統(tǒng)資產上鏈的樞紐，確保真實性與可校驗。第二，數(shù)字資產化，即以互聯(lián)網(wǎng)原生的產品為資產，如原創(chuàng)的文字、音樂、圖片作品等。這需要推動跨鏈、輔助上鏈及周邊設施的發(fā)展，基于區(qū)塊鏈的確權與交易將成為基礎設施。

趨勢4：腦機接口有望在康復領域先行突破

腦機接口指在腦與外部設備之間建立的通訊和控制通道，是理解、改造自然和人類的“終極疆域”。“腦-機”簡單運動控制持續(xù)取得突破，在康復場景下有很大的應用潛力，可輔助殘障人士獲得部分肢體功能，幫助腦疾病患者進行主動運動康復、重塑部分腦功能。目前主要方向是提升腦電信號采集信噪比、高帶寬雙向讀寫、無創(chuàng)/微創(chuàng)植入等。長期來看，其應用突破有賴于多學科合力推進、軟硬件技術協(xié)同發(fā)展，包括硬件方面更精密的電極、更生物友好的材料、更豐富的數(shù)據(jù)庫、更明確統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準更強大的機器學習算法以及腦科學研究的關鍵性進展等。

趨勢5：軟硬融合推升量子算力

量子計算是利用量子物理特性高效進行信息處理任務的新型計算方式，是人類探究微觀世界的重大成果。量子比特的制備和操作，計算信息的存儲和測量，都需要特殊環(huán)境和工藝，而目前的技術還有不容忽視的差錯率。因此近期的量子計算機有規(guī)模小，含噪聲的特點。為了在當前不完美的量子計算機上，也能完成一些有意義的計算任務，中短期內有可能通過改變過去相對獨立的軟硬件研究，把軟硬件結合到一起進行專有化設計。同時，未來幾年將有更多的量子算法被發(fā)現(xiàn)，更多的量子系統(tǒng)特點被揭示，以及更多的硬件設計加工工藝在精進。

趨勢6：疫情按下醫(yī)療AI應用快進鍵

醫(yī)療AI泛指AI技術在醫(yī)療各領域的應用，通過人機協(xié)同擴大醫(yī)療供給并提升醫(yī)療效率和質量。在小樣本學習技術、域自適應方法、注意力機制等關鍵創(chuàng)新的加持下，醫(yī)療影像AI、疾病監(jiān)測預警AI和輔助醫(yī)療決策AI等，有效突破了醫(yī)療數(shù)據(jù)量小等障礙，在疫情期間獲得了明顯加速發(fā)展。未來隨著更多醫(yī)療AI的可用性被驗證，醫(yī)療AI的數(shù)據(jù)整合、軟硬件集成和多病種通用化，將是更長遠需要關注和把握的重要趨勢。

趨勢7：數(shù)字生物標記物照亮居家慢病診療

數(shù)字生物標記物(DigitalBiomarkers)，即通過數(shù)字化手段將生物標記物所釋放的“數(shù)字信號”變成一種可量化具有臨床可解釋性的客觀標準，用于發(fā)現(xiàn)、解釋或預測疾病走向。典型的例子，如通過視頻分析和手機傳感器測量評估帕金森綜合癥、心功能、腎功能、骨質酥松、脊柱側彎等;通過面部、語音、呼吸音、咳嗽音、運動功能來測量和評估心功能惡化等?；谥悄苁謾C傳感器、攝像頭等的便攜式數(shù)字生物標記物測量方式，未來實用化門檻低、普及的可能性大。這將促進居家慢病管理服務市場進入高速發(fā)展通道，最終推動全生命周期健康管理和個性化精準醫(yī)療成為現(xiàn)實，提高疾病預防和診療的質量，減輕疾病對個人生活和社會經濟的影響。

趨勢8：基于5G-V2X的“人車路網(wǎng)云”體系加速形成

5G網(wǎng)絡具有大連接、低時延和高可靠等特點，是推動車聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛產業(yè)發(fā)展的重要推動力之一。當前，5G-V2X技術標準的應用前景逐漸明朗，相關研究、標準和落地工作不斷提速，汽車、信息通信和道路交通運輸?shù)刃袠I(yè)的連接與融合持續(xù)深化，推動著“人-車-路-網(wǎng)-云”互聯(lián)互通的應用體系加速形成。隨著中國、美國等更多的國家和地區(qū)采用5G-V2X技術標準，更加完善的汽車、通信與交通行業(yè)能力配套，以及跨界測試與示范活動進入公眾視野，我國5G-V2X進入了從應用示范走向規(guī)模商用的關鍵階段。

趨勢9：仿真推動自動駕駛成熟步伐

在各地鼓勵政策支持下，自動駕駛測試和智能網(wǎng)聯(lián)先導示范在全國數(shù)十個城市全面鋪開。支持在限定場景脫手的自動駕駛輔助巡航和自主泊車系統(tǒng)，已經開始商業(yè)化落地，預計2021年滲透率會有大幅攀升。開放區(qū)域完全的自動駕駛落地，需要百億公里級別的測試數(shù)據(jù)，只依靠實際路測，在效率和成本方面都是無法完成的挑戰(zhàn)。而仿真測試平臺真實還原測試場景，高效利用路采數(shù)據(jù)生成仿真場景，結合云端大規(guī)模并行加速等能力，能滿足自動駕駛感知、決策規(guī)劃和控制全棧算法的閉環(huán)，符合汽車V字開發(fā)流程。隨著仿真技術水平的提高和應用普及，仿真平臺有望完成99.9%的行業(yè)測試量，有力推動自動駕駛技術的成熟。

趨勢10：新一代數(shù)字地圖邁向實時智能泛在

隨著產業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、消費互聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的加速發(fā)展，地圖和地理信息服務正在成為工業(yè)、農業(yè)、服務業(yè)、政府及民眾全面互聯(lián)和智慧升級的基礎設施。這對時空數(shù)據(jù)的全面、準確和鮮活性，以及應用的深度和廣度都提出了新的要求。新一代地圖將實時感知采集人、車、路、地、物等要素的動態(tài)變化，深度融合自然資源、規(guī)劃、城市、建筑建造、社會、經濟、行業(yè)業(yè)務等多源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)字地圖和真實世界的共生共建、虛實一體。新一代數(shù)字地圖具備實現(xiàn)“實時感知、全面融合、智能服務、泛在應用”的特征，將高效助力數(shù)字經濟和智慧社會的建設。

趨勢11：云數(shù)據(jù)安全成為必選項

隨著越來越多的用戶上云，“云數(shù)據(jù)安全”必然成為用戶的核心需求之一。云數(shù)據(jù)安全已經從傳統(tǒng)安全技術的“伴生”和“保值”，轉變?yōu)閿?shù)字經濟形態(tài)下的“原生”和“增值”，將成為產業(yè)發(fā)展的重要推動力。伴隨可信計算等數(shù)據(jù)安全技術概念的逐漸清晰，數(shù)據(jù)安全和隱私保護法規(guī)的建設完善，國密體系和多方安全、同態(tài)加密等新型密碼軟硬件技術的逐步成熟，可以預見的是，云數(shù)據(jù)安全產品和解決方案將呈現(xiàn)百花齊放的發(fā)展態(tài)勢，迎來市場和技術的雙輪爆發(fā)。

趨勢12：基于身份的微隔離護航云原生安全

在應用服務上云過程中，采用云原生架構及微服務化是很多應用廠商的選擇，這讓應用服務具有了更好的功能解耦、更靈活的資源調度和更敏捷的開發(fā)運營流程。但是，這種架構上的改變也給微服務的安全帶來了新挑戰(zhàn)。基于身份的微隔離技術支持服務粒度的策略制定，可自動適應服務實例的變化，有效執(zhí)行隔離策略。結合內網(wǎng)流量的安全檢測，可以進一步發(fā)現(xiàn)內網(wǎng)中存在的webshell、爆破等攻擊行為，指導管理員對隔離策略和內網(wǎng)環(huán)境進行加固。該技術在云原生快速發(fā)展的背景下，已經成為云原生平臺中不可缺少的安全能力，是保護云原生服務的重要基礎設施。

趨勢13：AI推動信息安全告別手工業(yè)時代

在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G、云計算和大數(shù)據(jù)等新興技術風口下，網(wǎng)絡安全生態(tài)正在被賦予新的定義。結合人工智能技術，提升傳統(tǒng)安全問題的處理速度和效果，將推動網(wǎng)絡和信息安全從依靠專家經驗的手工業(yè)時代，向機器學習自動化和人機協(xié)同的工業(yè)化時代演進。一是7*24的工作模式將突破當前安全領域的人力資源限制，低成本地實現(xiàn)專家經驗復制，大幅提升漏洞發(fā)現(xiàn)效率。二是借助AI，機器不僅能精準定位漏洞，還可以在安全事件發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)漏洞，進行提前預防，實現(xiàn)安全左移。三是AI賦能開發(fā)商安全生命周期的安全管理，有效縮短軟件安全開發(fā)的時間，提升研發(fā)效率。

趨勢14：虛實集成世界孕育新藍海

隨著人工智能、VR、AR、5G和機器人等技術的持續(xù)成熟，數(shù)字化的虛擬世界和真實世界將進一步緊密結合，呈現(xiàn)虛實集成的新特征?，F(xiàn)實虛擬化主要借助數(shù)字化的感知、AI渲染、NLP等多種技術，既可以實現(xiàn)真實世界在數(shù)字空間的完美重現(xiàn)，還可以形成聽、說、讀、寫、想能力的虛擬人;虛擬真實化不僅可借助3D打印等技術，將虛擬設計中的復雜結構物體在現(xiàn)實中呈現(xiàn)，還可以將虛擬信息帶入真實世界中，讓人們和虛擬角色、物體進行交互;全息互聯(lián)網(wǎng)進一步把分布于世界各地的人、事、物同步“投影”到一起，跨越時間、地點和語言，甚至跨越虛擬和真實世界的界限，讓所有人進行更真實和更親密的互動;未來，在虛實集成的世界里，還將出現(xiàn)穿梭于虛擬和真實之間，改變時間和游戲規(guī)則的智能執(zhí)行體。

我們都知道，科技發(fā)展的目的和最終歸宿是以人為本!如今，新一輪科技革命和產業(yè)變革深入發(fā)展，需要“科技向善”去劃定科技的邊界，從而讓新技術的變量，成為幫助每一個普通用戶享受數(shù)字紅利的最大增量，助力更多人成為新一輪全球科技與產業(yè)革命的參與者和受益者。