前瞻研究：电商领域人工智能发展与趋势
人工智能技术虽然还处在持续发展和创新的阶段，但也应认识到在人工智能与“电子商务”高速发展的背景下，传统零售行业正在经历翻天覆地的变化。现今，传统零售业与电子商务领域正在进行多方面的融合。人工智能赋能的电子商务领域解决方案和产品在近几年内争先落地，在零售业的各个环节中掀起狂风浪潮。
随着电子商务的普及，零售业内领先企业与初创公司都在试图整合前沿技术，进行电子商务领域人工智能技术应用落地的尝试以抢占新兴市场份额。在此背景下与人工智能相关的机器学习、计算机视觉、强化学习等技术已经在不同场景下逐步落地。
一、人工智能在电子商务领域的市场规模
电子商务领域主要是指基于互联网如淘宝、亚马逊、京东等的多维度商品销售平台，或者如特斯拉、耐克、Casper品牌直接运营的网络门店。受益于数字化与人工智能技术的发展，近年来电子商务领域的运营成本正在逐年下降，并且由于其低门槛的人人都可为商家的销售模式，电子商务扩展极其迅速。全球电商市场的销售额在2018年为2.8万亿美元，到了2021年能够增加75%，达到4.9万亿美元。其中中国是全球规模最大、最活跃的电商市场，B2C的销售额、消费者人数均占据全球第一。根据阿里研究院的报告不完全统计，有近80%的电子商务卖家使用过人工智能相关工具，而随着盈利的增加人工智能工具的使用频率也在日益增长。
图：人工智能电子商务领域工具商品门类使用率以及工具使用频率
二、人工智能技术在电子商务领域的应用
电子商务领域的人工智能应用目前集中于计算机视觉，自然语言处理和强化学习：
计算机视觉技术：在电子商务平台购物的过程中，产品照片的影响至关重要。无论是商家想要借助算法去设计产品的海报，还是根据顾客对于产品外观的品味推荐搭配的产品，计算机视觉技术的应用前景都非常广阔。
自然语言处理技术：在用户搜索时，为了更好地让用户找到匹配的商品，电子商务平台的搜索和排序算法中利用了大量自然语言处理技术来分析搜索的关键词和产品的文字介绍。尤其是针对突然出现并畅销的爆款产品，传统的排序算法无法快速地作出应对，自然语言技术能够更好地帮助客户找到他们想要寻找的商品。
强化学习技术：电子商务领域的一个重要指标是转化率，比如搜索的转化率、页面浏览的转化率、商品排序的转化率等，为了提升这些转化率，不少大的电商平台已经在借助强化学习技术来预测用户针对网页的反馈行为，从而更好地优化搜索和产品页面的排序。
三、人工智能技术在电子商务领域的应用场景
产品搜索：搜索是电商领域非常高频且重要的用户行为，用户为了找到心仪的商品，会通过关键词甚至实物图片进行搜索，其中关键词搜索和产品匹配涉及自然语言处理技术，而“以图搜图”的产品图片搜索依赖于计算机视觉技术；另一方面，在搜索结果的排序上，如阿里巴巴等大型电商平台也会基于强化学习技术进行排序的优化。个性化的推荐系统：除了搜索，用户也会浏览网站的页面去挑选产品，因此电商平台通常会推出诸如“猜你喜欢”、“相关产品”、或者“别人也在看”这些功能来向顾客推荐更多相关的产品。这些结果都是基于机器学习算法学习用户过往的浏览和购买行为，个性化地为他们推荐相关的产品。
动态定价：市场的供需关系总是在动态变化，而基于供需关系的定价也会受到影响，电商需要根据实时的库存、顾客购买的需求之间的平衡进行价格的调整，才能最大化自己的利益。基于这一需求，不少电商平台会基于机器学习算法和自身的数据进行动态的产品定价，从而实时针对现在甚至未来的供需关系进行商品价格调整。
欺诈风险控制：电商平台是信用卡盗刷的重灾区，在信用卡普及的欧美市场尤其如此。盗刷者会递交大量的虚假订单，然后通过取消退款的方式获得现金。信用卡盗刷和欺诈对于电商平台的稳定运作产生恶劣的影响。因此电商平台也会通过机器学习技术预测和判断欺诈性的信用卡交易，及时阻止交易发生，从而控制平台上的风险。
其它场景：由于人工智能技术在电子商务领域的场景极为复杂，本报告仅基于所选人工智能技术案例有局限性的进行了场景划分，故并不包含人脸识别，活体验证等热门应用领域。
四、人工智能技术在电子商务领域应用代表案例
阿里巴巴：阿里巴巴自2014年起开始推出自行研发的以图搜图工具“拍立淘“，拍立淘主要被应用在阿里巴巴的国内电商平台淘宝网和海外电商平台全球速卖通中，帮助用户更便捷地通过照片搜索自己想要找的服装、配饰等产品，至今已拥有每日数千万用户。
Pinterest：Pinterest于2017年推出了以图搜图引擎VisualLens，如今每月达到6亿次搜索。Pinterest还将VisualLens产品化开放给合作的电商品牌，如美国著名零售商Target就将VisualLens整合到自己的电商平台中，使得顾客可以通过图片匹配Target数据库中的商品。
StitchFix:基于个性化推荐系统的时尚电商，利用用户的喜好和购买行为数据为用户提供一对一个性化的优质推荐。StitchFix于2017年上市，到2018年12月市值为18亿美元。
亚马逊：研究显示亚马逊自身以及第三方卖家在亚马逊线上市场（AmazonMarketplace）中通过算法实现大量的动态定价。100件随机挑选的商品在一年内的价格浮动可达260%，调整的频率也从五天一次到一天一次不等。对于第三方卖家来说，动态调价能够帮助他们获取更多被展现给用户看、从而获得更多订单的机会。
五、人工智能技术在电子商务领域应用的局限性
冷启动问题：推荐系统、动态定价等技术都需要基于大量的数据，对于新进入电商平台的用户、或是全新品类的商品，因为缺乏足够多的数据，难以受益于这些技术。
算法的可扩展性：强化学习在电商领域搜索、排序等方面的应用里遇到了瓶颈，主要在于这些问题中存在了太多的决策空间，目前缺乏有效的方式使得算法能够扩展到大量级的问题。
长尾效应：长尾效应在电商领域非常普遍，少数商品获得了绝大多数的购买和点击，而多数商品的数据则非常缺乏，这使得算法非常容易地针对热门商品进行过度拟合。
六、自然语言处理技术的未来发展趋势
数据驱动的个性化：基于用户数据的个性化推荐和搜索算法将在电商领域越来越普遍，不同的是，更加多维的用户数据将会被结合使用，包括用户的社交行为、职业、喜好、品味等数据都会被算法使用。
专家与算法结合（HumanintheLoop）：像StitchFix这样将算法与人类专家结合的运营模式将更加普遍，通过算法和专家意见相互补足，帮助电商平台更好地设计商品和推荐。
与线下零售结合：像“以图搜图”这样的技术提供了打通线上电商和线下零售的入口，尤其是在时尚领域。用户可以在线下品牌体验店、时装走秀等场合发现和体验商品，通过“以图搜图”这样的技术了解商品的详细信息并立即下单。商家可以由此拓展和丰富顾客的购物体验。
*本文为「智周」系列报告「核心版」，相应「深度版」的推出计划将在后续公布，敬请大家关注。针对「电商领域人工智能发展与趋势」这一主题，有哪些方向或主题，你希望在报告深度版中读到更详细的阐述与分析，欢迎留言，这将成为我们制作报告深度版的重要参考。
全球人工智能产业发展现状及发展趋势浅析
人工智能是指使用机器代替人类实现认知、识别、分析、决策等功能,是研究、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,其本质是对人的意识和思想的信息过程的模拟。人工智能是一种尖端技术,是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,它给经济、政治、社会等带来了颠覆性的影响,或将改变未来的发展格局。在21世纪,人工智能已逐渐成为全球各国新一轮科技战和智力战的必争之地,全球围绕人工智能领域的布局抢位日趋激烈。
一、全球人工智能发展现状
2021年7月8日,世界人工智能大会在上海开幕。根据统计数据评分,全球人工智能排名前10的国家依次为:美国、中国、韩国、加拿大、德国、英国、新加坡、以色列、日本和法国。其中,中国的综合得分为50.6分,美国为66.31分。
(一)美国着重国家和经济安全,力争保持全球领导地位
美国人工智能战略和政策的着力点在于保持其全球“领头羊”地位,并期望对人工智能的发展始终具有主动性与预见性。美国自2013年开始就发布了多项人工智能计划,并提及人工智能在智慧城市、自动驾驶和教育等领域的应用和愿景。2016年,美国将人工智能上升至国家战略层面,出台了《国家人工智能研究与发展计划》,从政策、技术、资金等方面给予一定的支持和保障。特朗普政府执政后,于2019年2月发布了第13859号总统行政令—《维持美国在人工智能领域领导地位的倡议》,从国家战略层面提出美国未来发展人工智能的指导原则,明确指出要集中联邦政府资源发展人工智能,扩大美国的繁荣,增强国家和经济安全,力图保持其在人工智能时代的全球领导地位。2021年6月,拜登政府宣布成立了由12名学术界、政界和产业界人士组成的国家人工智能研究资源工作组(NAIRR),他们将制定一项计划,让人工智能研究人员获得更多政府数据、计算资源和其他工具。该项计划基本继承了《2020年美国人工智能倡议法》的战略诉求。NAIRR的创建是美国政府加速美国国内技术进步的更广泛努力的一部分,美国参议院批准了2500亿美元的投资,用于从人工智能到量子通信等科学研究,这意味着,人工智能战略是拜登政府战略重心之一。
(二)韩国加快构建可持续的人工智能技术能力
韩国拥有雄厚的ICT产业发展根基,这为其发展人工智能奠定了良好的研发与应用生态基础。2018年5月15日,韩国第四次工业革命委员会审议并通过《人工智能研发战略》(以下简称《战略》),旨在重点推广人工智能技术进步,并加快AI在各领域的创新发展,打造世界领先的人工智能研发生态,构建可持续的人工智能技术能力。韩国认为人工智能是经济与社会大变革的核心动力之一,但其AI技术能力与中国和美国相比仍有较大差距,因此提升人工智能技术能力迫在眉睫,事关其能否在第四次工业革命中占得技术主导权。为了加快经济和社会的创新发展,为产业注入新的活力,韩国于2019年12月17日公布了《国家人工智能战略》,旨在凝聚国家力量、发挥自身优势,实现从“IT强国”到“人工智能强国”的转变。根据预算,相关措施若得以实施,到2030年,韩国将在人工智能领域创造455万亿韩元(约合2.7万亿元人民币)的经济效益。
(三)加拿大大力发展人工智能产学研用聚集中心
2017年3月,加拿大政府发布了全球首个人工智能国家战略计划——《泛加拿大人工智能战略(Pan CanadianArtificialIntelligenceStrategy)》,计划拨款1.25亿加元支持AI研究及人才培养。该计划还提出了“增加加拿大优秀人工智能研究人员和熟练毕业生的数量”“在加拿大埃德蒙顿、蒙特利尔和多伦多3个主要人工智能中心建立互联的科学卓越节点”“在人工智能发展的经济、伦理、政策和法律意义上发展全球思想领导”以及“支持国家人工智能研究团体”等目标。此外,加拿大在全国范围内形成了数个有代表性城市的人工智能产学研用聚集中心,正是这些中心支撑起了加拿大人工智能发展的基本格局。这些聚集中心包括蒙特利尔、多伦多、埃德蒙顿、滑铁卢、温哥华和魁北克等城市,它们构成了加拿大人工智能研究的中坚力量。如果将加拿大人工智能领域看作一个生态系统,风险投资机构、加速器或孵化器以及公共非盈利机构构成了这个生态系统的土壤,为加拿大人工智能的研发和应用提供基础;各个人工智能产学研用聚集中心有其不同的偏重方向,就像不同种类的作物;各个聚集中心培育出来的初创企业,是人工智能服务人类生活的直接载体,就如作物结出的花朵与果实;国家和地方的政策支持、各领域方向的人才团队构成了人工智能生态的空气和养分;同时,加拿大社会开放,具备吸引外国投资机构、企业实体和人才的良好环境,为整个人工智能生态系统提供了有益补充。
(四)欧盟构建可信人工智能框架,抢占全球伦理规则主导权
欧盟很早就把发展以智能化为基础的经济模式作为其主要战略目标,注重在研发和人才上的投入,但由于缺乏风险资本和私募股权投资,以及民众过多顾虑隐私保护等问题,其在人工智能上的发展落后于中国和美国。为改变这一现状,欧盟采取多种措施大力发展人工智能,发力构建可信人工智能,力争取得全球主导权。2018年4月,欧洲25个国家签署了《人工智能合作宣言》,从国家战略合作层面来推动人工智能发展,确保欧洲人工智能研发的竞争力,共同面对人工智能在社会、经济、伦理及法律等方面的机遇和挑战。2018年12月,欧盟发布了《人工智能协调计划》,提出要进一步增加资金投入、深化人工智能技术创新与应用、完善人才培养和技能培训、构建欧洲数据空间、建立人工智能伦理道德框架、促进公共部门人工智能技术使用、加强国际合作等行动,推进欧洲人工智能的开发与应用,实现欧盟和各国人工智能投资收益最大化,推动发展符合欧中价值观和伦理观念的人工智能,力争在伦理与治理领域占据全球领先地位。欧盟于2020年2月发布的《人工智能白皮书—欧洲追求卓越和信任的策略》,透露了欧盟人工智能将由“强监管”转向“发展和监管并重”,在促进人工智能广泛应用的同时,解决新技术使用所产生的风险问题。
二、我国人工智能发展现状
我国人工智能产业在政策、资本、市场需求的共同推动和引领下快速发展。产业上,我国人工智能企业“质、量”兼顾,同步发展,集聚发展效应明显,产业规模不断扩大,产业链布局不断完善。技术上,论文数量不断攀升,在复杂的国际环境下我国迎难而上,芯片产业突破明显,在国际竞赛中我国企业成果颇丰。为进一步推动技术创新,诸多高校设置人工智能相关专业、成立人工智能学院。融合上,我国人工智能与实体经济融合在广度和深度上都进一步深化,全国人工智能产业形成了特色化的发展格局。
2015年7月,国务院印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》。《指导意见》将人工智能作为其主要的十一项行动之一,并明确提出,依托互联网平台提供人工智能公共创新服务,加快人工智能核心技术突破,促进人工智能在智能家居、智能终端、智能汽车、机器人等领域的推广应用;进一步推进计算机视觉、智能语音处理、生物特征识别、自然语言理解、智能决策控制以及新型人机交互等关键技术的研发和产业化。2017年3月十二届全国人大五次会议上,“人工智能”首次被写入政府工作报告;7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,明确指出新一代人工智能发展分三步走的战略目标,到2030年使中国人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平,成为世界主要人工智能创新中心;10月,人工智能进入十九大报告,将推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合;12月,《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》的发布,它作为对7月发布的《新一代人工智能发展规划》的补充,详细规划了人工智能在未来三年的重点发展方向和目标,每个方向的目标都做了非常细致的量化。工信部为加快推动我国新一代人工智能产业创新发展,组织实施了人工智能产业创新任务揭榜挂帅工作,在人工智能项目攻关、选才用才方面效果显著。
相关数据显示,2020年人工智能行业核心产业市场规模将超过1500亿元,预计在2025年将超过4000亿元,中国人工智能产业在各方的共同推动下进入爆发式增长阶段,市场发展潜力巨大,未来中国有望发展为全球最大的人工智能市场。
我国高度重视人工智能技术进步与行业发展,人工智能已上升为国家战略。在此背景下,许多地方出台促进人工智能发展的政策,针对人工智能开展了布局,以广东省为例,广州、深圳、佛山等不少基础雄厚的城市都在积极谋划创建人工智能试验区,其中佛山市提出要“创建国家新一代人工智能创新发展试验区”,这一举措对区域在人工智能发展赛道抢占先机十分有利,对于区域人工智能发展有着显著的带动效果。在产业布局方面,佛山市因地制宜,将人工智能与工业制造进行融合。作为全国制造业的重要基地,佛山拥有2.16万亿的工业产值,对促进人工智能和实体经济融合发展有着大量的需求,可以实现人工智能技术在区域的产业化发展。2021年7月,《佛山市推进制造业数字化智能化转型发展若干措施》提出,“建设数字化智能化示范工厂、示范车间,支持技术改造升级”,加大金融财政支持力度、推动产业链协同、增强产业数字化智能化供给能力多措并举,以加快佛山制造业数字化、网络化、智能化转型升级。8月,佛山市南海区对外释放在人工智能方面的新布局,通过聚焦前沿技术,引进高科技企业和高端人才项目,联合高校科研院所共同攻克人工智能领域关键核心技术,一系列举措阐释着佛山市南海区全力打造国内一流的人工智能创新高地,助力打造佛山市制造业数字化智能化转型发展引领区,赋能佛山制造业升级提速的信心。这是佛山市南海区制造业高质量发展的表现,也是佛山市南海区在人工智能发展到新一阶段的布局升级,同时也反映了地方政府在新的时期发展和布局人工智能的信心与决心。
三、人工智能未来发展趋势
在未来的数十年里,人工智能有可能会极大地改变人类社会结构和生存方式。人工智能技术加速融入经济社会发展各领域全过程已是大势所趋。人工智能在重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局方面将发挥出重要作用。我国面临中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局,将以国内国际两个大局、发展安全两件大事为出发点,充分发挥海量数据和丰富应用场景优势,促进人工智能与实体经济深度融合,赋能传统产业转型升级,催生新产业新业态新模式。在加强核心技术攻关、加快新型基础设施建设、推动人工智能和实体经济融合发展、规范行业发展和完善行业治理等方面持续发力,促进人工智能创新发展。
参考资料
1.国家工业信息安全发展研究中心.2019-2020人工智能发展报告.2020-7
2.李月白,江晓原.钱学森与20世纪80年代的人工智能热.2019-11
3.广州日报.2020中国人工智能产业白皮书:五年内市场规模预计超过4000亿元.2021-2
4.李贺南,陈奕彤,宋微.2020年韩国人工智能国家战略.2020-4
5.韩联社.韩国斥巨资大力发展人工智能.2020
6.江丰光,熊博龙,张超.我国人工智能如何实现战略突破——基于中美4份人工智能发展报告的比较与解读.2020-1
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