2024 年 1 月 11 日 — IEEE 计算机科学与工程最重要的成员社区 IEEE 计算机学会 （CS） 的领导人今天宣布了他们对 2024 年的技术预测，其中生成式 AI 应用位居榜首，因为预计该技术将经历最先进、最大的市场采用;预计管理错误信息将经历最大的市场成熟度，而远程医疗保健预计将对人类产生最大的影响。
IEEE CS 技术预测委员会主席、2014 年 IEEE CS 主席、现任慧与研究员兼惠普实验室副总裁 Dejan Milojicic 表示：“鉴于当今对 AI 的高度关注，我们预计今年将看到大量增长，以新的 AI 驱动的研发工作和行业解决方案的形式出现。“我们将生成式人工智能应用和下一代人工智能列为两项最先进的技术，人工智能基本上支持了名单上的几乎所有其他技术。与去年相比，人工智能最大的好处是网络安全和管理错误信息方面的进步。
技术预测
随着计算机科学和工程学推动了当今一些最先进的技术发现，IEEE CS 技术预测委员会专注于 21 项新兴技术，作为其预测的基础。该委员会根据预期的 2024 年指标对这些技术中的每一项进行评判，包括潜在的技术开发成功;对人类的影响;技术成熟度和市场采用率。每项技术都使用美国的教育评估量表获得了字母等级，其中A为优秀，C为平均水平，D为来年的低潜力。结果包括：
- 生成式 AI 应用 （A/B）：生成式 AI 的使用将随着效率的快速提高以及有益和有害的新应用和服务而增加。道德和社会问题将继续上升。预计对商业、教育和社会产生强烈的短期影响。
- 下一代人工智能 （B+）：人工智能领域不断发展的进步和发展，突破了当前能力的界限。它是下一代人工智能 （AI），预计将比当前的 AI 系统更先进、更复杂。
- 网络安全进展 （B）： 网络安全的进步将增强公众的信心，并使人们能够依赖网络基础设施进行大规模应用，包括能源生产和分配。
- 管理错误信息（B）：人工智能深度伪造（文本、音频、视觉）将成为需要仔细管理的常规工具。
- 远程医疗 （B）：监控传感器和系统级数据集成将使患者能够获得远程医疗援助，医生能够改善诊断和治疗，优化利用个人病史以及高效的医疗保健提供协议。
- 垂直应用的数字孪生 （B）：这些应用程序将推动许多行业（如数据中心、医学、地球物理灾害、制造业、农业、运输等）的预测、假设分析和监督的最新技术。
- 新的3D打印应用（B）： 这些将在许多领域朝着定制和自动化的解决方案发展。
- 新的编程模型 （B-）：人工智能的进步、基于脚本的语言的广泛采用以及向非程序员世界的进一步数字化转型将进一步提高开发的便利性，并需要新的编程模型和 DevOps，例如从边缘到云的无服务器。
- 可靠性 （B-）：该主题将成为广泛应用领域的主要关注点。
- 自主自主和混合动力系统（B-）：这些系统将在驾驶、实验室工作、农业等领域得到更多的开发和采用。
- 为数据中心供电的分布式能源 （B-）：采用基于分布式能源的可再生能源为数据中心供电将对数据中心的清洁能源需求产生重大影响。
- 可持续ICT（B-）：可持续ICT将通过为新用例高效和有效地设计、制造、使用和处置电子系统而发展，同时对环境的影响最小或没有影响。
- 再生农业技术 （B/C）： 作为一种整体的、循环的农业方法，致力于改善农业生态系统和支持它们的自然生态系统的健康，再生农业技术的重要性将越来越高。
- 非地面网络 （B/C）： 卫星和高空平台（HAP）将扩展和增强地面网络（TN）的能力，包括无线和有线通信，以寻求实时（RT）将万物与万物（E2E）连接起来。
- 新的电池化学和架构 （B/C）： 这种演变将取代锂，并使制造更便宜、更可持续的电池成为可能。
- 低功耗 AI 加速器 （B/C）： 该技术将为自动驾驶汽车和人工智能机器人、数据中心、LLM、系统、智能手机、游戏提供实用、紧凑、高性价比、长期可靠的计算单元的关键组件。
- 电机（EV电机）的替代材料（C+）：传统高性能电机的原材料不足，激发了发现和工程的动力。
- 具有成本效益的电池回收（例如锂）（C+）： 回收材料进行再利用将减少采矿需求，并提高电池技术的总体可持续性。
- 元宇宙 （C+）：元宇宙将通过数字化解决现实世界的工业问题，弥合现实世界和数字世界之间的鸿沟。
- 可访问的量子计算 （C-）： 这项技术将提高公众对量子计算能力的理解和获取，从而成倍地提高“传统”计算效率。
- 卫星（星座）回收 （C/D）： 这一举措将实现太空循环经济，确保长期可持续性。我们预计在2024年取得初步成功，人们越来越意识到对人类的巨大影响。
2024 年 IEEE CS 主席 Jyotika Athavale 表示：“作为计算机科学与工程领域的领先社区，IEEE CS 每年都会提出这些预测，以帮助告知和激励行业对未来发展的追求。“计算几乎是每个行业的基础，因此当今最受期待的大多数解决方案都源于计算机科学家和工程师的工作。通过聚集思想领袖的意见，我们既为发现设定了方向，又支持了社区的愿景。
关键技术观察
从这 21 个预测中，技术预测委员会确定了三个大趋势，这些趋势将进步分为通用人工智能、数字化转型和可持续性等类别。根据这些见解，IEEE未来方向委员会将发布一份即将发布的报告，以探索计算机科学和工程领域的这些大趋势所塑造的更广阔的格局。
此外，根据特定技术的当前最新进展，技术预测委员会确定了学术界、政府、专业组织和工业界发挥作用的地方，特别呼吁这些组织通过以下方式推进解决方案：
- 学术界：随着更多新兴技术的出现，学术界提供了探索新思维和创新方式的潜力。包括再生农业技术、电机替代材料（电动汽车电机）、非地面网络、卫星（星座）回收和可访问的量子计算在内的趋势表明，未来可能会获得牵引力，并将受益于今天的基础研究。
- 政府：随着技术规模的扩大，但需要资源和社会护栏，全球政府以资金和适当监管的形式提供机会。围绕垂直应用、下一代人工智能、远程医疗以及自主、自主和混合系统的数字孪生研究将受益于政府的支持。
- 专业组织：专业组织将开发社区聚集在一起，为促进标准、路线图和未来方向创造可能性。需要更广泛的行业投入和协议的解决方案，如可靠性、具有成本效益的电池回收（例如锂）、新的电池化学和架构以及元宇宙，为专业组织创造了促进对话的机会。
- 工业： 通过向市场提供技术解决方案，整个行业在开发新发明、产品化概念和刺激新市场方面蓬勃发展。生成式 AI 应用、管理错误信息、网络安全的进步以及新的 3D 打印应用都属于这一类。
“当今的技术环境需要所有利益相关者的协作，”Milojicic总结道。“我们将这些预测视为市场各个领域的集结号，以共同推进这些新技术的集体愿景，以更好地为人类服务。
技术预测委员会
今年的IEEE技术预测委员会发展到一个由46人组成的多元化团队，包括：Ali Abedi、Mohamed Amin、Cherif Amirat、2024年IEEE CS主席Jyotika Athavale、Rosa M Badia、Mary Baker、Greg Byrd、Mercy Chelangat、2024年IEEE主席Tom Coughlin、Izzat El Hajj、Paolo Faraboschi、Nicola Ferrier、Eitan Frachtenberg、2017年IEEE CS主席Jean Luc Gaudiot、 Ada Gavrilovska、Alfredo Goldman、Vincent Kaabunga、2018 IEEE CS 主席 Hironori Kasahara、Witold Kinsner、Danny Lange、Phil Laplante、Avi Mendelson、Cecilia Metra、Dejan Milojicic（主席）、Puneet Mishra、Chris Miyachi、Khaled Mokhtar、Chengappa Munjandira、Bob Parro、2023 IEEE CS 主席 Nita Patel、Alexandra Posoldova、Farzin Shadpour、Marina Ruggieri、Sohaib Qamar Sheikh、Tomy Sebastian、Saurabh Sinha、Vesna Sossi、 卢卡·斯特雷佐斯基、弗拉基米尔·泰尔齐亚、米歇尔·塔布、戈尔达娜·维利基奇、约翰·韦尔邦科尔、艾琳·帕索斯·维亚纳、杰夫·沃斯、罗德·沃特豪斯和格尔德·齐薇格。请注意，本报告中表达的陈述并不代表作者雇主的意见。
十多年来，IEEE CS一直被公认为提供年度技术预测的先驱和领导者。去年的预测刊登在《计算机》杂志的 2023 年 7 月刊上，今年的预测推动了 IEEE 未来方向委员会的后续报告，并影响了即将于 2024 年 7 月出版的《计算机》杂志的专题。在2024年底，本报告的IEEE CS技术贡献者将审查预测的准确性，并确定它们与当前形势的紧密程度。在 2024 年 12 月回来查看今年预测的官方记分卡，并关注未来几周 IEEE 未来方向委员会的大趋势报告。