去年初，我们预测了将构建未来的技术风口和进步。从可视化到人工智能和新型处理器，计算的主要领域都取得了进展。

那么新的一年中会有什么变化或进展？有哪些值得期待的前沿趋势？

腾讯联动百位内外部科学家、技术专家和外部院士专家，连续三年探讨和洞察将会改变世界的重大前沿创新。

在今年的《2023十大数字科技前沿应用趋势》报告中，我们的课题组描绘了四大主要技术领域，包括：

• IT重塑，如计算、存储、架构和安全等底层设施；
• 智能世界，包括AI和机器人等构筑未来世界的数字元素；
• 数实交互，例如扩展现实（XR）、数字人和数字孪生等；
• 未来网络，包括5G和6G、Web3和物联网等未来网络形态。

在这些领域，报告确定了值得全球关注的十大科技趋势，这些趋势有望推动深刻的社会经济发展和变革。

1. 高性能计算更上一层楼

几十年来，算力呈指数级增长，现在的微型芯片能够以超乎想象的速度处理海量信息。不止如此，随着超级计算机的出现，处理器的性能得到进一步提升。这些高性能计算结合了经典计算系统和量子计算系统，能够以极快的速度计算和解决复杂问题。

高性能计算可以带来有利于社会的科技突破，包括开发大型语言模型、AI生成内容、自动驾驶和蛋白质结构预测等人工智能应用，这些应用依赖于复杂的深度学习系统，需要强大的处理能力。

2. 泛在操作系统加速人-机-物全面融合

计算机需要操作系统才能运行。如果没有这一层关键的系统软件，计算机将变得毫无用处。不仅服务器、台式电脑和笔记本电脑要使用操作系统，智能手机也要使用操作系统。问题是不同的操作系统并不总是兼容，这意味着应用程序和文件可能无法在不同的设备上运行。

随着日常生活越来越多地转移到线上，我们正进入物联网时代。日益互联的产品和应用，如智能家电、照明、可穿戴设备和自动驾驶汽车，正加速推动可跨各种设备使用的泛在操作系统的发展。泛在计算使我们能够统一管理和控制大量的设备，例如智能手机，因此大大方便了人们的生活。

3. 云计算适配用户需求

如今，我们在云上耗费大量时间，直播视频、玩游戏、存储照片和处理业务。云技术也是从娱乐到汽车等诸多行业实现转型和保持竞争力的关键。

市场对云服务的需求不断增长，其功能和复杂性也随之增长。AI、大数据和数字孪生等技术的进步可以提高效率，形成更丰富的云原生服务，使云计算不断向精细化、集约化和异构计算演进，更好地响应和满足不同用户的需求。

4. 时空人工智能让城市“动起来”

世界各地的城市正变得更庞大、复杂，这给政府和规划者带来了挑战。时空人工智能可以采集和分析跨越空间和时间的数据，从而帮助预测这种复杂环境中的状况和变化。

例如，时空数据可用于对任何特定时刻的交通、公共健康与安全、人群、能源使用、气候风险等诸多场景进行建模。智慧城市可以利用这项技术实现设施和服务的高效供需匹配。

英国皇家科学院院士Michael Batty表示，时空人工智能可以帮助我们更深刻地理解人们如何、从何以及为何在城市中定位和移动，还有助于我们设计和管理未来的城市，使其变得更加可持续、公平和高效。

5. 软件定义能源网络助力电网平衡

2022年，全球能源产地和价格持续承压，软件定义能源网络（SDEN）的出现恰逢其时。顾名思义，软件定义能源网络使用软件（通常是远程）来管理和控制能源的供应、分配、存储和安全，通过部署传感器、执行器和其他硬件来测量能源的消耗和生产，并利用云计算、人工智能和大数据来管理分配。

数字化能源网络提高了稀缺资源分配的灵活性和效率，可根据供需情况及时分配能源。

软件定义能源网络也是将可再生能源接入电网的重要工具，使用软件实现电网平衡，为可再生能源系统铺平道路，减少对化石燃料的依赖。

6. Web3拉开序幕

由于加密货币和NFT市场的波动，近年来Web3的概念频繁被各种新闻提及，而人们对Web3应用的兴趣不减反增。

Web3是互联网向去中心化区块链系统演变的产物，已被用于在以太坊等平台上交易比特币等加密货币，但其在构建数字经济方面的广泛用途受制于隐私和扩展性问题。

多家公司在软件应用开发方面取得突破，在验证交易的同时还能保护基本隐私，从而解决了这些问题。验证效率的提升也有助于显著增加每秒处理的交易数量，促进Web3在更多领域的应用。

7. 机器人补足触觉感知

触觉感知是机器人研究领域的攻关重点。作为五个知觉形式之一，触觉在机器人理解作业环境、获取接触对象特征方面发挥着无可替代的作用。这种智能感知和人机交互对于机器人执行家庭等非结构化场景的复杂真实任务至关重要。

得益于柔性材料、柔性电子技术和机器学习算法的突破性进展，触觉传感器的空间分辨率和精度有望在未来一到三年内大幅提升。随着下一代交互式虚拟现实假肢的开发，工业机器人远程操作、医疗手术机器人、仿真培训和空天探索也将受益。

8. 数字人学习与真人互动

以前，数字人只存在于科幻电影里，但如今，它们与现实的距离越来越近。事实上，它们已经广泛应用于数字化营销、文娱等领域，尽管大多都以非互动的形式出现。

数字人正处于快速发展时期，变得越来越先进。近年来，光场扫描、人工智能和其他技术使它们变得更加智能，仿佛拥有“大脑”一般，可以与真人进行复杂的互动。数字人有可能被进一步应用于游戏之外的领域，如旅游、销售和营销、信息和教育等。

9. 数字办公促进协作

三年前的新冠疫情使居家远程办公更为普及。随着世界大部分地区恢复正常，远程协作仍将继续存在。据市场调研公司IDC估计，至2023年，全球2000家大型企业中，70%将采用远程或混合办公优先的工作模式。

企业必须拥有安全且功能完备的数字工作空间，让员工可以远程访问。这包括云平台、电子邮件、即时通讯、音视频以及其他商业应用。这有助于通过“多模态”方式推动数字办公协作的发展，促进设计、研发、生产、管理等环节的协作。

10. 产业安全一体化

如今，网络安全是各企业和组织的一大要务。随着数字技术在各行业中的广泛应用，需要实施严格的基础设施安全、数据安全、数字产业链安全和网络安全措施。

一种解决方法就是利用人工智能、大数据、隐私技术和其他新理念，提供一站式的一体化防护，以解决新型安全问题。