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艾瑞:2023年中国人工智能行业发展观察 人工智能行业市场结构特点

艾瑞:2023年中国人工智能行业发展观察

导语:2021年,中国人工智能产业继续大踏步前进,计算机视觉核心产品市场规模接近千亿元,智能语音市场亦保持高速增长。

导语:自2010年人工智能在语音和视觉两个领域产生突破性进展以来,技术突破工业红线就成为社会的共同期待。经过了近年来的高速发展,中国人工智能产品技术已经广泛出现在决定企业产生经济效益的各个环节,推动传统行业启动效率变革、动能转换之路。人工智能作为创业企业标签的属性在变弱,而越来越成为千行百业的经营主体都在积极尝试和运用的生产要素。2021年,中国人工智能产业继续大踏步前进,计算机视觉核心产品市场规模接近千亿元,智能语音市场亦保持高速增长。在未来的发展中,如何像人类一样将多模态信息融合分析、突破依赖数据输入的局限、与知识和常识结合解决高层次问题以及主动感知与适应复杂变化等都将是人工智能技术可期待的下一次拐点。

一、2021年中国人工智能发展概述

1.人工智能将成为数字经济时代的核心生产力

数字经济是以数据为关键生产要素、以现代信息网络为重要载体、以数字技术应用为主要特征的经济形态。发展数字经济,微观上可能重塑传统的企业经营模式和经营理念;宏观上,数据作为生产要素的重要性不断提升,将对现有基于要素比较优势而形成的国际分工格局带来影响。近年来,我国数字经济发展迅速,2020年我国数字经济规模为39.2万亿元,占GDP比重达到38.6%,较2019年提升2.4个百分点,对整体经济产值的影响进一步加大。发展数字经济,将打通供应链上下游、产业链的不同环节与服务链的各个节点,通过产业的数字化升级,实现效率变革、动力变革、质量变革,助力新发展格局的形成与发展。2021年3月我国十四五规划纲要出台,提出“打造数字经济新优势”的建设方针并强调了人工智能等新兴数字产业在提高国家竞争力上的重要价值。人工智能作为关键性的新型信息基础设施,被视为拉动我国数字经济发展的新动能。

2.人工智能于各环节提升经济生产活动效能

人工智能技术及产品在企业设计、生产、管理、营销、销售多个环节中均有渗透且成熟度不断提升。同时,随着新技术模型出现、各行业应用场景价值打磨与海量数据积累下的产品效果提升,人工智能应用已从消费、互联网等泛C端领域,向制造、能源、电力等传统行业辐射。以计算机视觉技术主导的人脸识别、光学字符识别(OCR)、商品识别、医学影像识别和以对话式AI技术主导的对话机器人、智能外呼等产品的商业价值已得到市场充分认可;且除感知智能技术外,机器学习、知识图谱、自然语言处理等技术主导的决策智能类产品也在客户触达、管理调度、决策支持等企业业务核心环节体现价值。

3.资本回暖,过会企业二级市场融资通道即将打开

经过2020年新冠疫情的行业洗牌后,2021年以来,资本回暖,资金流入更为成熟的企业(C轮及以后)的同时,也流入了众多A+轮及以前的初创企业,投资者重拾对人工智能创业回报的信心。此外,多家AI企业集中进行IPO使得行业融资实现了跨越,云从科技、旷视科技、格林深瞳、云天励飞均顺利过会,并拟在科创板上市,其人工智能融资即将打开二级市场的通道。

二、中国计算机视觉赛道发展现状及发展趋势

1.市场规模:市场规模接近千亿元,计算机视觉赛道仍是AI商业化主阵地

自人工智能第三次浪潮兴起以来,计算机视觉一直是商业化落地进程最快的赛道,近年来,在深度学习算法的加持与带动下,计算机视觉技术及软硬件产品在泛安防、金融、互联网、医疗、工业、政务等领域得到广泛应用。通过对下游行业需求统计测算,2021年,中国计算机视觉核心产品的市场规模达到990亿元,已接近千亿元大关。此外,与计算机视觉相关的计算机通信设备销售、工程建设、传统业务效益转化等带动相关产业规模超过3000亿元。

2.投融资市场:随着赛道逐渐趋于成熟,投融资热度出现下滑

2017年至2021年11月,计算机视觉类相关融资事件共计282起,涉及融资总金额达820亿元。2018年是计算机视觉赛道的融资爆发期,融资金额高达273亿元。而2019年以来,受疫情影响以及市场饱和度不断提升,赛道融资热度有所降低,融资轮次与金额再未达到2018年的水平。2021年,计算机视觉赛道融资金额下滑至75亿元,但融资次数较2020年明显提升。计算机视觉头部厂商在部分应用领域深耕多年,市场格局趋于稳定,留给初创企业的机会逐渐减少,因此新进入厂商尝试进入工业、医疗等想象空间大且技术成熟度相对较低的市场,预计新一轮的融资热潮有望在未来2-3年到来。

3.发展特征:工业与医疗成为近年来计算机视觉最受关注领域

2017年至2021年11月,国内共有198家计算机视觉企业获得投资,其业务领域遍布公安、交通、金融、工业、医疗等各行各业。近年来,计算机视觉产品技术在工业与医疗领域的应用受到极大关注,制造业是国民经济的支柱,对计算机视觉的使用包括智慧现场安监、智能辅助运输、工业视觉质检以及智能工业机器人等方向,链条长且场景多样,孕育了一批新兴AI企业;医疗领域,以计算机视觉为核心技术的医学影像辅助诊断产品已经由实验室走进各大医院之中,AI医学影像辅助诊断的普及对于减轻医生负担、提升基层医疗机构诊断水平有着重要意义与价值,也是近期资本市场关注的焦点。

4.发展趋势:多模态信息融合分析以及主动感知将是计算机视觉实现飞跃的下个关口

计算机视觉作为商业化程度最高、应用场景最广的人工智能赛道,从技术层面来看,在分类、定位、检测、分割等基本语义感知研究任务上已经取得很好的表现,在真实场景中也能够较好应对实战考验。在未来的发展中,如何像人类一样将多模态信息融合分析、适应三维世界、突破依赖数据输入的局限、与知识和常识结合解决高层次问题以及主动感知与适应复杂变化等都将是计算机视觉技术可期待的下一次拐点。

从未来市场发展来看,通用技术的平台化输出以及公安、金融等具备明确政策支持且产品普及度已经较高的领域目前已基本被互联网巨头、安防头部企业以及AI上市企业或独角兽等玩家占据,市场格局已逐步明朗;而工业、医疗和能源等极具战略意义的新兴领域还拥有极大的发展空间,但对于上述或陷入长审批周期、或限于审慎性难以快速释放需求的行业,计算机视觉企业的主要机遇则在于抢先打通产品进入行业生态圈的渠道和链条,以及谋划通过政府、行业生态圈的核心集团企业等途径,积极参与公共服务平台建设,建立从上向下拓展的先发优势,抢先获得大量训练数据与场景理解,形成产品提升的护城河。

三、中国智能语音赛道发展现状及发展趋势

1.市场规模:垂类语音核心产品规模近60亿,AI语音助手算法产值约24亿

智能语音技术可通过声音信号的前端处理、语音识别(ASR)、自然语言处理(NLP)、语音合成(TTS)等形成完整的人机语音交互。智能语音技术落地分为三类应用场景,分别为以语音识别、语音合成和语音转写为主的垂类应用、消费级智能硬件中加载的语音助手和ChatBot对话机器人产品。2020年,垂类语音核心产品规模约为58亿,AI语音助手算法产值约为24亿。未来随着疫情催化和产业的数智化转型加速,垂类语音应用在教育、公安和医疗等领域加速场景落地,且智能硬件搭载AI语音助手的功能性定位让其随着智能终端的规模扩大具备强需求增长动能。两类智能语音应用未来增长态势趋显,2021年至2026年的五年CAGR将分别达到21.3%和35.4%。

2.投融资市场:资本市场回归平稳,2021年垂类初创企业较为活跃

2018年至2021年11月,智能语音类相关融资事件共计120起,涉及融资总金额达153亿元。从融资热度来看,智能语音赛道在2018年进入快速发展期,2019年进入融资爆发期,而后进入平稳发展阶段。从融资轮次来看,智能语音企业融资阶段多集中在A+轮及以前和PreB到B+轮,两者占比高达72%。2021年,切分垂类场景的智能语音初创企业较为活跃,新进入厂商纷纷瞄准以医疗、招聘、工业等为代表的智能语音市场,期望获取行业经验和细分场景加成下的竞争性优势。

3.发展特征:智能语音与语义理解、知识图谱、行业应用的创新发展

在技术侧,智能语音行业发展仍然面临着声纹识别的不稳定性、语音识别的鲁棒性以及训练场景的长尾性的落地挑战;而在应用侧,智能语音技术已逐步从纯技术形式应用,转向“语音+AI技术+行业“的创新式发展。受供给侧的业务增长突破和需求侧的客户诉求推动,智能语音技术调用不仅是单纯为转写“人说了什么”或者输出“机器要说什么”,而是正逐步与语义理解、知识图谱等AI技术融合,让使用智能语音技术的机器本体更加具备认知性和行业关联性,结合行业Know和甲方需求输出整体性、结果导向性的实用解决方案。

4.发展趋势:智能语音加速产业落地融合,硬件中语音交互入口的功能性定位带来强需求增长动能

目前,智能语音的语音识别、语音合成和语音转写能力已落地应用在互联网、医疗健康、司法、教育和工业等多行业领域。基于智能语音技术实现文本到语音、语音到文本的快速转换,在各产业应用中实现语音文本的信息同步,让资料整理和信息检索都更加方便快捷,让机器与人类的交互更加快速直接。从规模占比来看,互联网、司法和教育仍占据三大头部应用领域。从业务增长性来看,国家颁布教育“双减”政策,课后服务学生的自主阅读学习给智能语音应用产品带来较大市场;另外在医疗信息化背景下,医疗加速智能应用体系建设,以语音应用为入口切入电子语音病历、导诊机器人、辅助诊断治疗等领域,已从三甲医院逐步向下渗透。未来,消费级硬件所搭载的AI语音算法将成为硬件智能化的基础标配门槛,随着物联网和5G的技术发展,智能硬件带来强大增长动能,AI语音助手的算法产值也将不断升高。

四、中国AI企业典型案例解析

1.易道博识:聚焦文字、人脸与图像识别的AI技术研究与应用开发服务商,以一站式机器学习训练平台为底座,打造高效的AI模型应用

易道博识由来自中科院、清华大学、北京大学等的多名顶尖人工智能专家共同组建,是国家级高新技术企业及专精特新企业,拥有发明专利、实用新型专利50余项,计算机软件著作权35项,商标知识产权30余个。公司致力于人工智能领域的技术研究与应用开发,基于自主研发的赛博(CyberBot)机器学习平台,实现文字识别、人脸识别、图像识别三大核心技术功能,为证券、银行、保险、互联网、汽车金融、地产多个行业量身打造AI+智能OCR识别解决方案,现已与600多家知名企业和机构建立合作。

赛博(CyberBot)学习平台是易道博识自主研发的一站式机器学习训练平台,集智能数据管理、数据标注、模型训练和模型部署应用功能于一身,提供计算机视觉、OCR和NLP等领域数据驱动模型应用的高效解决方案。该平台可有效缓解B端、G端逐渐增长的、从感知到认知多类型的AI应用模型开发、训练到部署的完整需求,输出AI技术服务能力,提高AI应用模型在各行业的渗透速率与价值空间。赛博平台可以根据客户需求整体部署到客户的私有化环境里,实现内部循环,一方面保证了数据安全性,一方面大大降低了编程工作量和使用门槛、节约了AI开发时间、减轻了对专业数据科学家与算法工程师的依赖,按需柔性匹配生产。

2.慧算账:以平台为内部开发管理工具,对外提供AI智慧财税服务,助力客户实现数字化转型

慧算账致力于使用AI工具为中小微企业提供AI智慧财税服务,以改善并解决数字经济背景下国内财税服务市场面临的业务痛点即中小企业需记账报税、但外聘会计成本高,部分代理记账公司数字化程度低且记账服务专业性差等问题。慧算账SaaS财税服务平台集成了记账报税、知识库、智能客服与CRM等模块,采用了RPA的自动化技术与OCR、ML、KG、NLP等AI技术,针对财税服务市场的业务痛点做通用与定制化的应用开发,目前已开发出票据识别、智能记账等应用。从服务模式看,慧算账以SaaS财税服务平台为内部开发管理工具,对外输出AI智慧财税服务与工具,助力记账报税的自动化、释放人力,为中小微企业的数字化与智能化转型提供了便捷灵活的创新型财税服务。

以票据识别与记账、智能会计核算、知识图谱问答为例,慧算账提供了便捷高效的AI智慧财税服务。票据识别方面,可实现自动化的格式统一与图像质量矫正,识别出票据类型(发票、回单、交通票、费用票等),并自动导入数据信息。智能会计核算方面,可自动将文字转化为词向量、实现数据归一,并根据输入信息搭建业务模型,输出指定的结果。知识图谱方面,可自动提取问题中的关键词,更新知识存储,基于知识库回答会计问题,提升记账的专业性。从效果上看,慧算账为下游的中小企业提供的智慧财税服务覆盖数百个科目、近千个业务场景,业务自动化能力超95%,助力客户实现数字化转型;同时,慧算账也为其他代理记账公司提供AI工具,提升其记账服务的数字化与智能化水平。

(本文为艾瑞网独家原创稿件转载请注明出处)

干货!2023年中国人工智能行业产业链现状及市场竞争格局分析 四大都市圈较为集中

人工智能产业主要上市公司:目前国内人工智能行业的上市公司主要有百度百度(BAIDU)、腾讯(TCTZF)、阿里巴巴(BABA)、科大讯飞(002230)等。

1、人工智能产业产业链全景梳理:产业链涵盖行业庞大

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。

2、中国人工智能产业产业链区域热力地图:四大都市圈最集中

继国家出台《新一代人工智能发展规划》之后,各省市自治区纷纷响应,制定了各自的人工智能发展规划、实施意见和行动方案。地方政府的政策不仅在针对国家战略作出响应,还在对当地智能企业和产业发展需求的作出响应。

目前,我国人工智能企业主要分布在京津冀、长三角、珠三角、川渝四大都市圈。京津冀区域竞争力最强,长三角位列第二,珠三角位列第三。

从人工智能行业代表性企业的所属地分布来看,北京、深圳市人工智能代表性企业的集中地。

3、中国人工智能产业产业园区分布图:东部沿海地区分布较多

截至目前中国新一代人工智能创新发展实验区已经获批的地区主要集中在东部沿海地区,主要围绕北京、杭州、深圳展开。已经获批的地区有北京、天津、济南、苏州、安徽、上海、杭州、德清县、西安、武汉、长沙、深圳、广州、成都、重庆。

4、中国人工智能产业代表性企业产品情况

从人工智能企业的核心技术布局来看,百度、腾讯、阿里云、华为等头部平台企业已布局了多项AI技术;而像平安科技、京东、小米等融合性公司,其技术布局主要针对应用层,针对性较强。

5、中国人工智能产业代表性企业最新投资动向

2020年以来,人工智能产业代表性企业的投资动向主要包括收购公司拓展业务、通过对子公司增资的方式投资人工智能生产基地项目。人工智能产业代表性企业最新投资动向如下:

以上数据及分析请参考于前瞻产业研究院《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、IPO业务与技术撰写、IPO工作底稿咨询等解决方案。

2023年中国人工智能行业市场现状及竞争格局分析 应用层企业占据行业主导地位

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。

本文核心数据:人工智能技术层次分布、人工智能核心技术分布

1、我国应用层人工智能企业占主导地位

人工智能作为一门前沿交叉学科,其定义一直存有不同的观点:《人工智能——一种现代方法》中将已有的一些人工智能定义分为四类:像人一样思考的系统、像人一样行动的系统、理性地思考的系统、理性地行动的系统。维基百科上定义“人工智能就是机器展现出的智能”,即只要是某种机器,具有某种或某些“智能”的特征或表现,都应该算作“人工智能”。

大英百科全书则限定人工智能是数字计算机或者数字计算机控制的机器人在执行智能生物体才有的一些任务上的能力。百度百科定义人工智能是“研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学”,将其视为计算机科学的一个分支,指出其研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

中国国电子技术标准化研究院在《人工智能标准化白皮书(2018版)》中,将人工智能定义为:人工智能是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。

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发布的数据显示,我国应用层人工智能企业占主导地位。2020年,我国应用层人工智能企业数占比最高,达到84.05%;其次是技术层,企业数占比为13.65%;基础层企业数占比最低,为2.30%。

2、大数据、云计算技术为重点核心技术

从人工智能企业核心技术分布看,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%。

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。

以上数据及分析请参考于前瞻产业研究院《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。

人工智能:行业赋能呈现新特征

2021年是我国“十四五”开局之年,同时也是AI产业化规模商用的元年,行业正步入新的拐点。随着人工智能技术的发展,中国人工智能应用的市场规模将进入高速增长阶段,市场迎来新的机遇。中国企业对人工智能的研发投入更是不遗余力,专利质量及技术质量都有长足的进步,未来将是一个可以预见的AI时代。

人工智能市场呈井喷式发展

2021年可谓是中国人工智能“井喷式”发展的一年,智慧芽《2021年人工智能专利综合指数报告》的数据显示,2021年中国人工智能专利授权量达92728件,高居榜首。

同时,中国人工智能基础设施市场规模保持高速增长,中国服务器厂商已成为全球服务器市场的中坚力量。IDC预计,2021年人工智能加速服务器市场规模将达56.9亿美元,相比2020年增长61.6%,到2025年,中国人工智能加速服务器市场将达108.6亿美元。

与此同时,在各行业企业改善价值链、降本增效的内在需求驱动和人工智能被列入“新基建”的外在因素影响下,产生了多样化的智能化转型升级需求,也大大带动了人工智能的发展。艾瑞咨询数据显示,预计至2025年,中国人工智能核心产业规模超过4500亿元,2021―2025年人工智能核心产品CAGR为24%;中国人工智能基础层市场规模CAGR为38%;2020年人工智能带动相关产业规模超5700亿元,至2025年将突破1.6万亿元,2021―2025年人工智能带动相关产业CAGR为22%。

可见,在新产业、新业态、新商业模式经济建设的大背景下,企业对AI的需求逐渐升温,人工智能产值的成长速度令人瞩目。同时,基于AI的“赋能”特性,已逐步展现出从单向的产品供应向各产业深度双向共建的特征发展,带动相关产业发展,回馈社会经济。

自动驾驶正在规模化铺开

作为人工智能的主要应用场景之一,自动驾驶技术也在如火如荼地发展着,汽车智能化、网联化也成为了汽车产业新革命下一个风口。在即将过去的2021,自动驾驶正在中国规模化铺开,中国有潜力成为全球最大的自动驾驶市场,也有希望诞生全球性的无人驾驶公司。民生证券数据显示,中国汽车产业在政策、技术、产业链变革驱动下,2020―2030年市场空间有望达到2万亿元,智能网联渗透率在2025年有望达到75%。

自动驾驶技术在2021年主要有三个里程碑式的发展。其一,基础软硬件构建成熟。2021年,伴随着中国许多省市将智慧出行、碳中和、数字新基建等作为城市战略,大力推进了计算中心、5G、边缘计算、车路协同、高精度地理数据、无人车路测及商用实践的进展,使得自动驾驶所依赖的软硬件体系都趋于完善,修建好了一条加速前进的产业高速路。

其二,大量自动驾驶产品开始交付上路。2021年,各类L2~L4级的自动驾驶车辆开始走出封闭路测试验场,走上了真实的城市道路。民生证券数据显示,2021年L2+级别自动驾驶加速落地,ADAS渗透率持续提升,短期内,2023年市场规模有望超越1200亿元,L2+、L3级别渗透率持续提升。ADAS系统作为实现自动驾驶的重要支撑技术,先行放量,2023年市场规模有望达到1206亿元,2020―2023年CAGR约为36.7%;同时,L4级别及以上自动驾驶技术,将降维应用至L2+级别自动驾驶当中;中长期,随着技术的突破及法规的完善,L4/L5级别自动驾驶将逐渐落地。如今,京东、阿里巴巴、美团、物美、白犀牛、毫末智行等即时配送无人车,已经规模化落地园区和商圈;特斯拉、小鹏、长城的自动驾驶乘用车量产交付计划也在不断加速。

其三,技术的大众亲和度大大提升。随着数字化的普及,自动驾驶也逐步成为大众熟悉、可接受的服务与工具。据报道,有2万多名用户每个月至少会乘坐10次机器人出租车。在一些园区内,京东、阿里巴巴,以及毫末智行与物美、美团合作打造的无人配送车,已经成为居民采购的送货标配。自动驾驶从未如此贴近普通人的生活,这也为后续探索商业模式打下了基础。

人工智能或迎来新风向

元宇宙被定义为“一个集体虚拟共享空间,由虚拟增强的物理现实和物理持久的虚拟空间融合而创造,包括所有虚拟世界、增强现实和互联网的总和”。2021年可谓是元宇宙的元年,而无论是计算机视觉、机器学习,还是自然语言处理和智能语音,人工智能是元宇宙重要的组成部分和关键之一,它与元宇宙切口高度重叠。有了这些人工智能技术的持续加持,元宇宙未来才会实现从概念到场景化的落地,两者之间的紧密关系,让市场有了更多想象力和期待。

从2021年元宇宙第一股于纽交所上市以来,各大企业在元宇宙领域的布局出现在了科技圈和大众视野中。2021年7月,Facebook宣布进军元宇宙,并于9月8日向外界表示元宇宙是下一代互联网,Facebook拟在5年内转变为元宇宙公司。

因此,中国互联网大厂也纷纷涌向元宇宙风口。字节跳动以90多亿元的价格收购元宇宙公司Pico;小米集团称关注元宇宙周边相关机会,已经进行了不少相关技术储备,在手机等方面都有相关的投入;腾讯、阿里为了更好地布局元宇宙,纷纷投资了游戏板块、购物、VR等,打造“游戏元宇宙”领域;阿里巴巴早前则注册了多个商标,包括阿里元宇宙等。

此外,在元宇宙的风潮下,中国电信也选择全面进军元宇宙。11月12日,在中国电信5G创新应用合作论坛上,中国电信旗下公司新国脉公布了元宇宙战略布局,以元宇宙新型基础设施建设者为定位,立足创新应用成果,启动2022年“盘古计划”。

未来,人工智能或将成为人类有史以来最具变革性的技术之一,而随着元宇宙的不断加持,未来将迎来更多新的发展风向。

人工智能产业发展现状与四大趋势

随着全球新一轮科技革命和产业变革孕育兴起,人工智能等数字技术加速演进,引领数字经济蓬勃发展,对各国科技、经济、社会等产生深远影响,已成为驱动新一轮科技革命和产业变革的重要力量。近年来,各国政府及相关组织持续加强人工智能战略布局,以人工智能为核心的集成化技术创新成为重点,人工智能相关技术产业化和商业化进程不断提速,正在加快与千行百业深度融合,其“头雁”效应得以充分发挥。此外,全球高度关注人工智能治理工作,发展安全可信人工智能已成为全球共识。

一人工智能的内涵与产业链

(一)人工智能的内涵

人工智能(ArtificialIntelligence)作为一门前沿交叉学科,与数学、计算机科学、控制科学、脑与认知科学、语言学等密切相关,自1956年首次提出以来,各方对其界定一直存在不同的观点。通过梳理不同研究机构和专家学者提出的相关概念,关于“人工智能”的内涵可总结如下:人工智能是指研究、模拟人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门技术科学,赋予机器模拟、延伸、扩展类人智能,实现会听、会看、会说、会思考、会学习、会行动等功能,本质是对人的意识和思想过程的模拟。

图1:人工智能内涵示意图

来源:火石创造根据公开资料绘制

(二)人工智能的发展历程

从1956年“人工智能”概念在达特茅斯会议上首次被提出至今,人工智能发展已经历经60余年,经历了三次发展浪潮。当前全球人工智能正处于第三次发展浪潮之中。

第一次浪潮(1956-1980年):训练机器逻辑推理能力。在1956年达特茅斯会议上,以“人工智能”概念被提出为标志,第一次发展浪潮正式掀起,该阶段的核心是:让计算机具备逻辑推理能力。这一时期内,开发出了计算机可以解决代数应用题、证明几何定理、学习和使用英语的程序,并且研发出第一款感知神经网络软件和聊天软件,这些初期的突破性进展让人工智能迎来发展史上的第一个高峰。但与此同时,受限于当时计算机的内存容量和处理速度,早期的人工智能大多是通过固定指令来执行特定问题,并不具备真正的学习能力。

第二次浪潮(1980-2006年):专家系统应用推广。1980年,以“专家系统”商业化兴起为标志,第二次发展浪潮正式掀起,该阶段的核心是:总结知识,并“教授”给计算机。这一时期内,解决特定领域问题的“专家系统”AI程序开始为全世界的公司所采纳,弥补了第一次发展浪潮中“早起人工智能大多是通过固定指令来执行特定问题”,使得AI变得实用起来,知识库系统和知识工程成为了80年代AI研究的主要方向,应用领域不断拓宽。

第三次浪潮(2006年至今):机器学习、深度学习、类脑计算提出。以2006年Hinton提出“深度学习”神经网络为标志,第三次发展浪潮正式掀起,该阶段的核心是实现从“不能用、不好用”到“可以用”的技术突破。与此前多次起落不同,第三次浪潮解决了人工智能的基础理论问题,受到互联网、云计算、5G通信、大数据等新兴技术不断崛起的影响,以及核心算法的突破、计算能力的提高和海量数据的支撑,人工智能领域的发展跨越了从科学理论与实际应用之间的“技术鸿沟”,迎来爆发式增长的新高潮。

图2:人工智能的三次发展浪潮

来源:火石创造根据公开资料绘制

(三)人工智能的产业链

人工智能产业链分为三层:基础层、技术层以及应用层。基础层涉及数据收集与运算,这是人工智能的发展基础,包括智能芯片、智能传感器、大数据与云计算等;技术层处理数据的挖掘、学习与智能处理,是连接基础层与应用层的桥梁,包括机器学习、类脑智能计算、计算机视觉、自然语言处理、智能语音、生物特征识别等;应用层是将人工智能技术与行业的融合发展的应用场景,包括智能机器人、智能终端、智慧城市、智能交通、智能制造、智能医疗、智能教育等。

图3:人工智能产业链

来源:火石创造根据公开资料绘制

二全球人工智能产业发展现状

(一)人工智能产业规模保持快速增长

近年来人工智能技术飞速发展,对人类社会的经济发展以及生产生活方式的变革产生重大影响。人工智能正全方位商业化,AI技术已在金融、医疗、制造、教育、安防等多个领域实现技术落地,应用场景也日益丰富。人工智能的广泛应用及商业化,加快推动了企业的数字化、产业链结构的优化以及信息利用效率的提升。全球范围内美国、欧盟、英国、日本、中国等国家和地区均大力支持人工智能产业发展,相关新兴应用不断落地。根据相关统计显示,全球人工智能产业规模已从2017年的6900亿美元增长至2021年的3万亿美元,并有望到2025年突破6万亿美元,2017-2025年有望以超30%的复合增长率快速增长。

图4:2017-2025年全球人工智能产业规模(单位:亿美元)

数据来源:火石创造根据公开资料整理

(二)全球主要经济体争相布局,中美两国占据领先位置

人工智能作为引领未来的战略性技术,目前全球主要经济体都将人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略。美国处于全球人工智能领导者地位,中国紧随其后,欧洲的英国、德国、法国,亚洲的日本、韩国,北美的加拿大等国也具有较好的基础。从全球各国人工智能企业数量来看,美国人工智能企业数量在全球占比达到41%,中国占比为22%,英国为11%,以上三个国家的人工智能企业数量合计占到全球的七成以上。

图5:全球人工智能企业数量分布

数据来源:中国信通院,火石创造整理

(三)公共数据集不断丰富,关键平台逐步形成

全球数据流量持续快速增长,为深度学习所需要的海量数据提供良好基础。商业化数据产业发展迅速,为企业提供海量图片、语音等数据资源和相关服务。公共数据集为创新创业和行业竞争提供优质数据,也为初创企业的发展带来必不可少的资源。优势企业例如Google、亚马逊、Facebook等都加快部署机器学习、深度学习底层平台,建立产业事实标准。目前业内已有近40个各类AI学习框架,生态竞争十分激烈。中国的代表企业如科大讯飞、商汤科技利用技术优势建设开放技术平台,为开发者提供AI开发环境,建设上层应用生态。

(四)人工智能技术飞速发展,应用持续深入

近十年来,得益于深度学习等算法的突破、算力的不断提升以及海量数据的持续积累,人工智能真正大范围地从实验室研究走向产业实践。以深度学习为代表的算法爆发拉开了人工智能浪潮的序幕,在计算机视觉、智能语音、自然语言处理等领域广泛应用,相继超过人类识别水平。人工智能与云计算、大数据等支撑技术的融合不断深入,围绕着数据处理、模型训练、部署运营和安全监测等各环节的工具链不断丰富。工程化能力持续增强,人工智能的落地应用和产品交付更加便捷高效。AI在医疗、制造、自动驾驶、安防、消杀等领域的应用持续深入,特别是新冠疫情以来,社会的数字化、智能化转型不断提速,进一步推动人工智能应用迈入快车道。

三全球人工智能产业发展趋势

(一)算法、算力和数据作为人工智能产业的底层支撑,仍是全球新一代人工智能产业的核心引擎

算法、算力和数据被全球公认为是人工智能发展的三驾马车,也是推动人工智能发展的重要基础。在算力层面,单点算力持续提升,算力定制化、多元化成为重要发展趋势;计算技术围绕数据处理、数据存储、数据交互三大能力要素演进升级,类脑芯片、量子计算等方向持续探索智能芯片的技术架构由通用类芯片发展为全定制化芯片,技术创新带来的蓝海市场吸引了大量的巨头企业和初创企业进入产业。在算法层面,Cafe框架?CNTK框架等分别针对不同新兴人工智能算法模型进行收集整合,可以大幅度提高算法开发的场景适用性,人工智能算法从RNN、LSTM到CNN过渡到GAN和BERT还有GPT-3等,不断涌现的新兴学习算法将在主流机器学习算法模型库中得到更高效的实现。在数据层面,以深度学习为代表的人工智能技术需要大量的标注数据,催生了专业的技术服务,数据服务进入深度定制化阶段。

(二)全球新兴技术持续孕育涌现,以人工智能为核心的集成化技术创新成为重点

随着全球虚拟现实、超高清视频、新兴汽车电子等新技术、新产品将不断孕育涌现,并与人工智能加速交叉集成,推动生产生活方式和社会治理方式智能化变革的经济形态;与此同时,人工智能与5G、云计算、大数据、工业互联网、物联网、混合现实(MR)、量子计算、区块链、边缘计算等新一代信息技术互为支撑。这意味着以交叉融合为特征的集成化创新渐成主流,多种新兴技术交叉集成的价值将使人工智能发挥更大社会经济价值。例如:人工智能与汽车电子领域加速融合,实现感知、决策、控制等专用功能模块,推动形成自动驾驶、驾驶辅助、人车交互、服务娱乐应用系统;人工智能与虚拟现实技术相结合,为生产制造、家装等提供工具,并为虚拟制造、智能驾驶、模拟医疗、教育培训、影视娱乐等提供场景丰富、互动及时的平台环境等。

(三)新基建春风与场景赋能双轮驱动,全球泛在智能时代加速来临

在新冠肺炎疫情成为全球发展“新常态”背景下,全球主要经济体均面临经济社会创新发展和转型升级挑战,对人工智能的运用需求愈加迫切,纷纷推动人工智能与实体经济加速融合,助力实现新常态下产业转型升级。一方面,全球大力布局智能化基础设施建设和传统基础设施智能化升级,推动网络泛在、数据泛在和应用需求泛在的万物互联生态加速实现,为人工智能的应用场景向更多行业、更多领域、更多环节、更多层面拓展奠定基础;另一方面,AI应用场景建设成为国内外关注和紧抓的关键举措,面向医疗健康、金融、供应链交通、制造、家居、轨道交通等重点应用领域,积极构建符合本地优势和发展特点的人工智能深度应用场景,探索智能制造、智能物流、智能农业、智慧旅游、智能医疗、智慧城市等模式创新和业态创新,同时典型场景建设也吸引了全球资本市场的重点关注,泛在化智能经济发展时代即将到来。

(四)全球高度关注人工智能治理工作,发展安全可信人工智能已成为全球共识

随着全球人工智能发展步入蓬勃发展阶段,人工智能深入赋能引发的挑战与风险广受关注,并在全球范围内掀起了人工治理浪潮。2019年6月,二十国集团(G20)批准了倡导人工智能使用和研发“尊重法律原则、人权和民主价值观”的《G20人工智能原则》,成为人工智能治理方面的首个政府间国际公约,发展安全可信的人工智能已经成为全球共识。此后,全球各国纷纷加速完善人工智能治理相关规则体系,聚焦自动驾驶、智慧医疗和人脸识别等重点领域出台分级分类的监管措施,推动人工治理从以“软法”为导向的社会规范体系,向以“硬法”为保障的风险防控制度体系转变。与此同时,面向人工智能治理体系建设和打造安全可信生态的相关需求,围绕着安全性、稳定性、可解释性、隐私保护、公平性等方面的可信人工智能研究持续升温,其理念逐步贯彻到人工智能的全生命周期之中,基于模糊理论的相关测试技术、AI结合隐私计算技术、引入公平决策量化指标的算法模型等新技术陆续涌现,产业实践不断丰富,已经演变为落实人工智能治理相关要求的重要方法论。

       原文标题 : 全球视野下人工智能产业发展现状与四大趋势

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