新京报(采访人员张璐)在2020年的抗疫过程中 ， 人工智能等技术在疫情监测分析、防治等方面发挥了重要作用 。人工智能未来会发展到哪里？北京人工智能与智能研究所今日(1月4日)发布《2021年人工智能十大技术趋势报告》 ， 从基础理论、算法、类脑计算、计算能力支持等方面展望人工智能未来的发展方向 。
鉴于隐私保护问题备受关注 ， 该报告指出 ， 机器学习向分布式隐私保护的演进将是一大趋势 。目前 ， 世界上许多国家和地区都颁布了数据监管条例 ， 如HIPAA(美国健康保险便利和责任法案)、GDPR(欧盟一般数据保护条例)等 。通过严格的规定限制多个机构之间的私有数据交互 。分布式隐私保护机器学习通过加密和分布式存储的方式保护机器学习模型训练的输入数据 ， 是打破数据孤岛 ， 完成多机构联合训练建模的可行方案 。
报告称 ， 基于因果学习的信息检索模型和系统也将成为一个重要的发展方向 。人工智能算法是推荐系统、搜索引擎等智能信息检索系统的核心技术 ， 深刻影响着数亿互联网产品用户的工作和生活 。因果学习可以识别信息检索中变量之间的因果关系 ， 明确事物发展变化的因果关系 ， 充分了解用户的需求和检索方法的性质 ， 纠正检索模型中的偏差 ， 提高检索系统的可解释性、可操作性和可追溯性 。
同时 ， 北京致远人工智能研究所也发布了《2020人工智能十大进展报告》 。本文对2020年世界范围内人工智能领域的科学体系和算法进行了评价和分析 ， 最终形成十大成果 。其中 ， 中国学者取得的成就有3项 。
由北京应用物理与计算数学研究所王涵领导的“深势能”团队获得了国际高性能计算应用领域的最高奖“戈登贝尔奖” 。“戈登贝尔奖”设立于1987年 ， 被誉为“计算应用领域的诺贝尔奖” 。该团队研究的“分子动力学”结合了分子建模、机器学习和高性能计算方法 ， 可以将第一性原理精密分子动力学模拟的规模扩大到1亿个原子 ， 同时计算效率比人类以前的最佳水平提高了1000多倍 ， 极大地提高了人类利用计算机模拟客观物理世界的能力 。
清华大学的张、宋森等团队首次提出了“类脑计算完备性”的概念和软硬件解耦的类脑计算系统的层次结构 。通过理论论证和原型实验 ， 证明了该类系统的硬件完备性和编译可行性 ， 拓展了类脑计算系统支持通用计算的应用范围 。
来自北京大学的杨团队提出并实现了一种基于相变存储器电导随机性的神经网络高速训练系统 ， 有效缓解了人工神经网络时间和能量消耗巨大、难以片上实现的问题 。
2021年人工智能十大技术趋势
趋势1:科学计算中的数据和机制融合建模
趋势2:深度学习理论欢迎整合和突破
趋势3:机器学习向分布式隐私保护发展
倾向于
势4：大规模自监督预训练方法进一步发展
趋势5：基于因果学习的信息检索模型与系统成为重要发展方向
趋势6：类脑计算系统从“专用”向“通用”逐步演进
趋势7：类脑计算从散点独立研究向多点迭代发展迈进
趋势8：神经形态硬件特性得到进一步的发掘并用于实现更为先进的智能系统
趋势9：人工智能从脑结构启发走向结构与功能启发并重
趋势10：人工智能计算中心成为智能化时代的关键基础设施
2020年人工智能十大技术进展
进展1：OpenAI发布全球规模最大的预训练语言模型GPT-3新京报采访人员 张璐
进展2：DeepMind的AlphaFold2破解蛋白质结构预测难题
进展3：深度势能分子动力学研究获得戈登·贝尔奖
进展4：DeepMind等用深度神经网络求解薛定谔方程促进量子化学发展
进展5：美国贝勒医学院通过动态颅内电刺激实现高效“视皮层打印”
进展6：清华大学首次提出类脑计算完备性概念及计算系统层次结构
进展7：北京大学首次实现基于相变存储器的神经网络高速训练系统
进展8：MIT仅用19个类脑神经元实现控制自动驾驶汽车
进展9：Google与Facebook团队分别提出全新无监督表征学习算法
进展10：康奈尔大学提出无偏公平排序模型可缓解检索排名的马太效应问题
【10项新技术 2021,2021年热门技术】编辑 白爽 校对 李立军