照片：Visual China Group（通过Getty Images）/ Visual China Group（通过Getty Images）

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00 | 达摩学院

在这篇文章中，阿里巴巴集团和阿里云背后的研究机构和创新力量阿里巴巴达摩学院（Alibaba DAMO Academy）将分享它预测的2020年技术和计算的十大趋势。通过将明年的技术置于显微镜下，大摩希望能够站在今年技术革命的前沿，为阿里巴巴带来更多领先的技术创新。

01 | 人工智能将进入认知智能领域

到目前为止，人工智能，或者说人工智能，在感知智能领域已经达到，甚至在某些方面超过了人类，当涉及到语音到文本、自然语言处理和视频片段中的跟踪对象时。但是人工智能仍然落后的一个领域是认知智能。

认知计算之所以困难，是因为它需要大量的外部知识、逻辑推理以及所谓的域迁移。因此，它仍处于起步阶段，但我们知道它今年仍将产生重大影响，使其成为2020年的头号技术。

从认知心理学、脑科学、社会史等领域得到启发，认知智能在这一年乃至未来的一段时间里，其重要性和应用都在不断增长。此外，它的应用将汇集跨领域知识图、因果推理和持续学习等技术和计算技术，以建立更稳定的获取和知识表达的有效机制。

最后两件事，知识的获取和表达，在一定程度上是使机器能够以前所未有的方式在概念上理解和利用知识的两件最大的事情，从而使计算机从感性智能领域走向认知智能领域。

02 | 内存计算将打破人工智能的“记忆墙”

在经典的Von Neumann体系结构中，内存和处理器是分开的，因此计算需要在两者之间来回移动数据。Von Neumann体系结构是目前大多数台式机、笔记本电脑和功能强大的工作站计算机所采用的主要体系结构。在过去，这种建筑是真正的创新。然而，随着数据驱动的人工智能算法的快速发展，它已经成为探索更先进的人工智能和机器学习算法的瓶颈。

与此体系结构相比，内存处理（PIM）体系结构将内存和处理器集成在一起，允许在存储数据的位置直接执行计算。我们认为这种架构可以打破当今人工智能所面临的内存墙，因为它可以提供计算并行性和显著提高的功耗效率。

03 | 工业物联网将掀起新一轮数字化转型浪潮

2020年，随着5G的不断推出和物联网（IoT）市场的增长，我们预计将出现新一轮创新和数字技术浪潮，这将与云计算和边缘计算技术的进一步发展相结合。在我们看来，这股新浪潮将加速信息通信系统与工业控制系统的融合。

例如，通过工业物联网应用，制造企业将实现新的自动化水平，改善工厂物流和生产调度。我们认为这些系统将使消费者对企业的智能制造成为现实。

通过5G、物联网和云技术，工业系统将得到更好的连接，并将有能力快速调整和协调上下游供应商的生产能力。这反过来又会使制造业的盈利能力大幅度提高，因为在现实中，即使是5%到10%的小生产力增长，在大规模生产时也能增加几百万美元的利润。

04 | 机器之间的大规模协作将是一件事

现在已经成为某种惯例，如果不只是默认的话，使用单机智能系统将不再能够满足一些大规模机器学习和人工智能应用的需求。因此，多系统智能模型和机器之间的大规模协作将是一个日益重要的解决方案。这些系统将有能力赶上今年应用的实时感知和认知决策模型。

我们认为，协同传感在物联网领域的持续发展和超快5G连接的持续推出，将有助于实现多台机器之间的协作，以完成大规模的生产级任务。

也就是说，这种机器之间的合作所带来的群体智能将放大单个机器的计算能力以及系统收集的智能。

例如，智能交通灯调度将实现更为动态和实时的调整。仓库机器人将协同工作，以便更有效地完成货物分拣任务。自动驾驶汽车或自动驾驶车辆将能够相互合作，以显著提高效率和安全性，这种合作也将出现在无人驾驶飞机和无人机之间。

05 | 模块化设计将提高芯片制造过程的效率

现实情况是，传统的芯片设计模式无法有效应对快速变化、不断发展和日益分散的芯片生产市场，尤其是在生产定制芯片时。

相反，基于RISC-V的开源片上系统（SoC）芯片设计，采用高级硬件描述语言和基于IP的模块化芯片设计方法，是一个更好的解决方案。事实上，它已经加速了敏捷设计方法和开源芯片生态系统的快速发展。另外，基于芯片的模块化设计方法也是一种改进。它采用先进的封装方法将不同功能的芯片封装在一起，可以快速定制和交付满足不同应用需求的芯片。

06 | 大规模区块链应用将获得大量采用

我们预测区块链即服务（BaaS）将成为今年的一项重要技术。它将继续降低几种不同类型的企业级区块链应用的进入壁垒。我们还认为，今年我们将开始看到专门为区块链设计的各种芯片——这些芯片将是预装算法并连接到云端。

随着这种硬件的出现，实体中的资产将映射到区块链世界中的资产。而且，所有这些都将扩展价值互联网的边界，同时也将实现未来的多链互联。

同时，我们认为我们将开始看到区块链技术的大量创新应用，这些应用利用了跨多个不同行业和生态系统的多维度协作。我们还预测，大规模的生产级区块链应用将获得大规模采用，日活跃项目将超过1000万个。

07 | 量子霸权将取得关键性进展

2019年，实现“量子至上”的竞赛再次成为焦点，让大家的注意力又回到了量子计算的问题上。此外，在过去一年里，一些令人印象深刻的计算能力的展示也让一些人大开眼界，并表明量子计算和超级计算将在很大程度上成为现实。我们所看到的计算能力的改进和进步利用了一些超导电路。

在此之后的2020年，我们预计量子计算领域将获得更多的投资，部分原因是竞争加剧。随着相关生态系统的形成，这一市场也将通过获得更大的行业存在而得到推动。

在接下来的几年里，我们认为下一个里程碑将是实现容错量子计算，以及在现实世界场景中演示和实现高级量子计算。这两种情况目前还不可能，但很快就会实现，因为量子计算正进入其发展的关键时期。

08 | 新材料将彻底改变半导体工业

在摩尔定律和对计算能力和存储的爆炸性需求的双重压力下，经典的硅基晶体管很难推动半导体产业的持续发展。时至今日，各大半导体制造商对这个问题还没有明确的答案。

然而，随着新材料的出现，新的逻辑、存储和互连器件将通过新的物理机制出现，而这些新机制又将反过来推动半导体行业不断创新。

除此之外，我们认为拓扑绝缘体，以及二维超导材料，能够实现电子和自旋的无损传输，将成为这个行业进步的重要基础。它们将带来新的性能水平，并将设备连接在一起。同时，新型磁性材料和新型电阻开关材料将具备实现高性能磁记忆所需的容量，包括SOT-MRAM和电阻存储器。

09 | 保护数据隐私的人工智能技术将以越来越快的速度被采用

在全球范围内，包括美国和欧洲，与个人数据处理相关的最新数据保护法律法规要求的安全和合规成本比以往任何时候都要高出许多。而且，鉴于所有这些，人们对使用人工智能和其他相关技术来保护用户隐私的兴趣也越来越大。希望客户可以使用各种在线服务，同时保持数据的隐私。在过去一年的几起数据隐私丑闻之后，这些技术应该在一定程度上帮助恢复一些信任。

10 | 云将成为所有技术创新的中心

我们认为云和以往一样重要。近年来，直到今天，随着云计算技术在多个不同行业的不断发展和进一步融合，云已经远远超出了传统信息技术的范畴，但它也逐渐成为几乎所有技术创新的中心。

云与IT领域的几个不同领域密切相关，包括芯片设计、数据库和数据管理系统、自驱动自适应网络、大数据、人工智能、物联网、区块链，甚至量子计算。同时，云也是新技术和新技术的摇篮，如无服务器计算、云本地软件、软硬件集成新探索、智能自动化等。

总而言之，到目前为止，云计算已经改进了技术空间的几乎每一个方面，更广泛地说，我们生活的世界。因此，我们确信，它将继续将新技术转化为服务，从而不断增强我们的数字经济能力。