新一代人工智能發(fā)展白皮書(2017)第三章——新一代人工智能的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
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所屬頻道:新聞中心
顧 問
潘云鶴 中國(guó)工程院院士
指導(dǎo)單位
工業(yè)和信息化部信息化和軟件服務(wù)業(yè)司
指導(dǎo)委員會(huì)
謝少鋒 工信部信軟司司長(zhǎng)
李冠宇 工信部信軟司副司長(zhǎng)
徐曉蘭 中國(guó)電子學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)
張宏圖 中國(guó)電子學(xué)會(huì)總部黨委書記兼副秘書長(zhǎng)
商 超 工信部信軟司軟件處處長(zhǎng)
傅永寶 工信部信軟司軟件處調(diào)研員
專家委員會(huì)(排名不分先后,按姓氏筆畫排序)
王士進(jìn) 科大訊飛研究院副院長(zhǎng)
韋 青 微軟中國(guó)公司首席技術(shù)官
宋 波 國(guó)安瑞(北京)科技有限公司總經(jīng)理
劉志堅(jiān) 京東金融總法律顧問
吳甘沙 馭勢(shì)科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO
季向陽 清華大學(xué)自動(dòng)化系教授
陳麗娟 阿里巴巴人工智能實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人
梁家恩 云知聲信息技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)兼CTO
崔 巖 中德人工智能研究院院長(zhǎng)
蔡雄山 騰訊研究院法律研究中心副主任
編寫單位
中國(guó)電子學(xué)會(huì)
編寫人員
李 颋 周岷峰 馬 良 凌 霞
李 巖 張雅妮 許華磊 張 嬋
張 力 陳濛萌 樊江洋 朱 毅
李俊平 閻德利 謝中業(yè) 陳 巖
1、編制背景
自1956年概念得以確立以來,人工智能發(fā)展至今已逾60年,隨著所處信息環(huán)境和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的深刻變革,開始邁進(jìn)新一輪發(fā)展階段,呈現(xiàn)出大數(shù)據(jù)、跨媒體、群體性、自主化、人機(jī)融合的發(fā)展新特征,從學(xué)術(shù)牽引式發(fā)展迅速轉(zhuǎn)變?yōu)樾枨鬆恳桨l(fā)展,相比歷史上的任何時(shí)刻,都要更加接近于人類智能,既能為進(jìn)一步掌握城市發(fā)展、生態(tài)保護(hù)、經(jīng)濟(jì)管理、金融風(fēng)險(xiǎn)等宏觀系統(tǒng)提供指導(dǎo),也能為設(shè)計(jì)制造、健康醫(yī)療、交通管理、能源節(jié)約等微觀領(lǐng)域提供解決方案。我國(guó)正值工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、信息化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的攻堅(jiān)階段,迫切需要加快推動(dòng)人工智能在國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)各行業(yè)、各領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效,改善人民生活水平,切實(shí)解決經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重大結(jié)構(gòu)性失衡。針對(duì)于此,有必要研究編制新一代人工智能發(fā)展白皮書,明確人工智能在新時(shí)期、新形勢(shì)下的技術(shù)框架、關(guān)鍵環(huán)節(jié)、應(yīng)用前景,為推動(dòng)人工智能關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣提供措施建議,進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)智能相關(guān)的前沿新興產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康快速發(fā)展,有力支撐我國(guó)信息化和工業(yè)化深度融合邁上新臺(tái)階。
2、編制目標(biāo)
(1)明確新一代人工智能的主要發(fā)展方向,系統(tǒng)歸納其主要驅(qū)動(dòng)因素及最具典型意義的特征。
(2)研究新一代人工智能的技術(shù)框架,梳理技術(shù)演進(jìn)軌跡,提出基礎(chǔ)性、通用性技術(shù)體系。
(3)探索新一代人工智能的產(chǎn)業(yè)邊界,劃分產(chǎn)業(yè)類別和應(yīng)用場(chǎng)景,研判相關(guān)的投融資特征及趨勢(shì)。
(4)提出促進(jìn)新一代人工智能及相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可行性措施建議,為相關(guān)行業(yè)主管部門提供決策參考,為行業(yè)健康有序發(fā)展提供指導(dǎo)依據(jù)。
3、編制方法
(1)研究學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外相關(guān)戰(zhàn)略政策文件,充分借鑒參考國(guó)內(nèi)外主要研究動(dòng)態(tài)和成果。主要包括:美國(guó)白宮發(fā)布的《為人工智能的未來做好準(zhǔn)備》、《國(guó)家人工智能研究與發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》;英國(guó)下議院科學(xué)和技術(shù)委員會(huì)發(fā)布的《機(jī)器人和人工智能》、英國(guó)政府科學(xué)辦公室發(fā)布的《人工智能對(duì)未來決策的機(jī)會(huì)和影響》,以及英國(guó)政府在2017年1月宣布的《現(xiàn)代工業(yè)戰(zhàn)略》和3月公布的《數(shù)字戰(zhàn)略》;日本政府制定的《人工智能產(chǎn)業(yè)化路線圖》;我國(guó)出臺(tái)的《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》和《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中關(guān)于人工智能的部分。同時(shí),針對(duì)歐盟的“人腦項(xiàng)目”、德國(guó)的“智慧數(shù)據(jù)項(xiàng)目”、日本的“超智能社會(huì)”和“高級(jí)綜合智能平臺(tái)計(jì)劃”進(jìn)行了學(xué)習(xí)了解。
(2)訪談國(guó)內(nèi)知名專家學(xué)者,圍繞新一代人工智能的內(nèi)涵、外延及特征趨勢(shì)展開充分研討。新一代人工智能既有創(chuàng)新性又有繼承性,與過往所談?wù)摰娜斯ぶ悄芗扔新?lián)系又有區(qū)別,在研究?jī)?nèi)容上既要有突破又要有充分吸收和借鑒。通過與國(guó)內(nèi)人工智能相關(guān)領(lǐng)域的知名院士、高校學(xué)者、行業(yè)專家的座談交流,尤其是圍繞中國(guó)工程院潘云鶴院士《人工智能邁向2.0》一文進(jìn)行的深入學(xué)習(xí)研討,為白皮書的編制奠定了系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。
(3)調(diào)研國(guó)內(nèi)外知名人工智能企業(yè),匯集整理和分析來自實(shí)踐應(yīng)用的典型案例。高度重視人工智能領(lǐng)域的具體產(chǎn)品、服務(wù)及解決方案提供方式,走進(jìn)國(guó)內(nèi)外一批在技術(shù)或產(chǎn)業(yè)方面具備領(lǐng)先水平和特色優(yōu)勢(shì)的人工智能企業(yè)展開深度調(diào)研,并邀請(qǐng)部分企業(yè)的技術(shù)或戰(zhàn)略負(fù)責(zé)人共同參與了白皮書的編制工作。
4、特別聲明
(1)研究主題充分考慮了與國(guó)家規(guī)劃的互動(dòng)和呼應(yīng)
人工智能的概念從誕生之日開始計(jì)算,已經(jīng)超過60年,并非橫空出世的新興事物。只不過受近年來算法模式持續(xù)優(yōu)化、數(shù)據(jù)信息海量增長(zhǎng)、運(yùn)算力大幅提升的影響和帶動(dòng),表現(xiàn)出了不同以往的發(fā)展水平和特征。本白皮書一開始研究主題名為“人工智能2.0”,目前已更改為“新一代人工智能”,是為了呼應(yīng)院士研究文章、部委領(lǐng)導(dǎo)講話,以及即將出臺(tái)的國(guó)家級(jí)規(guī)劃,重點(diǎn)針對(duì)人工智能的新趨勢(shì)、新特征、新模式展開研究,并非是要提出一個(gè)全新的研究對(duì)象。
(2)研究范圍聚焦技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展
在人工智能領(lǐng)域,正孕育著堪與相對(duì)論、量子理論、計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)相提并論的重大創(chuàng)新、變革及突破。人工智能歷史性地站在了時(shí)代的風(fēng)口,將對(duì)人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來智能化浪潮的顛覆性猛烈沖擊。研究人工智能,就要研究其在人類生產(chǎn)生活中的詳細(xì)地位和作用,涉及到方方面面,包括了道德、法律、倫理、文化等領(lǐng)域。本白皮書的編制,主要是為了給相關(guān)行業(yè)主管部門和企業(yè)提供決策參考依據(jù),集中在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)兩大層面展開研究,暫未涉及其他方面。
(3)研究?jī)?nèi)容仍有待進(jìn)一步豐富完善
當(dāng)前,各類研究咨詢機(jī)構(gòu)紛紛推出圍繞人工智能主題的相關(guān)報(bào)告,各自觀點(diǎn)既有一致性,也存在部分不同意見。本白皮書的主要觀點(diǎn)和內(nèi)容僅代表編制組在目前對(duì)人工智能的研判和思考,歡迎各方專家學(xué)者和企業(yè)代表提出寶貴意見,共同推動(dòng)白皮書的及時(shí)更新和糾偏。同時(shí),隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、模式的變革,白皮書的內(nèi)容將得到進(jìn)一步豐富完善。
第三章 新一代人工智能的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
(一)新一代人工智能的產(chǎn)業(yè)邊界
一般認(rèn)為,人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的科學(xué)。迄今為止,出現(xiàn)了機(jī)器定理證明、機(jī)器翻譯、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器人與智能控制等一系列研究成果。隨著人工智能理論和技術(shù)的日益成熟,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,既包括城市發(fā)展、生態(tài)保護(hù)、經(jīng)濟(jì)管理、金融風(fēng)險(xiǎn)等宏觀層面,也包括工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、交通出行、能源利用等具體領(lǐng)域。專門從事人工智能產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)及服務(wù)的企業(yè)迅速成長(zhǎng),真正意義上的人工智能產(chǎn)業(yè)正在逐步形成、不斷豐富,相應(yīng)的商業(yè)模式也在持續(xù)演進(jìn)和多元化。
目前,對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)相對(duì)較為統(tǒng)一,但人工智能產(chǎn)業(yè)的概念有待進(jìn)一步明確,對(duì)人工智能的核心產(chǎn)業(yè)和人工智能帶動(dòng)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)也需要進(jìn)行有效區(qū)分。我們認(rèn)為,可以將圍繞人工智能技術(shù)及衍生出的主要應(yīng)用形成的具有一定需求規(guī)模、商業(yè)模式較為清晰可行的行業(yè)集合,視為人工智能在當(dāng)前的核心產(chǎn)業(yè),也即本報(bào)告所關(guān)注的主體。隨著潛在需求的逐漸明確和商業(yè)模式的日漸成熟,人工智能核心產(chǎn)業(yè)的邊界與范圍將逐步擴(kuò)展。而通過人工智能核心產(chǎn)業(yè)發(fā)展所形成的輻射和擴(kuò)散效應(yīng),獲得新提升、新增長(zhǎng)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)其它行業(yè)集合,均可視為人工智能帶動(dòng)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
通過梳理從研發(fā)到應(yīng)用所涉及的產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié),我們進(jìn)一步將新一代人工智能在當(dāng)前的核心產(chǎn)業(yè)分為基礎(chǔ)層、技術(shù)層和應(yīng)用層,結(jié)合目前常見應(yīng)用場(chǎng)景,依據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)系,再將其主要?jiǎng)澐譃榧认鄬?duì)獨(dú)立又相互依存的若干種產(chǎn)品及服務(wù),如下圖所示。
圖4 新一代人工智能當(dāng)前核心產(chǎn)業(yè)鏈
2017年,全球人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過370億美元。其中,我國(guó)人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)到56億美元左右。在下一階段,得益于技術(shù)持續(xù)進(jìn)步和商業(yè)模式不斷完善,全球人工智能市場(chǎng)需求將進(jìn)一步快速釋放,帶動(dòng)2020年全球人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1300億美元,年均增速達(dá)到60%;其中,我國(guó)人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過220億美元,年均增速接近65%。
圖5 全球人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模及年增長(zhǎng)率
圖6 我國(guó)人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模及年增長(zhǎng)率
(二)基礎(chǔ)層
基礎(chǔ)層主要包括智能傳感器、智能芯片、算法模型,其中,智能傳感器和智能芯片屬于基礎(chǔ)硬件,算法模型屬于核心軟件。隨著應(yīng)用場(chǎng)景的快速鋪開,既有的人工智能產(chǎn)業(yè)在規(guī)模和技術(shù)水平方面均與持續(xù)增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求尚有差距,倒逼相關(guān)企業(yè)及科研院所進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)智能傳感器、智能芯片及算法模型的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化力度。預(yù)計(jì)到2020年,全球智能傳感器、智能芯片、算法模型的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破270億美元,我國(guó)智能傳感器、智能芯片、算法模型的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破44億美元。
圖7 2020年全球及我國(guó)人工智能基礎(chǔ)層各產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比
1、智能傳感器:智能轉(zhuǎn)型引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展
智能傳感器屬于人工智能的神經(jīng)末梢,是實(shí)現(xiàn)人工智能的核心組件,是用于全面感知外界環(huán)境的最核心元件,各類傳感器的大規(guī)模部署和應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)人工智能不可或缺的基本條件。隨著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化改造的逐步推進(jìn),以及相關(guān)新型智能應(yīng)用和解決方案的興起,對(duì)智能傳感器的需求將進(jìn)一步提升,預(yù)計(jì)到2020年全球智能傳感器的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過54億美元,其中我國(guó)智能傳感器的產(chǎn)業(yè)規(guī)模為11億美元。
核心技術(shù)。智能傳感器本質(zhì)上是利用微處理器實(shí)現(xiàn)智能處理功能的傳感器,必須能夠自主接收、分辨外界信號(hào)和指令,并能通過模糊邏輯運(yùn)算、主動(dòng)鑒別環(huán)境,自動(dòng)調(diào)整和補(bǔ)償適應(yīng)環(huán)境,以便于大幅減輕數(shù)據(jù)傳輸頻率和強(qiáng)度,顯著提高數(shù)據(jù)采集效率。目前,智能傳感器集成化、小型化的特點(diǎn)愈發(fā)突出,更多的功能被集成在一起,控制單元所需的外圍接插件和分立元件越來越少,促使其通用性更強(qiáng),應(yīng)用范圍更寬廣,制造成本也進(jìn)一步下降。同時(shí),原子材料、納米材料等新材料技術(shù)也在智能傳感器領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用,使其表現(xiàn)出更為靈敏的物理性能。
主要產(chǎn)品。智能傳感器已廣泛應(yīng)用于智能機(jī)器人、智能制造系統(tǒng)、智能安防、智能人居、智能醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。例如,在智能機(jī)器人領(lǐng)域,智能傳感器使機(jī)器人具有了視覺、聽覺和觸覺,可感周邊環(huán)境,完成各種動(dòng)作,并與人發(fā)生互動(dòng),包括觸覺傳感器、視覺傳感器、超聲波傳感器等。在智能制造系統(tǒng)領(lǐng)域,利用智能傳感器可直接測(cè)量與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)的溫度、壓力、流量等指標(biāo),利用深度學(xué)習(xí)等模型進(jìn)行計(jì)算,推斷出產(chǎn)品的質(zhì)量,包括液位、能耗、速度等傳感器。在安防、人居、醫(yī)療等與人類生活密切相關(guān)的領(lǐng)域,智能傳感器也廣泛搭載于各類智能終端,包括光線傳感器、距離傳感器、重力傳感器、陀螺儀、心律傳感器等。
典型企業(yè)。智能傳感器市場(chǎng)主要由國(guó)外廠商占據(jù),集中度相對(duì)較高。由于技術(shù)基礎(chǔ)深厚,國(guó)外廠商通常多點(diǎn)布局,產(chǎn)品種類也較為豐富,較為典型的有霍尼韋爾、美國(guó)壓電、意法半導(dǎo)體、飛思卡爾。如霍尼韋爾生產(chǎn)的產(chǎn)品包括了壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等多個(gè)產(chǎn)品類型,涉及航空航天、交通運(yùn)輸、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域。美國(guó)壓電生產(chǎn)的產(chǎn)品涵蓋了加速度傳感器、壓力傳感器、扭矩傳感器等,并涉及核工業(yè)、石化、水力、電力、和車輛等多個(gè)不同領(lǐng)域。相比之下,我國(guó)廠商經(jīng)營(yíng)內(nèi)容仍較為單一,如高德紅外主要生產(chǎn)紅外熱成像儀,華潤(rùn)半導(dǎo)體主要生產(chǎn)光敏半導(dǎo)體,但其中也出現(xiàn)了華工科技、中航電測(cè)等少數(shù)企業(yè)試水?dāng)U大布局范圍。人工智能根據(jù)客觀環(huán)境變化進(jìn)行相應(yīng)的改變和適應(yīng),持續(xù)提高算法的準(zhǔn)確性與可靠性。
表6 主要智能傳感器及生產(chǎn)企業(yè)
2、智能芯片:初創(chuàng)企業(yè)蓄勢(shì)待發(fā)
智能芯片是人工智能的核心,與傳統(tǒng)芯片最大的差別在于架構(gòu)不同,傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)芯片均屬于馮·諾依曼體系,智能芯片則仿照大腦的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),試圖突破馮·諾依曼體系中必須通過總線交換信息的瓶頸。當(dāng)前各大科技巨頭正積極布局人工智能芯片領(lǐng)域,初創(chuàng)企業(yè)紛紛入局,隨著市場(chǎng)將進(jìn)一步打開,預(yù)計(jì)到2020年全球智能芯片的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將接近135億美元,其中我國(guó)智能芯片的產(chǎn)業(yè)規(guī)模近25億美元。
核心技術(shù)。深度學(xué)習(xí)已成為當(dāng)前主流的人工智能算法,這對(duì)于處理器芯片的運(yùn)算能力和功耗提出了更高要求,目前軟件企業(yè)采取的主流方案是通過應(yīng)用GPU和FPGA提高運(yùn)算效率,與CPU少量的邏輯運(yùn)算單元相比,GPU就是一個(gè)龐大的計(jì)算矩陣,具有數(shù)以千計(jì)的計(jì)算核心,可實(shí)現(xiàn)10-100倍應(yīng)用吞吐量,而且支持對(duì)深度學(xué)習(xí)至關(guān)重要的并行計(jì)算能力,可以比傳統(tǒng)處理器更加快速,大大加快了訓(xùn)練過程。同時(shí),一些針對(duì)深度學(xué)習(xí)算法而專門優(yōu)化和設(shè)計(jì)的芯片也已經(jīng)面市,由于是量身定制,運(yùn)行更為高效。
主要產(chǎn)品。數(shù)據(jù)和運(yùn)算是深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),可以用于通用基礎(chǔ)計(jì)算且運(yùn)算速率更快的GPU迅速成為人工智能計(jì)算的主流芯片。2015年以來,英偉達(dá)公司的GPU得到廣泛應(yīng)用,并行計(jì)算變得更快、更便宜、更有效,最終導(dǎo)致人工智能大爆發(fā)。同時(shí),與人工智能更匹配的智能芯片體系架構(gòu)的研發(fā)成為人工智能領(lǐng)域的新風(fēng)口,已有一些公司針對(duì)人工智能推出了專用的人工智能芯片。如IBM的類腦芯片TureNorth及神經(jīng)突觸計(jì)算機(jī)芯片SyNAPSE、高通的認(rèn)知計(jì)算平臺(tái)Zeroth、英特爾收購的Nervana、浙江大學(xué)與杭州電子科技大學(xué)的學(xué)者合作研制的類腦芯片“達(dá)爾文”,中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的寒武紀(jì)芯片。
典型企業(yè)。作為核心和底層基礎(chǔ),智能芯片已經(jīng)成為各大公司布局的重點(diǎn)領(lǐng)域。目前傳統(tǒng)芯片巨頭如英特爾、英偉達(dá),大型互聯(lián)網(wǎng)公司如谷歌、微軟已經(jīng)在該領(lǐng)域發(fā)力,這些公司資金實(shí)力雄厚,除了自行研發(fā)外,通常也采用收購的方式快速建立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。例如,谷歌繼2016年發(fā)布第一代TPU 后,于今年谷歌I/O大會(huì)上推出了第二代深度學(xué)習(xí)芯片TPU,英特爾則以167億美元收購FPGA生產(chǎn)商Altera公司。由于智能芯片剛剛興起,技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)都處于探索階段,我國(guó)芯片廠商換道超車的機(jī)會(huì)窗口閃現(xiàn),涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的創(chuàng)業(yè)型公司,如寒武紀(jì)、深鑒科技等。
表7 主要智能芯片及生產(chǎn)企業(yè)
3、算法模型:通過開源構(gòu)建生態(tài)已是大勢(shì)所趨
人工智能的算法是讓機(jī)器自我學(xué)習(xí)的算法,通常可以分為監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)。隨著行業(yè)需求進(jìn)一步具化,及對(duì)分析要求進(jìn)一步的提升,圍繞算法模型的研發(fā)及優(yōu)化活動(dòng)將越發(fā)頻繁。當(dāng)前,算法模型產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模,預(yù)計(jì)到2020年全球算法模型產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到82億美元,我國(guó)算法模型產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破8億美元。
核心技術(shù)。算法創(chuàng)新是推動(dòng)本輪人工智能大發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力,深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等技術(shù)的出現(xiàn)使得機(jī)器智能的水平大為提升。全球科技巨頭紛紛以深度學(xué)習(xí)為核心在算法領(lǐng)域展開布局,谷歌、微軟、IBM、Facebook、百度等相繼在圖片識(shí)別、機(jī)器翻譯、語音識(shí)別、決策助手、生物特征識(shí)別等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了創(chuàng)新突破。
主要產(chǎn)品。目前,隨著大數(shù)據(jù)環(huán)境的日漸形成,全球算法模型持續(xù)取得應(yīng)用進(jìn)展,深度學(xué)習(xí)算法成為推動(dòng)人工智能發(fā)展的焦點(diǎn),各大公司紛紛推出自己的深度學(xué)習(xí)框架,如谷歌的TensorFlow,IBM的System ML,F(xiàn)acebook的Torchnet,百度公司的PaddlePaddle。更為重要的是,開源已成為這一領(lǐng)域不可逆的趨勢(shì),這些科技巨頭正著手推動(dòng)相關(guān)算法的開源化,發(fā)起算法生態(tài)系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)。與此同時(shí),服務(wù)化也是算法領(lǐng)域未來發(fā)展的重要方向,一些在算法提供商正將算法包裝為服務(wù),針對(duì)客戶的具體需求提供整體解決方案。
典型企業(yè)。目前,在算法模型領(lǐng)域具備優(yōu)勢(shì)的企業(yè)基本均為知名的科技巨頭,正在通過構(gòu)建聯(lián)盟關(guān)系,擴(kuò)展戰(zhàn)略定位等方式布局人工智能產(chǎn)業(yè)。2016年9月,F(xiàn)acebook、亞馬遜、谷歌Alphabet、IBM和微軟自發(fā)聚集在一起,宣布締結(jié)新的人工智能伙伴關(guān)系,10月,谷歌公司更是調(diào)整戰(zhàn)略方向從移動(dòng)優(yōu)先轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ぶ悄軆?yōu)先。我國(guó)科技企業(yè)也紛紛落子人工智能,2017年3月,阿里巴巴正式推出“NASA”計(jì)劃,騰訊成立人工智能實(shí)驗(yàn)室,5月,百度公司將戰(zhàn)略定位從互聯(lián)網(wǎng)公司變更為人工智能公司,發(fā)展人工智能已經(jīng)成為科技界的共識(shí)。
表8 主要算法模型及相關(guān)機(jī)構(gòu)
(三)技術(shù)層
技術(shù)層主要包括語音識(shí)別、圖像視頻識(shí)別、文本識(shí)別等產(chǎn)業(yè),其中語音識(shí)別已經(jīng)延展到了語義識(shí)別層面,圖像視頻識(shí)別包括了人臉識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別、指紋識(shí)別等領(lǐng)域,文本識(shí)別主要是針對(duì)印刷、手寫及圖像拍攝等各種字符進(jìn)行辨識(shí)。隨著全球人工智能基礎(chǔ)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域的不斷豐富,人工智能技術(shù)層各產(chǎn)業(yè)未來將保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。預(yù)計(jì)到2020年,全球語音識(shí)別、圖像視頻識(shí)別、文本識(shí)別等人工智能技術(shù)層產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到342億美元,我國(guó)人工智能技術(shù)層產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破66億美元。
圖8 2020年全球及我國(guó)人工智能技術(shù)層各產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比
1、語音識(shí)別:正在步入應(yīng)用拉動(dòng)的快速增長(zhǎng)階段
語音識(shí)別(Speech Recognition,SR)技術(shù)是將人類語音中的詞匯內(nèi)容轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀的輸入,例如按鍵、二進(jìn)制編碼或者字符序列。語音識(shí)別技術(shù)與其他自然語言處理技術(shù)如機(jī)器翻譯及語音合成技術(shù)相結(jié)合,可以構(gòu)建出更加復(fù)雜的應(yīng)用及產(chǎn)品。在大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算以及其他技術(shù)的推動(dòng)下,全球的語音識(shí)別產(chǎn)業(yè)已經(jīng)步入應(yīng)用快速增長(zhǎng)期,未來將代入更多實(shí)際場(chǎng)景,預(yù)計(jì)到2020年全球語音識(shí)別產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到236億美元,國(guó)內(nèi)語音識(shí)別產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到44.2億美元。
核心技術(shù)。語音識(shí)別的主要目的是讓智能設(shè)備能夠具有和人類一樣的聽識(shí)能力,同時(shí)將人類語言所表述的自然語義自動(dòng)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能理解和操作的結(jié)構(gòu)化語義,完成實(shí)時(shí)的人機(jī)交互功能。近年來,語音喚醒技術(shù)、聲學(xué)前端處理技術(shù)、聲紋識(shí)別技術(shù)、語義理解技術(shù)、對(duì)話管理技術(shù)等語音識(shí)別領(lǐng)域核心技術(shù)的蓬勃發(fā)展,有助于構(gòu)建智能語音交互界面系統(tǒng),提高語音識(shí)別的準(zhǔn)確率與響應(yīng)速度,滿足垂直領(lǐng)域?qū)ψ匀徽Z義識(shí)別和聲音指令的應(yīng)用需求,為用戶提供自然、友好和便捷的人機(jī)交互體驗(yàn)。
主要產(chǎn)品。伴隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與智能硬件設(shè)備的普及,人類已經(jīng)不再滿足于鍵盤輸入和手寫輸入等傳統(tǒng)人機(jī)交互方式,語音識(shí)別技術(shù)在電子信息、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、教育、辦公等各個(gè)領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用,形成了智能語音輸入系統(tǒng)、智能語音助手、智能音箱、車載語音系統(tǒng)、智能語音輔助醫(yī)療系統(tǒng)、智能口語評(píng)測(cè)系統(tǒng)、智能會(huì)議系統(tǒng)等產(chǎn)品,可以通過用戶的語音指令和談話內(nèi)容實(shí)現(xiàn)陪伴聊天、文字錄入、事務(wù)安排、信息查詢、身份識(shí)別、設(shè)備控制、路徑導(dǎo)航、會(huì)議記錄等功能,優(yōu)化了復(fù)雜的工作流程,提供了全新的用戶應(yīng)用體驗(yàn)。
典型企業(yè)。語音識(shí)別領(lǐng)域具有較高的行業(yè)技術(shù)壁壘,在全球范圍內(nèi),只有少數(shù)的企業(yè)具有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。目前,Nuance、蘋果、三星、微軟、谷歌、科大訊飛、云知聲、百度、阿里、凌聲芯、思必馳等知名企業(yè)均重點(diǎn)攻克語音識(shí)別技術(shù),推出大量相關(guān)產(chǎn)品。Nuance曾經(jīng)是全球最大的語音識(shí)別技術(shù)提供商,側(cè)重于為服務(wù)提供商提供底層技術(shù)解決方案,隨著企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)以及商業(yè)環(huán)境的改變,目前轉(zhuǎn)型為客戶端解決方案提供商;蘋果公司以Siri語音助手為平臺(tái)關(guān)聯(lián)iOS系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用與服務(wù),傾向于改善用戶的智能手機(jī)使用體驗(yàn)和創(chuàng)新商業(yè)模式;微軟致力于提高語音識(shí)別技術(shù)的準(zhǔn)確率,英語的語音識(shí)別轉(zhuǎn)錄詞錯(cuò)率僅5.9%,達(dá)到了專業(yè)速錄員水平,并將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于自身產(chǎn)品“小冰”和“小娜”之中;科大訊飛作為國(guó)內(nèi)智能語音和人工智能產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,中文語音識(shí)別技術(shù)已處于世界領(lǐng)先地位,并逐漸建立中文智能語音產(chǎn)業(yè)生態(tài);云知聲重點(diǎn)構(gòu)建集機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)、語音認(rèn)知計(jì)算和大數(shù)據(jù)交互接口三位一體的智能平臺(tái),垂直應(yīng)用領(lǐng)域集中于智能家居和車載系統(tǒng);阿里人工智能實(shí)驗(yàn)室借助“天貓精靈”智能音箱構(gòu)建基于語音識(shí)別的智能人機(jī)交互系統(tǒng),并通過有效接入第三方應(yīng)用實(shí)現(xiàn)生活?yuàn)蕵饭δ艿倪M(jìn)一步拓展。
圖9 語音識(shí)別主要產(chǎn)品及典型企業(yè)
2、圖像視頻識(shí)別:在安防監(jiān)控市場(chǎng)具有巨大增長(zhǎng)潛力
圖像識(shí)別(Image Recognition,IR)技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解,以識(shí)別各種不同模式狀態(tài)下的目標(biāo)和對(duì)象,包括人臉、手勢(shì)、指紋等生物特征。視頻從工程技術(shù)角度可以理解成靜態(tài)圖像的集合,所以視頻識(shí)別與圖像識(shí)別的定義和基本原理一致,在識(shí)別量和計(jì)算量上明顯提高。隨著人類社會(huì)環(huán)境感知要求的不斷提升和社會(huì)安全問題的日益復(fù)雜,人臉識(shí)別和視頻監(jiān)控作用更加突出,圖像視頻識(shí)別產(chǎn)業(yè)未來將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng),預(yù)計(jì)到2020年全球圖像視頻識(shí)別產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到82億美元,國(guó)內(nèi)圖像視頻識(shí)別產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到15.2億美元。
核心技術(shù)。圖像視頻識(shí)別是通過計(jì)算機(jī)模擬人類器官和大腦感知辨別外界畫面刺激的過程,既要有進(jìn)入感官的信息,也要有記憶中存儲(chǔ)的信息,對(duì)存儲(chǔ)的信息和接受的信息進(jìn)行比較加工,完成圖像視頻的辨識(shí)過程。圍繞以上特定需求,圖像預(yù)處理技術(shù)、特征提取分類技術(shù)、圖像匹配算法、相似性對(duì)比技術(shù)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)等構(gòu)成了圖像視頻識(shí)別的核心技術(shù)體系框架,能夠?qū)νㄟ^計(jì)算機(jī)輸入和照相機(jī)及攝像頭獲取的圖片視頻進(jìn)行變換、壓縮、增強(qiáng)復(fù)原、分割描述等操作,顯著提高圖像視頻識(shí)別質(zhì)量和清晰度,有助于快速準(zhǔn)確完成圖像視頻的響應(yīng)分析流程。
主要產(chǎn)品。隨著工業(yè)生產(chǎn)及生活消費(fèi)領(lǐng)域影像設(shè)備的日益普及,每天都會(huì)產(chǎn)生海量蘊(yùn)含豐富價(jià)值和信息的圖片及視頻,單靠人力無法進(jìn)行分揀處理,需要借助圖像視頻識(shí)別功能進(jìn)行集中快速獲取與解析。目前,智能圖片搜索、人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、掃碼支付、視覺工業(yè)機(jī)器人、輔助駕駛等圖像視頻識(shí)別產(chǎn)品正在深刻改變著傳統(tǒng)行業(yè),針對(duì)種類繁雜、形態(tài)多樣的圖形數(shù)據(jù)和應(yīng)用場(chǎng)景,基于系統(tǒng)集成硬件架構(gòu)和底層算法軟件平臺(tái)定制綜合解決方案,面向需求生成圖像視頻的模型建立與行為識(shí)別流程,為用戶提供豐富的場(chǎng)景分析功能與環(huán)境感知交互體驗(yàn)。
典型企業(yè)。近年來,國(guó)內(nèi)外從事圖像視頻識(shí)別的公司顯著增加,谷歌、Facebook、微軟、曠視科技、圖普科技、格靈深瞳等國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)重點(diǎn)集中在人臉識(shí)別、智能安防和智能駕駛等領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)。國(guó)外公司大多進(jìn)行底層技術(shù)研發(fā),同時(shí)偏重于整體解決方案的提出,積極建立開源代碼生態(tài)體系,如谷歌推出Google Lens應(yīng)用實(shí)時(shí)識(shí)別手機(jī)拍攝的物品并提供與之相關(guān)的內(nèi)容,F(xiàn)acebook開源三款智能圖片識(shí)別軟件,鼓勵(lì)研發(fā)者們圍繞其圖像視頻識(shí)別技術(shù)框架開發(fā)各類功能豐富的應(yīng)用產(chǎn)品;國(guó)內(nèi)企業(yè)直接對(duì)接細(xì)分領(lǐng)域,商業(yè)化發(fā)展道路較為明確,如曠視科技目前重點(diǎn)研發(fā)人臉檢測(cè)識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品,加強(qiáng)管控卡口綜合安檢、重點(diǎn)場(chǎng)所管控、小區(qū)管控、智慧營(yíng)區(qū)等領(lǐng)域的業(yè)務(wù)布局,圖普科技在阿里云市場(chǎng)提供色情圖像和暴恐圖像識(shí)別的產(chǎn)品和服務(wù),確定準(zhǔn)確率超過99.5%,滿足了云端用戶的安全需求。
表10 圖像視頻識(shí)別主要產(chǎn)品及典型企業(yè)
3、文本識(shí)別:全面進(jìn)入云端互聯(lián)時(shí)代
文本識(shí)別(Text Recognition,TR)技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別字符,包括文字信息的采集、信息的分析與處理、信息的分類判別等內(nèi)容。文本識(shí)別可以有效提高如征信、文獻(xiàn)檢索、證件識(shí)別等業(yè)務(wù)的自動(dòng)化程度,簡(jiǎn)化工作流程,提高相關(guān)行業(yè)效率。隨著政府、金融、教育、科技等領(lǐng)域需求的進(jìn)一步上升,文本識(shí)別將在工業(yè)自動(dòng)化流程與個(gè)人消費(fèi)領(lǐng)域取得長(zhǎng)足發(fā)展,預(yù)計(jì)到2020年全球文本識(shí)別產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到24億美元,國(guó)內(nèi)文本識(shí)別產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到6.6億美元。
核心技術(shù)。文本識(shí)別技術(shù)目前正由嵌入式設(shè)備本地化處理向云端在線處理全面演進(jìn)發(fā)展,過去由鼠標(biāo)與鍵盤輸入的文本信息,現(xiàn)在則主要由攝像頭、麥克風(fēng)和觸摸屏采集獲取。在此基礎(chǔ)上,以往的文本識(shí)別核心技術(shù),如模版匹配技術(shù)、字符分割技術(shù)、光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)(Optical Character Recognition,OCR)、邏輯句法判斷技術(shù)等需要與應(yīng)用程序編程接口(API)技術(shù)、智能終端算法技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等結(jié)合,衍生出面向云端與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的新型文本識(shí)別系統(tǒng),通過開放的平臺(tái)與服務(wù)為廣大的企業(yè)及個(gè)人用戶提供方便快捷的服務(wù)。
主要產(chǎn)品。當(dāng)今信息社會(huì)背景下,文本信息不僅體量巨大,表現(xiàn)形式也日趨復(fù)雜,包括印刷體、手寫體以及通過外接設(shè)備輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的字符圖形。同時(shí),隨著世界不同語言文明地區(qū)交流逐漸增多,對(duì)實(shí)時(shí)語言文本翻譯系統(tǒng)的需求更加強(qiáng)烈。目前,基于文本識(shí)別技術(shù)開發(fā)的文件掃描、名片識(shí)別、身份證信息提取、文本翻譯、在線閱卷、公式識(shí)別等產(chǎn)品正在金融、安防、教育、外交等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,通過不同的授權(quán)級(jí)別,為企業(yè)級(jí)用戶部署專業(yè)的文檔管理、移動(dòng)辦公與信息錄入基礎(chǔ)設(shè)施,同時(shí)為個(gè)人用戶提供個(gè)性化的人脈建立、信息咨詢和遠(yuǎn)程教育服務(wù)。
典型企業(yè)。隨著文本識(shí)別在各類垂直應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸普及,國(guó)內(nèi)外企業(yè)也結(jié)合自身業(yè)務(wù)和區(qū)域發(fā)展特色積極展開布局。谷歌、微軟、亞馬遜等跨國(guó)科技巨頭在自身產(chǎn)品服務(wù)中內(nèi)嵌文本識(shí)別技術(shù),以增強(qiáng)產(chǎn)品使用體驗(yàn)和用戶粘度,如谷歌推出的在線翻譯系統(tǒng)可提供80種語言之間的即時(shí)翻譯,并將自身的語音識(shí)別技術(shù)與文本識(shí)別相結(jié)合,提高了翻譯效率。國(guó)內(nèi)公司在中文文本識(shí)別領(lǐng)域也有多年積累,具備良好的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與產(chǎn)業(yè)背景,漢王科技、百度、騰訊等均有較為成熟的產(chǎn)品推出,如漢王正在構(gòu)建以識(shí)別云和設(shè)備云為核心的文本識(shí)別2.0系統(tǒng)。
表11 文本識(shí)別主要產(chǎn)品及典型企業(yè)
(四)應(yīng)用層
應(yīng)用層主要包括智能機(jī)器人、智能金融、智能醫(yī)療、智能安防、智能駕駛、智能搜索、智能教育、智能制造系統(tǒng)及智能人居等產(chǎn)業(yè)。其中,智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模及增速相對(duì)突出;智能金融、智能駕駛、智能教育的用戶需求相對(duì)明確且市場(chǎng)已步入快速增長(zhǎng)階段;智能安防集中于行業(yè)應(yīng)用和政府采購,市場(chǎng)集中度相對(duì)較高;智能搜索、智能人居的產(chǎn)品尚未完善,市場(chǎng)正在逐步培育;智能醫(yī)療則涉及審批機(jī)制,市場(chǎng)尚未放量。預(yù)計(jì)到2020年,全球人工智能應(yīng)用層產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到672億美元,其中,智能機(jī)器人、智能駕駛、智能教育、智能安防及智能金融的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過68%,同時(shí)我國(guó)人工智能應(yīng)用層產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破110億美元。
圖9 2020年全球及我國(guó)人工智能應(yīng)用層各產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比
1、智能機(jī)器人
智能機(jī)器人是指具備不同程度類人智能,可實(shí)現(xiàn)“感知-決策-行為-反饋”閉環(huán)工作流程,可協(xié)助人類生產(chǎn)、服務(wù)人類生活,可自動(dòng)執(zhí)行工作的各類機(jī)器裝置,主要包括智能工業(yè)機(jī)器人、智能服務(wù)機(jī)器人和智能特種機(jī)器人。受智能工業(yè)機(jī)器人助推智能制造升級(jí)和智能家用服務(wù)機(jī)器人率先放量的帶動(dòng),智能機(jī)器人全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模在2020年會(huì)接近90億美元,我國(guó)將達(dá)到25億美元。
核心技術(shù)。由于高頻人機(jī)互動(dòng)特點(diǎn),智能機(jī)器人的核心技術(shù)重點(diǎn)聚焦在智能感知、智能認(rèn)知和多模態(tài)人機(jī)交互領(lǐng)域。同時(shí)依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同,智能機(jī)器人也存在著大量帶有典型行業(yè)特征的特色關(guān)鍵技術(shù)。智能工業(yè)機(jī)器人運(yùn)用傳感技術(shù)和機(jī)器視覺技術(shù),具備觸覺和簡(jiǎn)單的視覺系統(tǒng),更進(jìn)一步運(yùn)用人機(jī)協(xié)作、多模式網(wǎng)絡(luò)化交互、自主編程等技術(shù)增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能,引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人完成定位、檢測(cè)、識(shí)別等更為復(fù)雜的工作,替代人工視覺運(yùn)用于不適合人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合;智能家用服務(wù)機(jī)器人重點(diǎn)應(yīng)用移動(dòng)定位技術(shù)和智能交互技術(shù),達(dá)到服務(wù)范圍全覆蓋及家用陪護(hù)的目的;智能醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人重點(diǎn)突破介入感知建模、微納技術(shù)和生肌電一體化技術(shù),以達(dá)到提升手術(shù)精度、加速患者康復(fù)的目的;智能公共服務(wù)機(jī)器人重點(diǎn)運(yùn)用智能感知認(rèn)知技術(shù)、多模態(tài)人機(jī)交互技術(shù)、機(jī)械控制和移動(dòng)定位技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)化功能的呈現(xiàn)和完成;智能特種機(jī)器人運(yùn)用仿生材料結(jié)構(gòu)、復(fù)雜環(huán)境動(dòng)力學(xué)控制、微納系統(tǒng)等前沿技術(shù),替代人類完成高危環(huán)境和特種工況作業(yè)。
主要產(chǎn)品。智能工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,隨著柔性生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型,具備感知、規(guī)劃、學(xué)習(xí)能力的智能定位機(jī)器人和智能檢測(cè)機(jī)器人加速出現(xiàn),智能定位機(jī)器人通過機(jī)器視覺系統(tǒng)結(jié)合雙目攝像頭,引導(dǎo)機(jī)械手進(jìn)行準(zhǔn)確的定位和運(yùn)動(dòng)控制,不僅可以完成對(duì)工件的抓取和放置等操作,同時(shí)還能進(jìn)行焊縫、拋光、噴涂、外殼平整等多項(xiàng)作業(yè);智能檢測(cè)機(jī)器人用機(jī)器視覺檢測(cè)方法大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。智能服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域,隨著人均收入水平的提升,對(duì)家用工具智能化程度的需求日益增長(zhǎng),掃地機(jī)器人、擦窗機(jī)器人等智能家政服務(wù)產(chǎn)品大量涌現(xiàn);同時(shí)由于全球老齡化引發(fā)的社會(huì)問題,情感陪護(hù)類機(jī)器人市場(chǎng)需求也逐步成熟,輔助人類進(jìn)行陪伴和溝通;隨著全球醫(yī)療投入的持續(xù)增加以及微創(chuàng)類手術(shù)需求的快速上升,智能醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人進(jìn)一步促進(jìn)了醫(yī)療解決方案的高效化和精準(zhǔn)化。智能特種機(jī)器人領(lǐng)域,人類工作及探索的環(huán)境邊界不斷拓展,為降低在高危及不確定環(huán)境的工作難度,智能軍用機(jī)器人、應(yīng)急救援機(jī)器人及消防機(jī)器人等正在逐漸代替人類從事高危環(huán)境和特殊工況;無人機(jī)則廣泛應(yīng)用在警用、城市管理、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、氣象、電力、搶險(xiǎn)救災(zāi)、視頻拍攝等行業(yè),實(shí)現(xiàn)大面積巡查,完成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。
典型企業(yè)。智能工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,國(guó)際四大巨頭仍占據(jù)較高市場(chǎng)份額,日本發(fā)那科和安川、德國(guó)庫卡、瑞士ABB、意大利柯馬側(cè)重具有分揀和裝配能力的智能工業(yè)機(jī)器人,英國(guó)Meta、德國(guó)Scansonic、日本安川聚焦激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng);國(guó)內(nèi)智能工業(yè)機(jī)器人“三巨頭”新松、云南昆船和北京機(jī)科占據(jù)國(guó)內(nèi)90%市場(chǎng)份額,均有典型產(chǎn)品推出,新松重點(diǎn)提供自動(dòng)化裝配與檢測(cè)生產(chǎn)線、物流與倉儲(chǔ)自動(dòng)化成套設(shè)備,云南昆船側(cè)重?zé)煵菪袠I(yè)服務(wù),北京機(jī)科主要應(yīng)用于印鈔造幣、輪胎及軍工領(lǐng)域。智能服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域,美國(guó)iRobot、中國(guó)科沃斯、美國(guó)IntuitiveSurgica、以色列Rewalk、荷蘭Hot-Cheers分別聚焦于清潔、手術(shù)、康復(fù)及分揀等細(xì)分領(lǐng)域。智能特種機(jī)器人領(lǐng)域,波士頓動(dòng)力圍繞著擁有液壓驅(qū)動(dòng)核心技術(shù)的“大狗”機(jī)器人,不斷構(gòu)筑技術(shù)壁壘;大疆在國(guó)內(nèi)消費(fèi)級(jí)無人機(jī)領(lǐng)域占有率達(dá)75%,成為估值超百億美元的“獨(dú)角獸”企業(yè);美國(guó)Howeand Howe Techonologies則專注生產(chǎn)消防機(jī)器人,應(yīng)用于應(yīng)急救援場(chǎng)景。
表12 智能機(jī)器人主要產(chǎn)品及典型企業(yè)
2、智能金融
金融行業(yè)與整個(gè)社會(huì)存在巨大的交織網(wǎng)絡(luò),每時(shí)每刻都能夠產(chǎn)生金融交易、客戶信息、市場(chǎng)分析、風(fēng)險(xiǎn)控制、投資顧問等多種海量數(shù)據(jù)。促進(jìn)人工智能技術(shù)與金融行業(yè)相融合,在前端可以增強(qiáng)用戶的便利性和安全性,在中臺(tái)支持授信、各類金融交易和金融分析中的決策,在后臺(tái)用于風(fēng)險(xiǎn)防控和監(jiān)督。這將大幅改變金融行業(yè)現(xiàn)有格局,推動(dòng)銀行、保險(xiǎn)、理財(cái)、借貸、投資等各類金融服務(wù)的個(gè)性化、定制化和智能化。受智能客服、金融搜索引擎及身份驗(yàn)證入口級(jí)產(chǎn)品的廣泛普及和應(yīng)用,智能金融全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模在2020年會(huì)接近52億美元,我國(guó)將達(dá)到8億美元。
核心技術(shù)。當(dāng)前,線上交易引發(fā)的隱私泄露及金融詐騙頻出,同時(shí)隨著移動(dòng)終端和金融機(jī)構(gòu)客戶端的普及,提取的用戶金融數(shù)據(jù)逐步豐富,金融機(jī)構(gòu)線上服務(wù)能力和用戶隱私和交易風(fēng)控就變得至關(guān)重要,語音識(shí)別、自然語音處理、計(jì)算機(jī)視覺、生物特征識(shí)別和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。語音識(shí)別與自然語音處理技術(shù)可以為前端服務(wù)客戶實(shí)現(xiàn)批量人性化和個(gè)性化的服務(wù);計(jì)算機(jī)視覺與生物特征識(shí)別技術(shù)則為金融支付驗(yàn)證提供了保障;機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)一方面通過導(dǎo)入海量金融交易數(shù)據(jù),從中分析信用卡數(shù)據(jù),識(shí)別欺詐交易,并提前預(yù)測(cè)交易變化趨勢(shì),另一方面通過構(gòu)建金融知識(shí)圖譜將不同來源的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)整合到一起,建立基于大數(shù)據(jù)的完整征信授信體系。
主要產(chǎn)品。基于電話、網(wǎng)頁在線、微信、短信及APP等多模式多頻次的金融信息及服務(wù)獲取渠道,相對(duì)較為成熟并已經(jīng)逐步推廣的產(chǎn)品包括智能客服、金融搜索引擎和身份驗(yàn)證,通過構(gòu)建知識(shí)圖譜實(shí)現(xiàn)理解答復(fù)及信息關(guān)聯(lián)體系、提供遠(yuǎn)程開戶和刷臉支付等便捷方式幫助金融機(jī)構(gòu)節(jié)省人力成本。同時(shí),隨著用戶消費(fèi)及信貸能力的逐步提升,也涌現(xiàn)出一批征信和風(fēng)險(xiǎn)控制的產(chǎn)品,但受限于數(shù)據(jù)庫的規(guī)模和數(shù)據(jù)源的相對(duì)難以獲取,目前大部分集中在客觀呈現(xiàn)款人、企業(yè)間、行業(yè)間的信息維度關(guān)聯(lián)方面。此外,金融類或資產(chǎn)管理類公司為持續(xù)提供用戶理財(cái)和升值的資產(chǎn)組合推出了智能投顧產(chǎn)品,可根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)和新的市場(chǎng)信息來預(yù)測(cè)金融資產(chǎn)的價(jià)格波動(dòng)趨勢(shì),以此創(chuàng)建符合風(fēng)險(xiǎn)收益的投資組合。
典型企業(yè)。智能客服、身份驗(yàn)證和金融搜索引擎領(lǐng)域創(chuàng)新企業(yè)較多,著重于引流擴(kuò)量。智齒科技、網(wǎng)易七魚及美國(guó)DigitalGenius均著重通過用戶體驗(yàn)提升客戶量,曠世科技、商湯科技及依圖圍繞著人臉識(shí)別的核心技術(shù)進(jìn)入金融領(lǐng)域,融360、好貸網(wǎng)、資信客聚焦垂直領(lǐng)域打造金融服務(wù)的入口。征信及風(fēng)控領(lǐng)域企業(yè)以大數(shù)據(jù)為壁壘,逐步出現(xiàn)行業(yè)龍頭。啟信寶和美國(guó)ZestFinance不斷擴(kuò)容數(shù)據(jù)基礎(chǔ),形成“平臺(tái)黑洞”優(yōu)勢(shì),啟信寶通過提取100多家官方網(wǎng)站數(shù)據(jù)產(chǎn)品側(cè)重呈現(xiàn)客觀數(shù)據(jù)整合,ZestFinance則使用谷歌的大數(shù)據(jù)模型建立信用評(píng)分體系。智能投顧多為金融機(jī)構(gòu)專業(yè)人才或者投資顧問公司轉(zhuǎn)型而來,美國(guó)Wealthfront、彌財(cái)、財(cái)鯨等主要通過
投資ETF組合以達(dá)到資產(chǎn)配置,理財(cái)魔方、錢景私人理財(cái)則專注基金產(chǎn)品的覆蓋,雪球和金貝塔等以對(duì)量化策略、投資名人的股票組合的跟投為內(nèi)容展開資訊傳遞和信息交流。
表13 智能金融主要產(chǎn)品及典型企業(yè)
3、智能醫(yī)療
促使智能機(jī)器和設(shè)備代替醫(yī)生完成部分工作,更多地觸達(dá)用戶,只是智能醫(yī)療功用的部分體現(xiàn)。運(yùn)用人工智能技術(shù)對(duì)醫(yī)療案例和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)和決策判斷,顯著提高醫(yī)療機(jī)構(gòu)和人員的工作效率并大幅降低醫(yī)療成本,才是智能醫(yī)療的核心目標(biāo)。同時(shí),通過人工智能的引導(dǎo)和約束,促使患者自覺自查、加強(qiáng)預(yù)防,更早發(fā)現(xiàn)和更好管理潛在疾病,也是智能醫(yī)療在未來的重要發(fā)展方向。
核心技術(shù)。醫(yī)療水平的提升和醫(yī)療設(shè)備的完善使得患者就診過程會(huì)產(chǎn)生與日俱增的就診數(shù)據(jù),爆炸式信息增長(zhǎng)讓醫(yī)生無法無差錯(cuò)的完成診斷和治療,同時(shí)隨著人們健康意識(shí)的加強(qiáng),預(yù)防性和精準(zhǔn)性治療同時(shí)受到關(guān)注。圖像識(shí)別、語音語義識(shí)別、深度學(xué)習(xí)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。圖像識(shí)別、語音語義識(shí)別技術(shù)可充分獲取患者的飲食習(xí)慣、鍛煉周期、服藥習(xí)慣等個(gè)人生活習(xí)慣信息以對(duì)癥下藥,深度學(xué)習(xí)技術(shù)可通過計(jì)算機(jī)模擬預(yù)測(cè)藥物活性、安全性和副作用,降低藥物研發(fā)周期,并輔助醫(yī)生工作實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)診斷和治療。
主要產(chǎn)品。期待健康長(zhǎng)壽的意愿隨著人們生活質(zhì)量的提高持續(xù)增強(qiáng),適用于生活化的身體管理的智能健康管理產(chǎn)品率先成為熱點(diǎn),以數(shù)據(jù)形式引導(dǎo)個(gè)人生活習(xí)慣以達(dá)到基于精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的健康管理。同時(shí),醫(yī)生為能進(jìn)行更精準(zhǔn)并且效率更高的診斷和治療,往往會(huì)圍繞著醫(yī)療領(lǐng)域過往沉淀的大量病理案例,不斷從預(yù)防的角度規(guī)避疾病或提前預(yù)測(cè)藥物的可行性,智能影像、智能診療等智能醫(yī)療產(chǎn)品快速興起,逐漸取代經(jīng)驗(yàn)診斷,通過大量的影像數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)模擬醫(yī)療專家的思維、診斷推理和治療過程,從而給出更可靠的診斷和治療方案。
典型企業(yè)。智能健康管理多面向消費(fèi)端客戶,創(chuàng)新企業(yè)大量涌現(xiàn),大部分集中在美國(guó)。如Next IT、Sense.ly和AiCure均是從日常健康管理切入移動(dòng)醫(yī)療,Welltok則通過可穿戴設(shè)進(jìn)行健康干預(yù)。智能診療領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展,IBM Watson以腫瘤為重心,在慢病管理、精準(zhǔn)醫(yī)療、體外檢測(cè)等九大醫(yī)療領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)突破,美國(guó)MedWhat、英國(guó)Babylon Health和中國(guó)拍醫(yī)拍、康夫子正在聚焦智能診療的單個(gè)應(yīng)用進(jìn)入該領(lǐng)域。智能影像領(lǐng)域以創(chuàng)新企業(yè)為主,圍繞影像數(shù)據(jù)源競(jìng)爭(zhēng)激烈。美國(guó)Butterfly Network和中國(guó)推想科技著重打造影像設(shè)備,美國(guó)Enlitic則重點(diǎn)關(guān)注癌癥監(jiān)測(cè),中國(guó)Deepcare圍繞SaaS模式為行業(yè)提供“算法+有效數(shù)據(jù)”服務(wù)。
表14 智能醫(yī)療主要產(chǎn)品及典型企業(yè)
4、智能安防
隨著高清視頻、智能分析、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的被動(dòng)防御安防系統(tǒng)正在升級(jí)成為主動(dòng)判斷和預(yù)警的智能安防系統(tǒng)。安防行業(yè)也從單一的安全領(lǐng)域向多行業(yè)應(yīng)用、提升生產(chǎn)效率、提高生活智能化程度方向發(fā)展,為更多的行業(yè)和人群提供可視化、智能化解決方案。隨著智慧城市、智能建筑、智慧交通等智能化產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng),智能安防也將保持高速增長(zhǎng),預(yù)計(jì)在2020年全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)106億美元,我國(guó)會(huì)達(dá)到20億美元。
核心技術(shù)。隨著平安城市建設(shè)的不斷推進(jìn),監(jiān)控點(diǎn)位越來越多,從最初的幾千路到幾萬路甚至于到現(xiàn)在幾十萬路的規(guī)模,依托視頻和卡口產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),智能安防已經(jīng)延展到事后追查、事中防范響應(yīng)、事前預(yù)防的全生命周期。目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤和目標(biāo)屬性提取等視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù),以及海量數(shù)據(jù)管理、大規(guī)模分布式計(jì)算和數(shù)據(jù)挖掘等大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)取代傳統(tǒng)的人海戰(zhàn)術(shù),實(shí)時(shí)分析視頻內(nèi)容,探測(cè)異常信息,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)可以通過識(shí)別目標(biāo)并持續(xù)跟蹤生成圖片結(jié)果,提取目標(biāo)屬性歸納可視化特征;大數(shù)據(jù)技術(shù)則用于采集、存儲(chǔ)人工智能應(yīng)用所涉及的全方位數(shù)據(jù)資源,并基于時(shí)間軸進(jìn)行數(shù)據(jù)累積,開展特征匹配和模型仿真,輔助安防部門更快、更準(zhǔn)地找到有效的資源,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和評(píng)估。
主要產(chǎn)品。為避免社會(huì)不穩(wěn)定事件頻頻發(fā)生的影響,各國(guó)對(duì)治安和安防的需求都在不斷上升,這對(duì)更高效、更精準(zhǔn)、覆蓋面更廣的安防服務(wù)提出新的需求,公安、交通、樓宇這些代表性的行業(yè)都已開始積極利用基于人工智能的硬件及定制化系統(tǒng)。智能公安管理系統(tǒng)匯總海量城市級(jí)信息,可對(duì)嫌疑人的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,將犯罪嫌疑人的軌跡鎖定由原來的幾天縮短到幾分鐘,同時(shí)其強(qiáng)大的交互能力還能與辦案民警進(jìn)行自然語言方式的溝通,真正成為辦案人員的專家助手。智能交通管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握城市道路上通行車輛的軌跡信息、停車場(chǎng)的車輛信息以及小區(qū)的停車信息,預(yù)測(cè)交通流量變化和停車位數(shù)量變化,合理調(diào)配資源、疏導(dǎo)交通,提升整個(gè)城市的運(yùn)行效率。智能樓宇管理系統(tǒng)綜合控制著建筑的安防、能耗,對(duì)于進(jìn)出大廈的人、車、物實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的跟蹤定位,監(jiān)控大樓的能源消耗,使得大廈的運(yùn)行效率最優(yōu)。
典型企業(yè)。從提供的產(chǎn)品類型來看,智能安防領(lǐng)域的企業(yè)主要分為人工智能芯片、硬件和系統(tǒng)、軟件算法三大類別。在芯片領(lǐng)域,跨國(guó)巨頭企業(yè)占較高市場(chǎng)份額,如美國(guó)英偉達(dá)和英特爾。在硬件和系統(tǒng)領(lǐng)域,各國(guó)均以采購本國(guó)產(chǎn)品為主,國(guó)內(nèi)主要采購對(duì)象為海康威視、大華集團(tuán),海康具有深厚的技術(shù)積累和成規(guī)模的研發(fā)團(tuán)隊(duì),大華持續(xù)構(gòu)建廣泛的營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò);美國(guó)則有ADT、DSC、OPTEX等高端品牌占據(jù)了安防市場(chǎng)大部分份額。在軟件算法領(lǐng)域,美國(guó)谷歌、Facebook、微軟開源代碼并提供整體解決方案,中國(guó)曠視科技、商湯科技、云從科技等企業(yè)也在專注于技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)。
表15 智能安防主要產(chǎn)品及典型企業(yè)
5、智能駕駛
智能駕駛通過車上搭載傳感器,感知周圍環(huán)境,通過算法的模型識(shí)別和計(jì)算,輔助汽車電子控制單元或直接輔助駕駛員做出決策,從而讓汽車行駛更加智能化,提升汽車駕駛的安全性和舒適性。根據(jù)智能化水平的不同,同時(shí)參考SAE的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),可將智能駕駛由低到高分為五個(gè)級(jí)別,依次是駕駛支援、部分自動(dòng)化、有條件自動(dòng)化、高度自動(dòng)化、完全自動(dòng)化。在未來各國(guó)智能駕駛相關(guān)政策法規(guī)逐漸成型、行業(yè)內(nèi)技術(shù)不斷完善、智能駕駛企業(yè)積極推動(dòng)應(yīng)用落地的情況下,智能駕駛產(chǎn)業(yè)規(guī)模將保持持續(xù)擴(kuò)大趨勢(shì),預(yù)計(jì)在2020年全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)95億美元,我國(guó)會(huì)達(dá)到12億美元。
核心技術(shù)。隨著汽車產(chǎn)業(yè)的成熟和普及,各城市交通擁堵愈發(fā)嚴(yán)重,汽車尾氣帶來的環(huán)境污染也逐漸影響了人們的生活環(huán)境和空氣質(zhì)量,應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺、深度學(xué)習(xí)和知識(shí)圖譜技術(shù)的智能化環(huán)保型駕駛方式為解決經(jīng)濟(jì)問題和社會(huì)問題創(chuàng)造良機(jī)。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)周圍的交通環(huán)境,如本車在哪里、其它車在哪里、道路多寬、限速多少、現(xiàn)在是紅燈還是綠燈等進(jìn)行識(shí)別;深度學(xué)習(xí)技術(shù)和知識(shí)圖譜構(gòu)建理解、規(guī)劃、決策以及經(jīng)驗(yàn),比如紅燈要停車、路口要減速、何時(shí)及如何換道、當(dāng)前加速還是減速等,同時(shí)按照時(shí)間順序更好地統(tǒng)籌安排車輛使用提高車輛的使用效率,減少車輛消費(fèi)總量,有效減少碳排放;機(jī)器學(xué)習(xí)操控汽車,如方向盤是否轉(zhuǎn)到位、油門剎車檔位如何協(xié)調(diào)等。
主要產(chǎn)品。智能駕駛核心依靠感知探測(cè)一定范圍內(nèi)障礙物,并依據(jù)已設(shè)置好的路線規(guī)劃實(shí)施駕駛行為,各式車載雷達(dá)、傳感器、輔助駕駛系統(tǒng)和高精地圖可以實(shí)現(xiàn)駕駛、車和路的交互與融合。車載雷達(dá)可探測(cè)路肩、車輛、行人等的方位、距離及移動(dòng)速度,視覺傳感器用來識(shí)別車道線、停止線、交通信號(hào)燈、交通標(biāo)志牌、行人及車輛等信息,定位傳感器用來實(shí)時(shí)獲取經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、加速度、航向角等高精度定位,車身傳感器通過整車網(wǎng)絡(luò)接口獲取諸如車速、輪速、檔位等車輛本身的信息,高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)實(shí)時(shí)收集車內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù)以及時(shí)察覺潛在危險(xiǎn),高精度地圖實(shí)現(xiàn)地圖匹配、輔助環(huán)境感知、路徑規(guī)劃的作用。
典型企業(yè)。智能駕駛分為三層金字塔供應(yīng)鏈格局,頂層包括整車及整體解決方案,中層是指高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng),底層是指零部件供應(yīng)商。在整車及整體解決方案層級(jí),科技型公司憑借在人工智能、人機(jī)交互方面的優(yōu)勢(shì)搶占市場(chǎng)份額。特斯拉通過成熟硬件和機(jī)器學(xué)習(xí)打造智能駕駛商用化車型,谷歌則重點(diǎn)完善智能駕駛方案并向整車制造能力延伸。在高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)層級(jí),供應(yīng)商基本由跨國(guó)巨頭壟斷。德國(guó)博世在傳感器、自動(dòng)駕駛、控制、軟件等領(lǐng)域共計(jì)擁有約450項(xiàng)專利,美國(guó)德爾福則通過資本手段布局全產(chǎn)業(yè)鏈,以色列Mobileye在攝像頭視覺系統(tǒng)領(lǐng)域占據(jù)國(guó)際領(lǐng)先地位。在底層零部件供應(yīng)商層級(jí),中國(guó)廠商比重日益增強(qiáng),圍繞某些部件實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,打造細(xì)分市場(chǎng)龍頭,如四維圖新的車載芯片、拓普集團(tuán)的智能剎車系統(tǒng)IBS、索菱股份的車載智能系統(tǒng)CID、寧波高發(fā)的CAN 總線控制系統(tǒng)、興民智通的智能用車系統(tǒng)駕寶盒子、盛路通信的夜間駕駛輔助系統(tǒng)、車道偏移提醒系統(tǒng)、盲區(qū)檢測(cè)系統(tǒng)及萬安科技的電子制動(dòng)產(chǎn)品等。
表16 智能駕駛主要產(chǎn)品及典型企業(yè)
6、智能搜索
智能搜索是結(jié)合了人工智能技術(shù)的新一代搜索,除了能提供傳統(tǒng)的快速檢索、相關(guān)度排序等功能,還能提供用戶角色登記、用戶興趣自動(dòng)識(shí)別、內(nèi)容的語義理解、智能信息化過濾和推送等功能,具有信息服務(wù)的智能化、人性化特征,允許采用自然語言進(jìn)行信息的檢索,為用戶提供更方便、更確切的搜索服務(wù)。
核心技術(shù)。在信息爆炸時(shí)代,用戶需要通過最短時(shí)間鎖定最有價(jià)值信息。為匹配用戶的請(qǐng)求,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源快速檢索,搜索的方式和算法都有變化。應(yīng)用到搜索方式的主要技術(shù)有語音識(shí)別、圖像識(shí)別和文本識(shí)別,改善搜索算法的技術(shù)則包括啟發(fā)式搜索算法、智能代理技術(shù)及自然語言查詢。語音識(shí)別、圖像識(shí)別和文本識(shí)別可全方位識(shí)別搜索信息輸入屬性,提升搜索的便捷性和準(zhǔn)確度。啟發(fā)式搜索算法、智能代理技術(shù)及自然語言查詢可根據(jù)相關(guān)度及用戶興趣的評(píng)價(jià)函數(shù)選擇最匹配信息鏈接,自動(dòng)地將用戶感興趣的、對(duì)用戶有用的信息提交給用戶,并引入用戶反饋來完善檢索機(jī)制,實(shí)現(xiàn)自然語言的信息檢索,為用戶提供更方便、更確切的搜索服務(wù)。
主要產(chǎn)品。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的廣泛普及,網(wǎng)絡(luò)上信息量成幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng),傳統(tǒng)的搜索引擎技術(shù)在日益龐大的信息量面前逐漸顯得力不從心,多樣化的搜索方式和更精準(zhǔn)的搜索算法產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。淘淘搜和百度搜圖、聽歌識(shí)曲、高德地圖和百度地圖、墨跡天氣等產(chǎn)品,分別滿足用戶在圖像搜索、語音搜索、定位搜索、天氣搜索等場(chǎng)景的信息匹配和推送。出門問問、呱呱財(cái)經(jīng)等產(chǎn)品則聚焦于垂直類智能搜索領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)某具體領(lǐng)域單點(diǎn)信息需求的充分篩選。
典型企業(yè)。在提供智能搜索方式的企業(yè)中,阿里巴巴、百度從文本搜索延伸至圖像搜索,英國(guó)Shazam、中國(guó)酷狗、網(wǎng)易、獵曲奇兵不斷提升語音搜索的準(zhǔn)確率,百度、高德均推出基于定位搜索的高精地圖,墨跡風(fēng)云科技公司專注天氣搜索成為移動(dòng)端用戶量第一。在提供智能搜索算法的企業(yè)中,傳統(tǒng)搜索引擎巨頭升級(jí)為主,創(chuàng)新企業(yè)多聚焦垂直領(lǐng)域??萍季揞^如美國(guó)谷歌、Wolfram Alpha、中國(guó)百度、雅虎、搜狐等專注技術(shù)驅(qū)動(dòng),創(chuàng)新企業(yè)如齊聚科技則側(cè)重服務(wù)驅(qū)動(dòng)。
表17 智能搜索主要產(chǎn)品及典型企業(yè)
7、智能教育
智能教育側(cè)重啟發(fā)與引導(dǎo),關(guān)注學(xué)生個(gè)性化的教育和交互,學(xué)生能夠獲得實(shí)時(shí)反饋和自動(dòng)化輔導(dǎo),家長(zhǎng)可以通過更為便捷和成本更低的方式看到孩子實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)情況,老師能收獲更豐富的教學(xué)資源、學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)因材施教,學(xué)校也能提供高質(zhì)量的教育,政府則將更容易為所有人提供可負(fù)擔(dān)、更均衡的教育。自動(dòng)化輔導(dǎo)優(yōu)先通過搜題的應(yīng)用取得爆發(fā)式增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2020年全球智能教育產(chǎn)業(yè)規(guī)??蛇_(dá)108億美元,我國(guó)將接近10億美元。
核心技術(shù)。智能教育建立在與學(xué)生充分的交互和數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)上,并在海量的教育數(shù)據(jù)中,匹配用戶的學(xué)習(xí)需求,最終能夠完成輔助教育和評(píng)估反饋,語音語義識(shí)別、圖像識(shí)別、知識(shí)圖譜和深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用較多。語音語義識(shí)別、圖像識(shí)別實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;淖詣?dòng)批改和個(gè)性化反饋;知識(shí)圖譜和深度學(xué)習(xí)技術(shù)搜集學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)并完成自動(dòng)化輔導(dǎo)和答疑,預(yù)測(cè)學(xué)生未來表現(xiàn),智能化推薦最適合學(xué)生的內(nèi)容,最終高效、顯著地提升學(xué)習(xí)效果。
主要產(chǎn)品。對(duì)教師人力資源的過度依賴是教育行業(yè)問題根本所在,能夠輔助教育過程、提升教師效率,同時(shí)激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣的產(chǎn)品,率先得到市場(chǎng)的認(rèn)可,目前相對(duì)成熟的產(chǎn)品有自動(dòng)化輔導(dǎo)、智能測(cè)評(píng)和個(gè)性化學(xué)習(xí)。自動(dòng)化輔導(dǎo)可在兩秒內(nèi)反饋出答案和解題思路,手寫的題目的識(shí)別正確率也已達(dá)到70%以上,大幅提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。智能測(cè)評(píng)不僅可以對(duì)用戶跟讀進(jìn)行語音測(cè)評(píng)和指導(dǎo),同時(shí)還能通過手寫文字識(shí)別、機(jī)器翻譯、作文自動(dòng)評(píng)閱技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;喚淼淖鳂I(yè)測(cè)評(píng)。個(gè)性化學(xué)習(xí)基于學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)分析,推薦適合學(xué)生水平的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
典型企業(yè)。從事自動(dòng)化輔導(dǎo)和個(gè)性化學(xué)習(xí)的企業(yè)均聚焦單一產(chǎn)品功能和教育區(qū)間,目前主要通過融資方式持續(xù)補(bǔ)貼用戶提升獲客能力。美國(guó)的Volley 和中國(guó)的猿題庫、作業(yè)幫、學(xué)霸君和阿凡題聚焦K12教育的題庫輔導(dǎo)和答疑,均推出拍照搜題完成題庫答疑或老師答疑,中國(guó)郎播網(wǎng)、英語流利說和多鄰國(guó)等側(cè)重語言輔導(dǎo),美國(guó)Newsela、LightSail等建立閱讀數(shù)據(jù)庫個(gè)性化提供閱讀材料。智能測(cè)評(píng)企業(yè)主要集中在英語科目,如中國(guó)科大訊飛以智能語音技術(shù)為核心推出智能閱卷系統(tǒng),批改網(wǎng)和美國(guó)LightSide通過數(shù)據(jù)庫匹配完成文本測(cè)評(píng)。
表18 智能教育主要產(chǎn)品及典型企業(yè)
8、智能人居
智能人居以家庭住宅為平臺(tái),基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算平臺(tái)構(gòu)建由智能家居生態(tài)圈,涵蓋智能冰箱、智能電視、智能空調(diào)等智能家電,智能音箱、智能手表等智能硬件,智能窗簾、智能衣柜、智能衛(wèi)浴等智能家居,智能人居環(huán)境管理等諸多方面,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制設(shè)備、設(shè)備間互聯(lián)互通、設(shè)備自我學(xué)習(xí)等功能,并通過收集、分析用戶行為數(shù)據(jù),為用戶提供個(gè)性化生活服務(wù),使家居生活安全、舒適、節(jié)能、高效、便捷。
核心技術(shù)。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大規(guī)模普及應(yīng)用,為人們精細(xì)化掌控人居環(huán)境質(zhì)量與模式提供了基礎(chǔ)支撐,人工智能技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,又進(jìn)一步促使人居環(huán)境中的管理、輔助、通信、服務(wù)、信息獲取等功能再次實(shí)現(xiàn)智能化的組合優(yōu)化,以達(dá)到借助科技手段管理生活方式的目的。在此背景下,傳感器技術(shù)、無線及近場(chǎng)通訊設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)得到較多應(yīng)用。傳感器和通訊設(shè)備對(duì)人居環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)形成的數(shù)據(jù)流,會(huì)通過云計(jì)算和深度學(xué)習(xí)建立相應(yīng)模型,再依托家用物聯(lián)網(wǎng)對(duì)室內(nèi)的電器設(shè)備乃至整個(gè)建筑的實(shí)時(shí)控制,將模型對(duì)應(yīng)的參數(shù)和狀態(tài)優(yōu)化方案反饋到人居環(huán)境中,為人居生活的計(jì)劃、管理、服務(wù)、支付等方面提供支持。
主要產(chǎn)品。隨著技術(shù)的進(jìn)步、人均收入的提升和對(duì)舒適生活環(huán)境的追求,人們需要的不僅是具備傳統(tǒng)的居住功能的住宅,同時(shí)也需要兼?zhèn)渲悄鼙O(jiān)測(cè)、環(huán)境控制、信息交互等全方位感知功能的智能居住環(huán)境。智能家居作為終端首先備受市場(chǎng)關(guān)注,具有通信功能的家用智能硬件及設(shè)備在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)的支持下,能夠完成遠(yuǎn)程控制、網(wǎng)絡(luò)通信、防盜報(bào)警等較為復(fù)雜的任務(wù)。智能人居管理系統(tǒng)是以搭載大量移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)人居環(huán)境智能化改造,如生成家庭裝潢設(shè)計(jì)與家具擺放設(shè)計(jì),通過天氣數(shù)據(jù)、已有服裝數(shù)據(jù)、所處場(chǎng)合的風(fēng)格自動(dòng)生成穿衣指南,或者通過人工助手借助語音識(shí)別、語義分析等技術(shù),滿足人類在生活中的一些日常即時(shí)需求。
典型企業(yè)。具備智能人居解決方案提供能力的龍頭企業(yè)眾多,可大致分為傳統(tǒng)家電廠商、智能硬件廠商、互聯(lián)網(wǎng)電商及創(chuàng)新企業(yè),各家布局方式互不相同。海爾、美的聚焦智能家居終端,小米側(cè)重于面向眾多開發(fā)者提供硬件開放式接口,華為致力于提供軟硬件一體化樓宇級(jí)解決方案,京東通過輕資產(chǎn)、互聯(lián)網(wǎng)化的運(yùn)營(yíng)模式號(hào)召合作伙伴加入其線上平臺(tái)和供應(yīng)鏈,國(guó)安瑞通過數(shù)據(jù)挖掘提供覆蓋操作終端硬件、系統(tǒng)智能云平臺(tái)、建筑智能設(shè)備的閉環(huán)解決方案提升室內(nèi)人居感受。
表19 智能人居主要產(chǎn)品及典型企業(yè)
(五)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)對(duì)比分析
1、基礎(chǔ)層產(chǎn)業(yè)國(guó)外多點(diǎn)布局產(chǎn)品種類豐富,國(guó)內(nèi)技術(shù)相對(duì)薄弱但初創(chuàng)企業(yè)表現(xiàn)活躍
國(guó)外企業(yè)憑借領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)展開全產(chǎn)業(yè)鏈布局。人工智能產(chǎn)業(yè)近年來不斷突破新的極限,在深度和廣度上都得到良好發(fā)展,很大程度上受益于智能傳感器、智能芯片和算法模型等基礎(chǔ)層產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng)。國(guó)外科技企業(yè)及機(jī)構(gòu)依賴強(qiáng)大的資源整合能力與持續(xù)創(chuàng)新功能,不斷加快基礎(chǔ)層底層技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用產(chǎn)品實(shí)踐步伐,圍繞智能硬件與軟件核心算法產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)行有效部署,打造面向市場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用需求的產(chǎn)品體系與創(chuàng)新機(jī)制,催生了以新型時(shí)差測(cè)距傳感器、類腦芯片、大規(guī)模卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)算法等為代表的前沿技術(shù)產(chǎn)品,有效促進(jìn)基礎(chǔ)層產(chǎn)業(yè)對(duì)技術(shù)層和應(yīng)用層產(chǎn)業(yè)的支撐推動(dòng)作用。
國(guó)內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)有望實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破。目前,基礎(chǔ)層產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)大部分仍掌握在國(guó)外企業(yè)手中,為我國(guó)企業(yè)自主開展研發(fā)帶來了不利的壁壘封鎖,限制了產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展。但是,國(guó)內(nèi)企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)傳感器、底層芯片及算法等基礎(chǔ)層技術(shù)的研發(fā)力度,持續(xù)加大研究投入,以寒武紀(jì)、深鑒科技、云知聲為代表的一批國(guó)內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)在智能芯片和算法模型方面已推動(dòng)展開相關(guān)研發(fā)工作,取得了一定的技術(shù)積累,形成了較為完整的技術(shù)和產(chǎn)品體系,有望在未來引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。
2、技術(shù)層產(chǎn)業(yè)國(guó)外業(yè)已打通應(yīng)用端,國(guó)內(nèi)圍繞特定領(lǐng)域?qū)嵤┊a(chǎn)品精準(zhǔn)投放
國(guó)外企業(yè)聚焦語音識(shí)別和圖像識(shí)別領(lǐng)域推出成熟商業(yè)應(yīng)用。在多元化的應(yīng)用環(huán)境驅(qū)動(dòng)影響下,語音識(shí)別和圖像識(shí)別正從科研、國(guó)防、醫(yī)療等專用領(lǐng)域逐漸走入智能化、娛樂化的工作與生活場(chǎng)景,受到國(guó)外企業(yè)的廣泛關(guān)注。谷歌、微軟、亞馬遜等國(guó)外技術(shù)公司重點(diǎn)圍繞個(gè)人語音助手和人臉識(shí)別等展開技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā),打造出較為成熟的商業(yè)模式,誕生了一批符合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景需求,具備獨(dú)特競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的商業(yè)化產(chǎn)品,滿足了用戶在信息安全、多媒體交互和社交娛樂等方面的實(shí)際訴求。
國(guó)內(nèi)企業(yè)瞄準(zhǔn)安防、家居及教育等領(lǐng)域展開特定產(chǎn)品開發(fā)。由現(xiàn)實(shí)國(guó)情和具體市場(chǎng)需求所決定,國(guó)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)層產(chǎn)品研發(fā)側(cè)重于安防監(jiān)控、智能家居及教育培訓(xùn)等特定領(lǐng)域,形成了一批內(nèi)容豐富、功能完善的優(yōu)秀產(chǎn)品。曠視科技、海康威視等企業(yè)重點(diǎn)研發(fā)人臉檢測(cè)識(shí)別、指紋識(shí)別等技術(shù)產(chǎn)品,用于綜合案件和重要場(chǎng)所管控等領(lǐng)域。華為、云知聲、國(guó)安瑞等企業(yè)成功將語音識(shí)別、人臉識(shí)別等技術(shù)應(yīng)用于智能家居領(lǐng)域,打造舒適便捷的人居環(huán)境??拼笥嶏w、漢王等企業(yè)則圍繞語音交互、語義理解、文本識(shí)別等關(guān)鍵技術(shù)打造在線閱卷、在線輔導(dǎo)以及口語評(píng)測(cè)等產(chǎn)品,廣泛服務(wù)于遠(yuǎn)程教育和技能培訓(xùn)。
3、應(yīng)用層產(chǎn)業(yè)國(guó)外較多依賴技術(shù)內(nèi)生發(fā)展驅(qū)動(dòng),國(guó)內(nèi)較為注重商業(yè)模式創(chuàng)新
國(guó)外企業(yè)注重技術(shù)進(jìn)步對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)新的推動(dòng)放大作用。人工智能應(yīng)用層領(lǐng)域眾多,各領(lǐng)域交叉性較強(qiáng),內(nèi)在聯(lián)系緊密,呈現(xiàn)相互促進(jìn)融合發(fā)展態(tài)勢(shì)。以深度學(xué)習(xí)為例,主流的通用開源深度學(xué)習(xí)框架,可以作為人工智能底層技術(shù)平臺(tái),在包括智能機(jī)器人、智能醫(yī)療、智能駕駛、智能教育等應(yīng)用層各方面得到廣泛應(yīng)用,一旦深度學(xué)習(xí)技術(shù)有所創(chuàng)新,其產(chǎn)生的積極影響將惠及多個(gè)應(yīng)用層領(lǐng)域,而這些應(yīng)用層領(lǐng)域之間的相互促進(jìn)作用又會(huì)繼續(xù)放大技術(shù)進(jìn)步成果,帶來創(chuàng)新倍增效應(yīng)。基于此,國(guó)外企業(yè)在持續(xù)拓展人工智能應(yīng)用范圍的同時(shí),始終堅(jiān)持底層技術(shù)研發(fā)為主導(dǎo)的優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略,聚焦技術(shù)的內(nèi)生增長(zhǎng)潛力,不斷尋找挖掘新的應(yīng)用需求。
國(guó)內(nèi)企業(yè)立足市場(chǎng)特色加快商業(yè)模式創(chuàng)新步伐。國(guó)內(nèi)人工智能應(yīng)用層企業(yè)立足個(gè)人消費(fèi)與生活服務(wù)領(lǐng)域,關(guān)注垂直行業(yè)應(yīng)用需求,有效細(xì)分目標(biāo)市場(chǎng),積極整合閑置資源,注重挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,通過商業(yè)模式的不斷創(chuàng)新對(duì)應(yīng)用層各領(lǐng)域進(jìn)行持續(xù)滲透,著眼于增加產(chǎn)品的實(shí)用功能和改善用戶體驗(yàn)。同時(shí),大部分從事人工智能的國(guó)內(nèi)企業(yè)也是由互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)起家,借鑒以往移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和O2O(Online and Offline,線上線下)模式的成功商業(yè)經(jīng)驗(yàn),注重社區(qū)平臺(tái)對(duì)用戶和商家的分類功能及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)服務(wù)特性,關(guān)注數(shù)據(jù)價(jià)值,構(gòu)建人工智能應(yīng)用精準(zhǔn)營(yíng)銷和優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)的業(yè)務(wù)生態(tài)體系。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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