駕虛御實開新局——2021年世界科技發展回顧·數字技術

                        2022-01-07 01:29:00 來源: 科技日報 作者: 科技日報國際部

                        科技日報國際部

                        俄羅斯

                        開發意念操控計算機 研制以假亂真機器人

                        科技日報駐俄羅斯記者 董映璧

                        莫斯科國立心理與教育大學開發出一種獨特的系統,可以在“凝視”下用“意念”來控制計算機。該系統建立在讀取大腦磁場的原理之上,能幫助殘疾人使用計算機?,F在殘疾人越來越多地通過“凝視”來控制計算機,“視力控制”功能甚至已包含在某些操作系統的標準特殊功能中。為此,在這些操作系統中使用了眼動儀,其借助攝像機確定用戶瞳孔的位置,并計算操作發生在屏幕上的位置,屏幕區域的凝視延遲取代了“點擊”鼠標。但該項技術尚無法區分有意“凝視”和無意“凝視”。而俄羅斯新研發的技術是眼動追蹤技術和另一種用于幫助殘疾人的技術的混合體——腦機接口。通過區分執行某些智力活動時產生的大腦信號,腦機接口允許用“意念的力量”向計算機發出命令。


                        俄羅斯2021年在人工智能(AI)領域的一大亮點是開發出以假亂真的人形機器人。俄最大的自動服務機器人制造商Promobot公司為人形機器人研制出“活生生”的眼睛、柔軟的皮膚和頭發,使人形機器人擁有了逼真的外觀,可以假亂真。機器人的皮膚由硅膠制成,這是目前機器人使用壽命、環保性、耐久性、彈性和質量方面的最佳解決方案。在混合硅膠中加入染料,可使皮膚具有用戶所希望的顏色。每款機器人的膚色都各有特色,而頭發和眉毛用天然頭發制成。為使人形機器人看起來盡可能逼真,同時其外表不會使人害怕,科研人員還為機器人裝了塑料牙。研究人形機器人的一項主要任務是創建一個界面,人們可以通過該界面在情緒、情商層面與機器人進行溝通,以便進行面部和表情識別。

                        另外,俄羅斯政府還規定,自2021年4月1日起在俄銷售的智能手機、電腦和智能電視需要預安裝俄羅斯應用程序清單。

                        美國

                        人工智能“構想”出新蛋白質 首個可自我繁殖活體機器人問世

                        科技日報記者 劉 霞


                        技術突破讓人工智能的能力與日俱增。華盛頓大學、倫斯勒理工學院和哈佛大學研究人員描述了一種升級版的阿爾法折疊系統,會“構想”出具有穩定結構的新蛋白質。馬里蘭大學、Adobe公司和中國字節跳動AI實驗室研究人員聯合創建出PaintBot算法,對梵高等藝術大師的作品進行了細致研究,并學會了復制他們的作品。麻省理工學院團隊研發的一個機器學習模型,準確識別出了1980年到2014年間20項具有重大影響的生物技術中的19項,可用于預測科學文獻中已發表研究的未來影響力。埃隆·馬斯克表示,希望2022年能在人類身上使用腦機接口技術公司Neuralink的微芯片裝置——該裝置目前正等待美國食品藥品監督管理局(FDA)的批準。

                        首個可自我繁殖活體機器人問世,成為2021年人工智能領域的“高光時刻”。佛蒙特大學和塔夫茨大學的研究團隊創造出迄今第一個可自我繁殖的活體機器人——Xenobots3.0,未來或可為外傷、先天缺陷、癌癥、衰老等方面提供更直接、更個性化的藥物治療。

                        在計算機技術領域,斯坦福大學研究人員發明了一種制造技術,可在柔性材料上生長出不到100納米的原子級薄晶體管,有助于設備小型化??茖W家還找到一種新方法,將儲備池計算的速度提高了33萬—100萬倍,而所需的計算資源和數據輸入卻大大減少,有助于解決一些最困難的信息處理問題。此外,美國國家可再生能源實驗室研制出一種新型突觸型光電晶體管,有望使計算機在處理視覺信息時更像人腦,可用作自動駕駛車輛等的傳感器。

                        法國

                        推進“人工智能國家戰略” 投巨資發展機器人產業

                        科技日報駐法國記者 李宏策

                        2021年,法國公布了“人工智能國家戰略”第二階段計劃:五年內撥款22億歐元用于人工智能,用于實現三個主要目標:一是提升國家技術能力;二是使法國成為嵌入式和可信人工智能領域的領導者;三是加快人工智能在經濟中的部署。


                        此外,法國國家大型計算中心(GENCI)通過為超級計算機Jean Zay增加新硬件,將其為人工智能和高性能計算研究提供的計算能力增強了一倍。自2019年Jean Zay投入使用以來,已為700多個人工智能項目提供了服務,包括自動語言處理、計算機視覺、決策支持、智慧城市研究、健康和醫學(如抗擊新冠肺炎和癌癥)、神經科學、機器人技術、社會科學、化學、粒子物理學、天體物理學和氣候學等。

                        另外,作為“2030投資計劃”的一部分,法國將投資8億歐元發展機器人產業,其中4億資金用于制造結合人工智能技術的機器人。

                        2021年,法國還著重借助區塊鏈開發數字貨幣。法蘭西銀行積極探索央行數字貨幣(CBDC),對此展開多輪測試,包括金融機構之間的跨國清算,并完成了基于區塊鏈的CBDC在法國債務市場的重要試驗。在此基礎上,法國還在積極推動歐洲央行加速“數字歐元”計劃的發展。

                        德國

                        歐洲云計劃舉步維艱 啟動6G技術研究倡議

                        科技日報駐德國記者 李山


                        在大數據和云計算方面,為開發歐洲云服務制定通用規則的Gaia-X項目在2021年取得一定進展,成員組織從20多個增加到320多個,在歐洲建立了數十個國家中心,并成立了幾個委員會開展擬定技術和政策規則的工作。但項目成員對基本規則有分歧,導致他們遲遲無法就數據存儲方面的基本規則達成一致意見,項目推進困難重重,距離重獲歐洲數據控制權的目標還很遙遠。

                        在人工智能方面,德國人工智能研究中心(DFKI)在日本大阪設立第一家海外實驗室。羅伯特·科赫研究所(RKI)成立了公共衛生研究人工智能中心,加強公共衛生跨學科領域的合作。亥姆霍茲德累斯頓羅森多夫研究中心使用離子輻射操縱納米盤中的振蕩磁渦,首次在多個頻率上發送和接收信號,為人工智能的小型化應用開辟了新的可能性。弗勞恩霍夫智能分析及信息系統研究所(IAIS)提出可信賴的人工智能守則,根據“公平、可靠、自主性和可控性、透明、安全、數據保護”六項原則來對人工智能進行系統驗證。

                        在信息安全方面,德國啟動信息技術安全研發框架計劃,到2026年將投入3.5億歐元資助信息技術安全領域的研發工作,以擴大在該領域的技術主權。德國還啟動首個6G技術研究倡議,資助金額達到2億歐元。

                        在數字經濟方面,德國成立了北德仿真實驗室,以工業規模測試創新的能源技術,加快從技術開發到市場推廣的步伐。德國大眾等汽車企業大力投資汽車相關的數字技術??査刽敹蚶砉W院與工業伙伴一起圍繞“軟件定義汽車”,為未來的汽車及其數據的有效利用開發新的方法和流程,包括面向未來汽車架構的全新數字孿生、車輛軟件的安全性和可靠性、5G 測試跑道、自動駕駛測試場、駕駛模擬器測試等。此外,新冠危機還促使德國中小學加速了“數字化教與學計劃”的實施。

                        英國

                        發布《人工智能路線圖》 激勵5G領域技術創新

                        科技日報實習記者 張佳欣

                        英國也非常注重人工智能領域的發展。人工智能委員會2021年1月發布了《人工智能路線圖》報告,以幫助英國政府制定人工智能戰略方向。該報告重點關注四個方面:研究、開發與創新;技能與多樣性;數據、基礎架構和公共信任、國家及跨部門的運用。人工智能委員會認識到,英國需要國家人工智能戰略,確定優先級并設定時間表,使英國成為最適合人工智能發展的國家之一。此外,英國政府與IBM公司6月宣布了一項為期5年、價值2.1億英鎊的人工智能和量子計算合作研究計劃。

                        英國數字化、文化、媒體和體育部(DCMS)7月啟動了未來RAN競賽(FRANC)計劃,投入3000萬英鎊以激勵5G開放無線接入網的創新。英國希望借此提高5G技術的安全性和韌性,其目標是集中力量尋找提高能源效率的方法,并解決與頻譜資源管理、先進軟件平臺和系統集成有關的問題,同時帶來社會和經濟效益。

                        在科技創新方面,格拉斯哥大學開發出一種新算法,可使用反射的聲波或電磁波創建三維圖像。該技術可通過任何配備有麥克風、揚聲器或無線電天線的設備生成圖像。倫敦大學學院(UCL)的科學家研制出一種機器拇指——“第三根拇指”,并讓志愿者試用這個機器拇指。結果發現,試用者可以使用這個外來拇指有效地執行復雜和靈巧的任務,包括與兩個真正的拇指一起用積木搭建一個塔等。試用者認為,隨著使用頻率和使用時間的增加,“第三根拇指”越來越像他們身體的一部分。

                        日本

                        研發現代“讀腦術” 借助超算開發AI

                        科技日報駐日本記者 陳 超

                        2021年,日本科學家開始研發現代“讀腦術”。AI將大腦聽到或想象的聲音傳遞給對方。想說的話只要浮現在腦海中即可傳遞給對方。日本科學家認為,到2030年這種經由人工智能的對話和寫作可能會成為日常。日本東京工業大學開發出了將電極佩戴到頭部測量腦電波,再現聽到或想到的聲音的方法。在一個簡單的實驗中,AI以約80%的精度復原了受試者的聲音。大腦會隨著神經細胞的活動產生電和磁,腦血管的血流等也會隨之發生變化。利用腦電波儀和磁共振成像裝置(MRI)等捕捉這種變化,調查活躍的大腦區域等的研究仍正在進行中。


                        日本理化學研究所將利用全球最強的超級計算機“富岳”的全部計算能力開發人工智能,用于新材料開發和自動駕駛。計算能力掌握著人工智能競爭的未來??茖W家們正在研究如何讓超級計算機學習海量數據開發人工智能,以實現新藥開發、材料開發和自動駕駛汽車等劃時代技術。理化學研究所還計劃利用“富岳”的全部計算能力實現技術創新,預定2022年度利用“富岳”開發全球最大的人工智能系統?!案辉馈睋碛?6萬個中央處理器(CPU),用于人工智能時,每秒可進行約2Exa(1Exa為100京,1京為1萬億的1萬倍)次計算。該研究所計劃利用全部的CPU,在新藥開發、材料開發和自動駕駛等各領域實現劃時代的人工智能系統。

                        韓國

                        促進信息與通信技術 發布半導體發展戰略

                        科技日報駐韓國記者 邰舉

                        2021年,韓國信息與通信技術(ICT)發展得如火如荼,韓國科學技術信息通信部統計顯示,11月,韓國ICT出口額達到214.9億美元,同比增長30%,也是自2020年6月以來連續18個月實現同比增長。

                        ICT基礎進一步堅實。韓國網絡安全水平在國際電信聯盟第4版《全球網絡安全指數》調查報告中排名上升到第4位。韓國科學技術院主導的一項6G共同研究成功完成了太赫茲頻段的波束成型演示。此外,韓國知識產權局的數據顯示,韓國虛擬現實領域數字全息技術專利申請排名全球第二。


                        加大半導體領域的發展也是韓國政府2021年的“重頭戲”。5月,政府完成了《韓國半導體發展戰略》,計劃推動半導體企業共同建立集生產、原材料、設備和零部件供應等一體的產業集群,在2030年前構建全球最大規模的半導體制造基地。  

                        而且,韓國科學技術信息通信部宣布將投入約800億韓元(約合4.6億人民幣)支持云技術和服務的開發,還發布了《ICT標準化戰略圖2021》,包括5G通信、物聯網、人工智能等17項重點技術和275項重點標準化項目。

                        在人工智能領域,韓國研究人員研發出模仿人類大腦突觸結構的“神經形態”半導體,能夠以類似于人類思維過程的方式處理信息,并以超低功耗執行人工智能技術。

                        以色列

                        人工智能企業繁榮 準備擁抱數字貨幣

                        科技日報駐以色列記者 胡定坤

                        作為著名的“創業之國”,以色列涌現出諸多領軍型人工智能企業,這些企業掌握著水平先進、商業潛力巨大的智能技術。2021年4月,CB Insights發布“全球100家最具前途的人工智能企業榜單”,人口不到千萬的以色列竟有11家企業入選,這些企業將人工智能技術創新性地用于農業、汽車、醫療、網絡安全、線上零售、水資源管理等領域,其中多家企業估值超過10億美元。

                        不過,以色列并不滿足于智能企業界的繁榮。以政府計劃投資16億美元,通過建設超級計算機(人工智能技術發展的重要基礎設施)、加強培養人工智能專業人才、建立適用于人工智能發展的監管措施等方式,進一步推動該國人工智能技術的研究和發展。


                        此外,2021年,以色列數字貨幣政策正在醞釀根本性轉向。2017年,以色列銀行曾成立專門委員會審查數字貨幣,并稱不會在“不久的將來”發行數字貨幣。2021年5月,以色列銀行發布報告稱,盡管尚未決定是否打算發行數字貨幣,但其決定加快學習、研究和準備,以期在未來可能發行數字貨幣。以色列銀行稱,數字貨幣可以為以色列經濟帶來各種好處。以色列銀行正在準備一項數字貨幣發行計劃,以便在未來發行數字貨幣的好處大于成本和潛在風險的情況下,將其付諸實施。據悉,以色列銀行正在實驗將“以太坊”區塊鏈技術用于數字貨幣。

                        烏克蘭

                        IT產業發展迅猛 人才培養力度加大

                        科技日報駐烏克蘭記者 張 浩

                        烏克蘭對實現數字技術和數字經濟充滿期待,將之視為扭轉經濟結構、推動社會轉型的關鍵。2021年烏克蘭IT產業發展迅猛,年度IT技術和服務出口增長了35%,IT公司數量增長了22%。

                        與此同時,市場對IT人才的需求也與日俱增,烏克蘭政府副總理兼數字化轉型部部長米哈伊爾·費多羅夫預計,到2030年烏克蘭IT行業至少需要50萬—60萬專業人才。為順應這一趨勢,烏克蘭數字化轉型部在2021年提出了一個烏克蘭IT教育改革路線圖。這項改革將包括15個領域,目的是在職業培訓、高等教育、專業高等教育以及普通中等教育等階段推動信息技術教育全面展開。烏克蘭政府希望通過一系列支持舉措,使學生能夠獲得市場真正需要的知識和技能,在增加合格專業人才數量的同時帶動GDP的增長。根據烏克蘭財政部的預測,到2024年IT行業收入在GDP中的份額將會提高到170億美元。

                        巴西

                        完善國家創新網絡發展數字經濟產業

                        科技日報駐巴西記者 鄧國慶

                        巴西是拉美地區人工智能技術領軍國家之一。2021年,巴西繼續推進人工智能實驗室建設,同時完善國家創新網絡,該創新網絡由巴西科技創新部聯合巴西工業研究與創新公司共同創建,旨在推動人工智能技術在各生產部門的應用,提高巴西國內公司的生產能力和競爭力?!鞍臀鱓I-FI”“北部和東北部互聯”“智慧城市”等計劃正在實施中,以期盡快彌補數字鴻溝,推動經濟和民生進一步實現數字化。巴西科技創新部部長馬科斯·龐特斯表示:“我們正在經歷數字化轉型,以促進巴西創新生態體系發展,未來將著力研究網絡安全與國家物聯網計劃,同時培訓相關領域的科研人員?!?/p>


                        此外,新冠疫情釋放了巴西數字經濟的潛力,依托智慧農業、智慧旅游、智慧物流等數字經濟新業態,以及不斷加大以第5代移動通信網絡等為代表的新型基礎設施投資力度,巴西國內網購、電子支付、遠程教育、在線服務、農業數字化、電商物流配送等數字經濟產業迅猛發展,數字經濟成為巴西經濟增長新亮點,有效促進經濟發展并惠及民生。

                        《G20國家數字經濟發展研究報告》顯示,巴西的數字經濟規模在世界上位居前列,占國內生產總值的10%―30%。隨著巴西互聯網覆蓋率持續增長,電子商務規模逐年上升,預計到2025年,巴西電商市場將比現有規模再擴大一倍。政府正大力推動信息通信技術建設,積極向數字服務轉型,努力推進物聯網發展戰略,重點打造智慧城市、現代醫療、綠色農業和高端制造等核心產業。

                        責任編輯: 常麗君
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