三言兩語說透設(shè)計模式的藝術(shù)-簡單工廠模式
一、寫在前面工廠模式是最常見的一種創(chuàng)建型設(shè)計模式，通常說的工廠模式指的是工廠方法模式，是使用頻率最高的工廠模式。簡單工廠模式又稱為靜態(tài)工廠方法模式，不屬于GoF 23種設(shè)計
12月14日消息，由量子位主辦MEET2024智能未來大會今日在北京舉行。作為國內(nèi)最具影響力的智能商業(yè)峰會，MEET大會繼續(xù)對智能科技的最新進展進行總結(jié)和展望，《2023年度十大前沿科技趨勢報告》同時正式對外發(fā)布。
該報告由量子位智庫發(fā)起，結(jié)合對科技領(lǐng)域的長期跟蹤，以及對近百家初創(chuàng)公司、產(chǎn)業(yè)研究院、投資機構(gòu)的深度交流，提名了2023年度十大前沿科技趨勢。
2023年十大趨勢涉及六大領(lǐng)域：AI技術(shù)、自動駕駛、空間計算、生物科技、太空探索、能源創(chuàng)新。
具體包括：
智能體熱潮：人機交互新范式已被大模型打開
3D生成進入涌現(xiàn)期：新算法新模型爆發(fā)，質(zhì)量效率可控性日新月異
分割模型大一統(tǒng)：計算機視覺即將迎來「GPT時刻」
具身智能帶來新想象：AGI終極場景下的全新終端
端到端自動駕駛成共識：BEV+Transformer重構(gòu)技術(shù)路線
空間計算定義明確：消費級產(chǎn)品問世，XR全棧鏈路打通
mRNA打開新象限：提供精準(zhǔn)醫(yī)療新解法，開啟生物醫(yī)藥新篇章
腦機接口試驗新階段：產(chǎn)品可靠性突破，AI提升數(shù)據(jù)解碼能力
可回收火箭進入「中國軌道」：工程化難題被突破，商業(yè)航天迎來模式閉環(huán)
可控核聚變里程碑：點火成功，打開商用想象
一、AI技術(shù)
01、智能體熱潮：人機交互新范式已被大模型打開
今年的大模型研發(fā)熱潮同樣帶動了AI智能體的發(fā)展，成為其強大的「動力引擎」。
目前學(xué)術(shù)界許多研究已經(jīng)將大模型作為AI智能體的認知核心，大模型擁有的推理技術(shù)和強大的自然語言理解能力，讓智能體具備了強大的學(xué)習(xí)和遷移能力，為智能體的研究提供了突破性的技術(shù)方案。
今年在智能體的架構(gòu)方面有所突破，以更靈活的思維算法技術(shù)替代了原有的思維鏈和思維樹的推理方式。
在智能體交互方面，斯坦福提出的AI小鎮(zhèn)也讓公眾看到了多智能體協(xié)同的效益，實現(xiàn)更高效、更智能的決策與行動。
量子位智庫預(yù)測未來智能體的發(fā)展將有兩個方向：
自主智能體和智能體模擬，將分別對應(yīng)B端、C端需求，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜流程的效率提升和提供情感情緒價值。在不久的將來，嵌入自主智能體的軟件極有可能改變現(xiàn)有的使用方式，從「用戶適應(yīng)軟件」變成「軟件適應(yīng)用戶習(xí)慣」，真正成為「個人助理」。
02、3D生成進入涌現(xiàn)期：新算法新模型爆發(fā)，質(zhì)量效率可控性日新月異
在AGI爆火的今年，基于游戲、影視、XR等產(chǎn)業(yè)對3D數(shù)據(jù)的需求不斷增長，3D生成領(lǐng)域出現(xiàn)了不少突破性的**新算法新模型**，在質(zhì)量、效率、可控性多項關(guān)鍵性能上的學(xué)術(shù)研究突破日新月異。
今年在SIGGRAPH2023上被評為最佳論文的《3D Gaussian Splatting for Real-Time Radiance Field Rendering》介紹了一種新的可以實現(xiàn)快速高幀率實時渲染的方法——**3D Gaussian Splatting**。
這一新表達和算法的出現(xiàn)是3D生成領(lǐng)域的一大突破性進展，在部分?jǐn)?shù)據(jù)集上多項性能（如速度、質(zhì)量、可控性）均優(yōu)于NeRF。
在今年10月，字節(jié)跳動的研究團隊推出了一種全新的多視圖擴散模型——MVDream，能夠根據(jù)給定的文本提示生成幾何上一致的多視圖圖像。這一新模型可以應(yīng)用為3D生成的多視圖先驗，通過分?jǐn)?shù)蒸餾抽樣極大地提高了現(xiàn)有的2D提升方法的穩(wěn)定性，大幅改善了3D一致性問題。
同時，今年還有多個3D生成優(yōu)化模型陸續(xù)出現(xiàn)。
03、分割模型大一統(tǒng)：計算機視覺即將迎來「ChatGPT時刻」
分割一切模型（SAM）是Meta在今年推出的AI模型，10月份相關(guān)論文獲得ICCV 23的Best Paper Honorable Menthion。受SAM影響，CV領(lǐng)域和相關(guān)研究在2023年「再度火熱」。
在SAM出現(xiàn)之前，我們所能看到的其他圖像分割模型，都是專有模型，良好性能在其他領(lǐng)域無法體現(xiàn)。SAM的最大貢獻即可以快速分割沒見過的圖像，將之前零散的圖像分割模型統(tǒng)一。有CV從業(yè)者認為SAM的出現(xiàn)是計算機視覺領(lǐng)域進入「GPT時代」的原因。
04、具身智能帶來新想象：AGI終極場景下的全新終端
今年是人形機器人和大模型同步迸發(fā)的一年，具身智能（Embodied AI）已成為AI研究新熱點。
2023年，具身智能領(lǐng)域的幾項關(guān)鍵性技術(shù)都取得了突破性進展。6月，李飛飛團隊發(fā)布了具身智能新成果VoxPoser，能從3D空間分析出目標(biāo)和環(huán)境障礙，讓真實世界中的機器人在未經(jīng)培訓(xùn)的情況下直接執(zhí)行任務(wù)。
DeepMind在今年發(fā)布了新的視覺語言模型Robotic Transformer 2(RT-2)，可以自動從互聯(lián)網(wǎng)及機器人數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)成功可轉(zhuǎn)化為機器人控制的通用指令。
全世界范圍內(nèi)涌現(xiàn)出各種突破性的仿生機器人產(chǎn)品，大模型影響之下，具身智能將邁入新階段。
二、自動駕駛
05、端到端自動駕駛成共識：BEV+Transformer重構(gòu)技術(shù)路線
今年的CVPR最佳論文頒給了端到端自動駕駛，這幾乎代表著一種共識：端到端自動駕駛是行業(yè)的未來。
隨著生成式AI的發(fā)展，以ChatGPT為代表的大語言模型的泛化能力有了極大提升，端到端自動駕駛技術(shù)也因此受到廣泛關(guān)注。
端到端自動駕駛技術(shù)以全部模塊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化為特征，對規(guī)則的依賴度低，具備智能涌現(xiàn)能力和跨場景應(yīng)用潛力。
2023年，城市NOA成為自動駕駛廠商角逐的新方向，基于Transformer模型的BEV技術(shù)則成為當(dāng)下不二的選擇。
BEV+Transformer能夠直接生成高質(zhì)量3D數(shù)據(jù)，且包含更多有用信息，能夠生成更加合理的駕駛指令，有望逐步成為自動駕駛感知的主流范式。
此外，基于BEV的物體可以通過自上而下的視圖，完成軌跡預(yù)測和路線規(guī)劃，且能避免圖像視角下的尺度和遮擋等問題，也是實現(xiàn)端到端自動駕駛的關(guān)鍵。
三、空間計算
06、空間計算定義明確：消費級產(chǎn)品問世，XR全棧鏈路打通
6月蘋果在WWDC2023開發(fā)者大會上正式推出了第一款空間計算設(shè)備**Apple Vision Pro**，這一代表性消費級空間計算產(chǎn)品的問世，真正將「空間計算」這一概念推向大眾并迅速普及。
空間計算使得計算升維，內(nèi)容變得更加立體，幾乎可以將信息100%復(fù)原。
空間計算將成為下一代計算方式，徹底變革傳統(tǒng)信息呈現(xiàn)和交互范式，已成為大家的共識。
今年AIGC的爆發(fā)和快速發(fā)展也開始解決數(shù)字內(nèi)容快速生產(chǎn)創(chuàng)作的問題，實現(xiàn)了空間計算領(lǐng)域的閉環(huán)，XR全棧鏈路被打通。
同時，空間計算的兩大技術(shù)路線VST/OST齊頭并。代表性空間計算產(chǎn)品商業(yè)化落地后，將帶動XR開發(fā)者生態(tài)、內(nèi)容生態(tài)以及供應(yīng)鏈逐漸完善。XR設(shè)備也向「空間計算平臺」定義轉(zhuǎn)變，將進一步推動**XR**、**數(shù)字孿生**和**元宇宙**等領(lǐng)域加速增長。
四、生物科技
07、mRNA打開新象限：提供精準(zhǔn)醫(yī)療新解法，開啟生物醫(yī)藥新篇章
今年，mRNA領(lǐng)域獲得令人矚目的成就，相關(guān)技術(shù)獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
過去，由于mRNA技術(shù)的不穩(wěn)定性及人體免疫等多原因，無法應(yīng)用于新藥研發(fā)。直到脂質(zhì)納米顆粒遞送技術(shù)、堿基修飾技術(shù)的突破，解決了mRNA疫苗應(yīng)用的難題，實現(xiàn)了快速量產(chǎn)。
由于mRNA具有安全性優(yōu)勢、靶點數(shù)量優(yōu)勢、療效優(yōu)勢、制造工藝優(yōu)勢和研發(fā)周期優(yōu)勢，可應(yīng)用于預(yù)防疫苗、治療疫苗、治療藥物等領(lǐng)域。
在分子設(shè)計層面，新提出了線性設(shè)計方法以解決在眾多mRNA編碼序列中的搜索問題，通過**動態(tài)規(guī)劃算法**降低搜索范圍，實現(xiàn)快速定位mRNA編碼。
在遞送技術(shù)層面，6月，賓夕法尼亞大學(xué)Drew Weissman 教授和Michael J. Mitchell 教授團隊新合成了一種**佐劑類脂質(zhì)**，增強了mRNA的遞送效率。
08、腦機接口試驗新階段：產(chǎn)品可靠性突破，AI提升數(shù)據(jù)解碼能力
自腦機接口（BCI）概念提出至今，已經(jīng)有50年歷史。當(dāng)前腦機接口技術(shù)已經(jīng)進入多個醫(yī)療場景，并且進入人體臨床試驗階段。
今年，我們看到腦機接口領(lǐng)域的進展集中在神經(jīng)解碼速度的提升上，更接近正常人的文字或語音輸出速度。
《Nature》連續(xù)發(fā)布兩篇論文報告新的腦機接口裝置。Neuralink在5月下旬宣布，該公司已獲得FDA批準(zhǔn)，將啟動其首個**人體臨床研究**；全球首例非人靈長類動物介入式腦機接口試驗在北京獲得成功，標(biāo)志著我國腦機接口技術(shù)的突破。
五、太空探索
09、可回收火箭進入「中國軌道」：工程化難題被突破，商業(yè)航天迎來模式閉環(huán)
當(dāng)前階段，運載火箭的回收復(fù)用已是世界航天的發(fā)展趨勢，中國眾多商業(yè)航天企業(yè)也正在研制各自可回收復(fù)用型號。
航天技術(shù)的發(fā)展和規(guī)模一直受到發(fā)射成本的制約?？芍貜?fù)使用的火箭相比于單次發(fā)射的火箭在產(chǎn)能有限的條件下可以實現(xiàn)規(guī)模更大周期更短的發(fā)射。
今年7月，國際上公認的新一代可重復(fù)使用火箭發(fā)動機技術(shù)方向——液氧甲烷發(fā)動機實現(xiàn)了工程化突破，藍箭航天的“朱雀二號”成為全球首款發(fā)射入軌的液氧甲烷運載火箭。
4月和11月，公認的「全球最先進的可回收火箭」——星艦進行了兩次試飛試驗，解決了推進器和火箭的分離等關(guān)鍵問題，具有重大意義。
六、能源創(chuàng)新
10、可控核聚變里程碑：點火成功，打開商用想象空間
今年以來，核聚變領(lǐng)域的突破不斷：
4月，我國EAST裝置實現(xiàn)了高功率溫度下穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運行403秒，創(chuàng)造了**托卡馬克裝置穩(wěn)態(tài)高約束模運行**新的世界紀(jì)錄。
8月，我國新一代人造太陽「中國環(huán)流三號」取得重大科研進展，首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行。
近年來，核聚變的底層技術(shù)不斷突破，尤其是高溫超導(dǎo)材料的突破，有望加速實現(xiàn)清潔、低成本核聚變能源的商業(yè)落地。
核聚變作為一種全新的能量來源，因其自身極高的能量密度、清潔等特性，已被產(chǎn)學(xué)界定義為人類的「終極能源」。一旦核聚變能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化發(fā)電，將顛覆人類社會的能源供給形式。
除此之外，還有這些提名技術(shù)領(lǐng)域值得關(guān)注：先進算力、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、合成生物學(xué)、量子計算等。
這也是量子位智庫連續(xù)第三年《年度十大前沿科技趨勢報告》，目前已經(jīng)成為前沿科技領(lǐng)域的年度參考之一。
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