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全球人工智能产业发展态势
摘要
在新一轮科技革命和产业变革的浪潮中,人工智能从感知和认知两方面模拟人类智慧,赋予机器学习以及推断能力,在与 5G 通信技术、物联网以及云计算的协同下,成为能够真正改变现有人类社会生产工艺的科学技术。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。在市场需求拉动和国家政策的支持引导下,中国爆发了人工智能创业热潮,成为了世界瞩目的人工智能摇篮。同时由于资本市场的理性回归,创业企业必须快速成长 。 事实证明,相较于之前 O2O 、云服务等风口,人工智能企业的盈亏平衡周期明显更 短。随着技术不断迭代,市场认知也逐渐完善,更多产业对人工智能报以热忱,人工智能也已经从讲技术教育市场的阶段,过渡到思考如何将技术与商业相结合、与合作伙伴共同重构传统产业价值链的阶段,时代进入了人工智能与传统产业广泛、深度融合的前夜。 本报告从人工智能产业环境、 发展态势 、 技术趋势以及重点企业等方面对该产业做了全面的系统扫描分析 ,主要分析内容如下。 世界主要发达国家纷纷加紧出台人工智能产业相关政策和规划,标志人工智能已成为了一个国家至关重要的核心竞争力。美国通过公共投资的方式引导人工智能产业的发展,于 2013 年启动创新神经技术脑研究计划, 2016 年 又 先后发布了《国家人工智能研究和发展战略计划》、《人工智能与国家安全》等政策规划。日本依托在智能机器人领域的全球领先地位,积极推动人工智能的快速发展 2014 年宣布启动大脑研究计划, 2017 年 又 先后发布了《下一代人工智能推进战略》、《人工智能技术战略》等政策 规划 。中国把人工智能作为产业升级和经济转型的主要驱动力,对 AI 技术的政策是鼓励、扶持、推动,中国 AI 产业的发展从 2017 年下半年开始明显提速 随后国家和一些 地方政府相继出台了人工智能相关政策规划。 随着电脑硬件、互电脑硬件、互联网技术、大数据应用等领域的不断突破,人联网技术、大数据应用等领域的不断突破,人工智能也正高速发展。工智能也正高速发展。19561956年召开的达特茅斯会议标志着人工智能年召开的达特茅斯会议标志着人工智能学科的起源,奠定了人工智能的基础。然而在进入七十年代之后,机学科的起源,奠定了人工智能的基础。然而在进入七十年代之后,机器的计算能力并未得到突破,人工智能的研究进入了第一个低谷。二器的计算能力并未得到突破,人工智能的研究进入了第一个低谷。二十世纪八十年代,十世纪八十年代,BPBP算法由保罗算法由保罗••沃伯斯提出,使大规模神经网络训沃伯斯提出,使大规模神经网络训练的可能性得到实现,开启了人工智能发展的第二个阶段。练的可能性得到实现,开启了人工智能发展的第二个阶段。20062006年年“深度学习”神经网络的提出,将人工智能的发展推向了一个新的高“深度学习”神经网络的提出,将人工智能的发展推向了一个新的高峰,使得人工智能发展进入了快速发展时期。峰,使得人工智能发展进入了快速发展时期。 目前全球人工智能发展主要集中在四大区域:美国、欧洲、日本和中国。和中国。其中美国在人工智能发展方面具有明显的其中美国在人工智能发展方面具有明显的优势优势,其具有完善,其具有完善的的ITIT基础、强劲的研发实力;英国人工智能注重实效性,强调“综基础、强劲的研发实力;英国人工智能注重实效性,强调“综合施治、合力发展”;德国柏林汇聚一半以上的人工智能企业,成为合施治、合力发展”;德国柏林汇聚一半以上的人工智能企业,成为绝对绝对的的发展中心;中国的的人工智能发展已走出实验室,开始商业化发展中心;中国的的人工智能发展已走出实验室,开始商业化落地,但处于发展落地,但处于发展初初期。期。 人工智能产业链主要分为三个层面:基础层、技术层和应用层。其中基础层主要包括智能传感器、智能芯片、算法模型,其中,智能其中基础层主要包括智能传感器、智能芯片、算法模型,其中,智能传感器和智能芯片属于基础硬件,算法模型属于核心软件。技术研发传感器和智能芯片属于基础硬件,算法模型属于核心软件。技术研发层是人工智能核心和高价值环节,包含了机器学习、自然语言处理、图像识别三个环节。应用层主要包括利用人工智能相关技术开发的各用软硬件产品。 从人工智能应用领域方面看,金融、营销、安防、客服等场景在IT 基础设施、数据质量、对新技术的接受周期等 AI 发展基础条件方面表现较优,而在当下市场规模、行业发展增速、解决方案落地效果和政策导向等诸多因素的影响下,安防、金融、教育、客服等场景将产生较高的商业化渗透和对传统产业 的 提升。计算机视觉应用、家庭机器人、智能营销、智能交通、智能医疗是投资热度最高的应用领域。 市场方面,截止2018 年 我国人工智能市场规模达到 251.1 亿元,相较于 2017 年增长 5.8% 。预计 2019 年我国人工智能市场规模将达到 554 亿元左右, 2021 年我国人工智能市场规模将突破千亿元,2023 年我国人工智能市场规模更将达到 2364 亿元左右, 2019-2023年均复合增长率约为 43.73% 。 从论文及专利 申请量方面看 ,人工智能 基础研究 和 应用研发领域的主要国家为中国和美国。人工智能领域专利数量前 30 名的核心专利权人中,企业占据 26 位,学术机构仅占 4 位。从企业的国别来看,日本、美国和韩国的企业占主导地位,人工智能专利数量前10名的企业 中 6家是 日本企业、 3 家是美国企业和 1 家是韩国企业,主要来自于消费电子、电信和软件等行业。排名前五的企业有美国 IBM 、微软公司、日本东芝公司 、韩国三星集团 和日本电气集团 。从人工智能的技术分类来看,机器学习是当前人工智能技术中影响最大、创新最活跃、发展最快的主导技术类别。从人工智能的功能分类看,包括图像识别等细分领域的计算机视觉专利数量最多。 综观 人工智能的应用行业,专利数量最多、增速最快的行业是交通运输业,专利占比约为 15% 2013 年至 2016 年的年均增长率超过 30% 。
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目录

第一章  产业发展环境............................................................1

国外产业发展环境...................................................................1

国内产业发展环境...................................................................4

第二章  产业发展态势............................................................7

人工智能产业概述..................................................................8

1.1 人工智能的定义....................................................................8

1.2 人工智能的主要理论范式及技术演进................................9

1.3 人工智能主要算法...............................................................13

1.4 人工智能两大核心技术领域的特点...................................16

产业发展现状...........................................................................17

2.1 国外发展现状.......................................................................17

2.2 国内发展现状.......................................................................25

人工智能产业链分析...............................................................32

3.1人工智能核心产业................................................................32

3.2人工智能核心产业统计口径................................................34

3.3人工智能产业链分析............................................................34

人工智能应用分析....................................................................42

4.1智能金融应用中典型模式与挑战........................................44

4.2智能驾驶应用中典型模式与挑战........................................46

4.3智能医疗应用中典型模式与挑战........................................48

4.4工业互联网应用中典型模式与挑战....................................54

市场状况...................................................................................56

5.1人工智能市场规模................................................................56

5.2人工智能功能性应用市场....................................................58

5.3人工智能芯片市场................................................................61

5.4人工智能行业应用市场........................................................63

发展趋势及问题........................................................................65

6.1人工智能发展趋势................................................................65

6.2人工智能发展问题................................................................68

第三章  产业技术趋势..........................................................75

总体研发态势...........................................................................76

研发技术分析...........................................................................79

2.1 研发技术总体概述...............................................................79

2.2 研发技术趋势分析...............................................................83

主要研发国家及其技术方向...................................................85

3.1 主要研发国家.......................................................................85

3.2 主要技术方向.......................................................................88

主要研发机构及其技术方向..................................................89

4.1主要研发机构....................................................................... 89

4.2主要技术方向....................................................................... 92

第四章  重点企业分析.........................................................95

国外重点企业..........................................................................96

1.1 IBM公司...............................................................................96

1.2 微软公司..............................................................................100

1.3 谷歌......................................................................................102

1.4日本电气集团(NEC)............................................................106

1.5英伟达(NVIDIA.............................................................110

国内重点企业.........................................................................116

2.1百度公司................................................................................116

2.2腾讯公司................................................................................120

2.3商汤科技................................................................................121

2.4第四范式................................................................................122

2.5依图科技...............................................................................124

第五章  人工智能产业与传统产业发展关系分析............127

人工智能产业区别于传统产业的特征..................................127

人工智能产业与传统产业的发展趋势..................................130


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