《中国人工智能发展报告2023》(附下载)
图源:《中国人工智能发展报告2020》
总体上,国内的人工智能相关专利申请量呈逐年上升趋势,并且在2015年后增长速度明显加快。(受数据公开滞后影响,专利数据截至2020年8月)
图源:《中国人工智能发展报告2020》
从专利申请的地域分布来看,广东省的AI专利申请量以72737位居第一,比排名第二的北京市(50906)多出42.8%,具有突出优势。
前十名的省份主要分布在东部、中部、西部等地区,分布较为均衡,但是以东部省市居多,江浙沪三省市均位居前五名。
这与这些地区的经济水平、发展程度、科研投入及知识产权保护等因素密切相关。
图源:《中国人工智能发展报告2020》
●全球人工智能专利近半来自企业●
此外,报告显示,过去十年,全球人工智能专利申请中,将近一半的申请人是来自于企业。高校和研究所的相关申请量共计约两成。
图源:《中国人工智能发展报告2020》
中国AI专利申请数量排名前十的机构包括5家企业和5所高校,主要分布在广东、北京、浙江和四川。报告显示,目前中国在AI专利领域的创新主要还是依靠高科技互联网企业和高校科研机构等方面的共同努力。
其中国家电网专利申请量最多,其后依次是腾讯、OPPO、百度、平安科技等。
图源:《中国人工智能发展报告2020》
●AI高层次人才分布不均,北京最多●
从人工智能领域的人才角度来看,报告数据显示,我国人工智能领域学者数量共计17368位,覆盖100多个国内城市,主要集中在京津冀、长三角和珠三角地区。
国内AI领域高层次人才也主要分布在京津冀、长三角和珠三角地区,其中,京津冀地区(主要是北京市)在AI领域的高层次人才数量最多。长三角地区也有较多的AI高层次人才分布。相比之下,内陆地区领域高层次人才较为缺乏。
从AI高层次学者分布来看,北京仍是拥有AI高层次学者数量最多的国内城市,有79位,占比45.4%,接近于国内AI高层次人才的一半。
同时,从子领域发展来看,北京在AI各个细分方向上的发展较为均衡,相关论文产出量均居于全国领先位置。
图源:《中国人工智能发展报告2020》
近年来,我国人工智能发展突飞猛进,但仍面临人才紧缺的问题。据悉,中国AI领域高层次人才培养从2018年起开始重点发展,主要由高校通过成立AI学院研究院、设立AI专业的方式进行培养。
2020年2月,教育部颁布《关于公布2019年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》。统计结果显示,人工智能方面,本次全国范围内获得人工智能专业首批建设资格的共有180所,相比2018年的35所,增加414%,反映出人工智能专业的热度攀升。
●知识图谱、智能机器人等是AI未来重点●
报告中指出,过去十年十大AI研究热点分别为:深度神经网络、特征抽取、图像分类、目标检测、语义分割、表示学习、生成对抗网络、语义网络、协同过滤和机器翻译。
图源:《中国人工智能发展报告2020》
通过对2020年人工智能技术成熟度曲线分析,并结合人工智能的发展现状,报告认为人工智能下一个十年重点发展的方向包括:强化学习(ReinforementLearning)、神经形态硬件(NeuromorphicHardware)、知识图谱(KnowledgeGraphics)、智能机器人(SmartRobotics)、可解释性AI(ExplainableAI)、数字伦理(DigitalEthics)、自然语言处理(NaturalLanguageProcessing)等技术。
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★2021人工智能在工业领域的应用研究(附下载)
★2020中国人工智能厂商全景报告(附下载)
★制造业人工智能8大应用场景!
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新一代人工智能的发展与展望
随着大数据、云计算等技术的飞速发展,人们生产生活的数据基础和信息环境得到了大幅提升,人工智能(AI)正在从专用智能迈向通用智能,进入了全新的发展阶段。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》指出新一代人工智能相关学科发展、理论建模、技术创新、软硬件升级等整体推进,正在引发链式突破,推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升。在4月10日“吴文俊人工智能科学技术奖”十周年颁奖盛典中,作为我国不确定性人工智能领域的主要开拓者、中国人工智能学会名誉理事长李德毅院士荣获“吴文俊人工智能最高成就奖”,并在大会上作题为《探索什么叫新一代人工智能》的报告,探讨了新一代人工智能的内涵和路径,引领着新一代人工智能的发展与展望。
人工智能这一概念诞生于1956年在美国达特茅斯学院举行的“人工智能夏季研讨会”,随后在20世纪50年代末和80年代初先后两次步入发展高峰,但因为技术瓶颈、应用成本等局限性而均掉入低谷。在信息技术的引领下,数据信息快速积累,运算能力大幅提升,人工智能发展环境发生了巨大变化,跨媒体智能、群体智能成为新的发展方向,以2006年深度学习模型的提出为标志,人工智能第三次站在了科技发展的浪潮之巅。
当前,随着移动互联网、物联网、大数据、云计算和人工智能等新一代信息技术的加速迭代演进,人类社会与物理世界的二元结构正在进阶到人类社会、信息空间和物理世界的三元结构,人与人、机器与机器、人与机器的交流互动愈加频繁。在多源数据、多元应用和超算能力、算法模型的共同驱动下,传统以计算机智能为基础的、依赖于算力算法和数据的人工智能,强调通用学习和大规模训练集的机器学习,正逐渐朝着以开放性智能为基础、依赖于交互学习和记忆、基于推理和知识驱动的以混合认知模型为中心的新一代人工智能方向迈进。应该说,新一代人工智能的内核是“会学习”,相较于当下只是代码的重复简单执行,新一代人工智能则需要能够在学习过程中解决新的问题。其中,学习的条件是认知,学习的客体是知识,学习的形态是交互,学习的核心是理解,学习的结果是记忆……因此,学习是新一代人工智能解释解决现实问题的基础,记忆智能是新一代人工智能中多领域、多情景可计算智能的边界和约束。进而当人类进入和智能机器互动的时代,新一代人工智能需要与时俱进地持续学习,不断检视解决新的问题,帮助人机加深、加快从对态势的全息感知递进到对世界的多维认知。
事实上,基于数据驱动型的传统人工智能,大多建立在“数据中立、算法公正和程序正义”三要素基础之上,而新一代人工智能更关注于交互能力,旨在通过设计“记忆”模块来模仿人脑,解决更灵活多变的实际问题,真正成为“不断学习、与时俱进”的人工智能。特别是人机交互支撑实现人机交叉融合与协同互动,目前已在多个领域取得了卓越成果,形成了多方面、多种类、多层次的应用。例如,在线客服可以实现全天候不间断服务,轻松解决用户咨询等问题,也可将棘手问题转交人工客服处理,降低了企业的管理成本;在智慧医疗领域,人工智能可以通过神经影像实现辅助智能诊断,帮助医生阅片,目前准确率已达95%以上,节省了大量的人力;2020年,在抗击疫情的过程中,新一代人工智能技术加速与交通、医疗、教育、应急等事务协作联动,在科技战“疫”中大显身手,助力疫情防控取得显著成效。
未来已来,随着人工智能逐渐融入居民生活的方方面面,将继续在智慧医疗、自动驾驶、工业制造智能化等领域崭露头角。一是基于新一代人工智能的智慧医疗,将助力医院更好记录、存储和分析患者的健康信息,提供更加精准化和个性化的健康服务,显著提升医院的临床诊断精确度。二是通过将新一代人工智能运用于自动驾驶系统的感知、预测和决策等方面,重点解决车道协同、多车调度、传感器定位等问题,重新定义城市生活中人们的出行方式。三是由于我国工业向大型化、高速化、精细化、自主化发展,对高端大规模可编程自动化系统提出迫切需求,新一代人工智能将推动基于工业4.0发展纲领,以高度自动化的智能感知为核心,主动排除生产障碍,发展具备有适应性、资源效率、人机协同工程的智能工厂应运而生。总之,如何展望人工智能通过交互学习和记忆理解实现自编程和自成长,提升自主学习和人机交互的效率,将是未来研究着力发展的硬核领域,并加速新一代信息技术与智能制造深度融合,推动数字化转型走深走实,有信心、有能力去迎接下一场深刻产业变革的到来。
2023年中国人工智能行业发展现状分析 国家推动云计算、大数据标准体系建设【组图】
人工智能行业主要上市公司:百度(BIDU)、腾讯控股(00700.HK)、阿里巴巴(09988.HK)、科大讯飞(002230)、海康威视(002415)、京东集团(09618.HK)、好未来(TAL)、小米集团(01810.HK)等。
本文核心观点:国家推动云计算、大数据标准体系建设
国内大数据、云计算技术研发占比高
人工智能产业链包括三层:基础层、技术层和应用层。其中,基础层是人工智能产业的基础,主要是包括AI芯片等硬件设施及云计算等服务平台的基础设施、数据资源,为人工智能提供数据服务和算力支撑;技术层是人工智能产业的核心,以模拟人的智能相关特征为出发点,构建技术路径;应用层是人工智能产业的延伸,集成一类或多类人工智能基础应用技术,面向特定应用场景需求而形成软硬件产品或解决方案。
根据中国新一代人工智能发展战略研究院数据显示,2020年人工智能企业核心技术分布中,大数据和云计算占比最高,达到41.13%;其次是硬件、机器学习和推荐、服务机器人,占比分别为7.64%,6.81%,5.64%;物联网、工业机器人、语音识别和自然语言处理分别占比5.55%,5.47%,4.76%。
2020年,382家基础层和技术层企业的核心技术分布中,大数据和云计算为最重要的核心技术,其占比为28.27%。其次是人脸、步态、表情识别技术,占比达到13.61%;智能芯片、语音识别和自然语言处理技术占比分别为8.90%和8.64%。可以看出,目前大数据、云计算为我国人工智能发展的重点核心技术。
国家推动云计算、大数据标准体系建设
目前,人工智能成为各国发展的重点,为了推动中国人工智能“高效、高质”发展,建立标准化制度尤为重要。2020年8月,《国家新一代人工智能标准体系建设指南》出台,明确人工智能标准化顶层设计,研究标准体系建设和标准研制的总体规则。人工智能标准体系框架主要由基础共性、支撑技术与产品、基础软硬件平台、关键通用技术、关键领域技术、产品与服务、行业应用、安全/伦理八个部分组成。
其中,支撑技术与产品标准建设主要包括大数据、物联网、云计算、边缘计算、智能传感器、数据存储及传输设备等部分组成。
对于重要的云计算和大数据而言,国家给出标准体系重点建设方向。其中,云计算标准重点开展面向人工智能的异构计算资源池化、调度和管理等标准研制;大数据标准重点开展面向人工智能算法和应用的数据服务接口、数据管理能力成熟度评估、数据开放共享要求、开放程度评估以及敏感行业数据治理等标准研制。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国人工智能行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业研究、产业链咨询、产业图谱、产业规划、园区规划、产业招商引资、IPO募投可研、招股说明书撰写等解决方案。
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中国人工智能发展的现状
中国人工智能发展现状:多项技术领先整体水平与发达国家仍有较大差距全球人工智能还处于发展初期,并且人工智能已经上升至国家战略层面,关于我国人工智能发展现状来看,我国多项技术处于世界领先地位,创新创业也是日益活跃,但是整体水平与发达国家仍有较大差距。
新年伊始,让我们把目光投向人工智能——刚刚过去的2017年,基础研究领域的硬件、算法提升,与结合产业发展的技术应用,让人工智能发展迎来又一轮高潮。“机器能像人一样思考和行动”拓展了整个社会的想象力边界。
十九大报告提出,“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”。当前我国人工智能的发展水平处于什么阶段,在行业领域的应用进展如何?本版就此策划了一组“聚焦高质量发展·关注人工智能”系列报道,从行业专家、资深从业者、普通消费者的角度,向读者全方位展示快速发展中的中国人工智能图景。
2017年是中国人工智能领域发展的关键之年。无论是《政府工作报告》还是10月的十九大报告,都将人工智能作为一项发展内容明确提出,这意味着人工智能上升至国家战略层面。
随后,《新一代人工智能发展规划》《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018—2020年)》等一系列政策规划的推出更是让人工智能的发展有了明确的时间表和路线图。
如今,中国人工智能领域正在顶层设计与实践落实两个方面努力发展,抓住机遇,蓄势待发,开启新一轮的冲刺。
全球人工智能还处于发展初期什么是人工智能?
1956年,在美国达特茅斯学院一次特殊的夏季言谈会上,麻省理工学院教授约翰·麦卡锡第一次提出了人工智能概念。此后,人工智能迅速成为一个热门话题。
尽管概念界定众多,但科学界对人工智能学科的基本思想和基本内容达成的共识是:研究人类智能活动的规律,从而让机器来模拟,使其拥有学习能力,甚至能够像人类一样去思考、工作。
在人工智能研究早期,有些科学家非常乐观地认为,随着计算机的普及和CPU计算能力的提高,实现人工智能指日可待。但后来事实证明,人工智能的发展并没有预期的那么美好。
20世纪50年代至70年代,人工智能力图模拟人类智慧,但是受过分简单的算法、匮乏得难以应对不确定环境的理论以及计算能力的限制,这一热潮逐渐冷却;20世纪80年代,人工智能的关键应用——基于规则的专家系统得以发展,但是数据较少,难以捕捉专家的隐性知识,加之计算能力依然有限,使得其不被重视,人工智能研究进入低潮期。
直到进入20世纪90年代,神经网络、深度学习等人工智能算法以及大数据、云计算和高性能计算等信息通信技术快速发展,人工智能才迎来了春天。
“大约在10年前,一种被称为深度学习的新的机器学习方法,让人工智能的算法更智能。”中国科学院自动化研究所研究员易建强说:“它是一种通过多层表示来对数据之间的复杂关系进行建模的算法。深度学习模仿人脑结构,具有更强的建模和推理能力,能够更有效地解决多类复杂的智能问题。”
中国科学院院士谭铁牛说:“当前,面向特定领域的专用人工智能技术取得突破性进展,甚至可以在单点突破、局部智能水平的单项测试中超越人类智能。”
这其中,比较著名的事件包括1997年“深蓝”战胜国际象棋世界冠军,2011年IBM超级计算机沃森在美国电视答题节目中战胜两位人类冠军,以及2016年和2017年阿尔法狗战胜人类围棋高手。
在不少人工智能专家看来,尽管经过近60年的发展,人工智能已经取得了巨大的进步,但总体上还处于发展初期。
我国多项技术处于世界领先地位采访中,诸多业内人士认为,我国人工智能技术攻关和产业应用虽然起步较晚,但在国家多项政策和科研基金的支持与鼓励下,近年来发展势头迅猛。
在基础研究方面,我国已拥有人工智能研发队伍和国家重点实验室等设施齐全的研发机构,并先后设立了各种与人工智能相关的研究课题,研发产出数量和质量也有了很大提升,已取得许多突出成果。
科技部高新司司长秦勇说:“我国在语音识别、视觉识别、机器翻译、中文信息处理等技术方面处于世界领先地位。中国科学院自动化研究所谭铁牛团队全面突破虹膜识别领域的成像装置、图像处理、特征抽取、识别检索、安全防伪等一系列关键技术,建立了虹膜识别比较系统的计算理论和方法体系,还建成目前国际上最大规模的共享虹膜图像库。”
智能芯片技术也实现了突破。中科院计算所发布了全球首款深度学习专用处理器,清华大学研制出可重构神经网络的计算芯片,比现有的GPU效能提升了3个数量级。
与此同时,我国在人工智能领域的论文数量快速增长。据统计,2007年—2016年,全球人工智能领域论文中,我国占近20%,仅次于美国;深度学习领域的论文总量和引用量均居世界第一。此外,人工智能相关发明专利授权量已居世界第二。
人工智能创新创业日益活跃当前,伴随着人工智能研究热潮,我国人工智能产业化应用也蓬勃发展。
智能产品和应用大量涌现。人工智能产品在医疗、商业、通信、城市管理等方面得到快速应用。目前已有1.5亿支付宝用户使用过“刷脸”功能,华为首次在全球将人工智能移动芯片用于手机。
人工智能创新创业也日益活跃,一批龙头骨干企业快速成长。据统计,当前中国的人工智能企业数量、专利申请数量以及融资规模均仅次于美国,位列全球第二。全球最值得关注的100家人工智能企业中我国有27家,其中,腾讯、阿里云、百度、科大讯飞等成为全球人工智能领域的佼佼者,也成为建设国家新一代人工智能开放创新平台的领头羊。
2017年7月5日,百度首次发布人工智能开放平台的整体战略、技术和解决方案。这也是百度AI技术首次整体亮相。其中,对话式人工智能系统,可让用户以自然语言对话的交互方式,实现诸多功能;Apollo自动驾驶技术平台,可帮助汽车行业及自动驾驶领域的合作伙伴快速搭建一套属于自己的完整的自动驾驶系统,是全球领先的自动驾驶生态。
2017年8月3日,腾讯公司正式发布了人工智能医学影像产品——腾讯觅影。同时,还宣布发起成立了人工智能医学影像联合实验室。
2017年10月11日,阿里巴巴首席技术官张建锋宣布成立全球研究院——达摩院。达摩院的成立,代表着阿里巴巴正式迈入全球人工智能等前沿科技的竞争行列。
此外,科大讯飞在智能语音技术上处于国际领先水平;依图科技搭建了全球首个十亿级人像对比系统,在2017年美国国家标准与技术研究院组织的人脸识别技术测试中,成为第一个获得冠军的中国团队。
“加速积累的技术能力与海量的数据资源、巨大的应用需求、开放的市场环境有机结合,形成了我国人工智能发展的独特优势。”秦勇说。
整体水平与发达国家仍有较大差距尽管我国在一些人工智能关键技术尤其是核心算法方面与发达国家水平相当,但我国人工智能整体发展水平与发达国家相比仍有较大差距,比如在高精尖零部件、技术工业、工业设计、大型智能系统、大规模应用系统以及基础平台等方面。专家们还指出,我国人工智能技术发展还面临着体制机制、创新人才、基础设施等方面的挑战。
易建强说:“与人工智能发展成熟且处于前列的美国等相比,虽然中国在人工智能的论文数量方面超过美国,但中国学者的研究影响力尚不及美国或英国同行。”
这背后的一个重要原因就是人才短缺。据统计,美国半数以上的数据科学家拥有10年以上的工作经验,而在中国,超过40%的数据科学家工作经验尚不足5年。还有,在中国只有不到30所大学的研究实验室专注于人工智能,输出人才的数量远远无法满足人工智能企业的用人需求。此外,中国的人工智能科学家大多集中于计算机视觉和语音识别等领域,其他领域的人才相对匮乏。
在产业应用方面,人工智能技术成果虽然已经在我国越来越多的领域应用,但专家表示也还存在一些问题。比如,除少数垂直领域凭借多年大数据积累和业务流程优化经验,催生出营销、风控、智能投顾、安防等人工智能技术可直接落地的应用场景外,大多数传统行业的业务需求与人工智能的前沿科技成果之间尚存在不小差距。面向普通消费者的移动互联网应用与人工智能技术之间的结合尚处在探索阶段。
“在人工智能生态系统方面,美国也更为完善和活跃,创业公司数量远超中国。而且由研究机构、大学及私营企业共同组成的生态系统庞大、创新且多元。”易建强说。
专家建议,应建设开放共享的人工智能创新发展平台,重视和加强人工智能前瞻性基础研究,加大人才培养力度,在深化人工智能技术推广应用、市场准入等方面建立更加宽松的政策环境,不断提升信息化水平来支撑智能化发展,并积极引进培养更多有国际影响力的领军人才。