人工智能專利技術(shù)資源情況分析課件

人工智能專利技術(shù)資源情況分析人工智能的定義人工智能本質(zhì)是指機器模擬人類思考行為的能力人工智能的定義非常廣泛，隨著時間的推進，文公智能也將不斷進化，但其本質(zhì)是機器模擬人類思考行為的能力。雖然人工智能經(jīng)常被分作計算機科學(xué)的一個分支，事實上智能站在自然科學(xué)和社會科學(xué)的交叉路口，涉及計算機、數(shù)學(xué)、物理、社會學(xué)、心理學(xué)和哲學(xué)等學(xué)科。目前，全球有近千家人工智能公司，遍布62個國家的十余個行業(yè)，使人工智能和各行業(yè)的邊界變得模糊。按照應(yīng)用范圍，人工智能可以被分成三類：弱人工智能，強人工智能和超人工智能弱人工智能弱人工智能著重對人類推理過程的模仿，?強人工智能是可以達到人類思維級別的人工?超人工智能將在所有領(lǐng)域全方位超越人類但沒有人工感知力智能程序，有自我學(xué)習(xí)和理解復(fù)雜概念的能大腦的思維能力弱人工智能通常只擅長于某個特定領(lǐng)域，力，目前人類正在努力靠近這一目標(biāo)?超人工智能的能力和運用范圍仍在一個無極難發(fā)展領(lǐng)域外的能力，其學(xué)習(xí)規(guī)則是?“深度學(xué)習(xí)”和“大數(shù)據(jù)”是強人工智能的法預(yù)估的范疇封閉的引擎和燃料Siri：蘋果公司在2011年推出的智能個?度秘：百度在2015年推出的智能語音私人助?目前尚無成熟產(chǎn)品人助理理app，可在不同場景下實現(xiàn)指令控制、信AlphaGo，Google在2015年推出的圍息查詢、知識應(yīng)用、智能提醒和多種生活服棋人工智能程序務(wù)；同時支持第三方開發(fā)者的能力接入。強人工智能超人工智能定義代表產(chǎn)品21950-1980：萌芽期1980-2006:突破期2006

-至今：飛速發(fā)展期1950年，計算機與人工智能之父圖靈提出“圖靈測試”

用以判斷機器是否能夠思考。“機器是否能思考”這一問題第一次得到世界廣泛關(guān)注1956年召開的達特茅斯會議標(biāo)志著人工智能學(xué)科的起源，奠定了人工智能的基礎(chǔ)。從那以后，有關(guān)人工智能的學(xué)術(shù)交流變得頻繁，1957年羅森布拉特發(fā)明的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法極大推動了人工智能研究潮流然而在進入七十年代之后，機器的計算能力并未得到突破，人工智能的研究進入了第一個低谷二十世紀(jì)八十年代，BP算法由保羅·沃伯斯提出，使大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的可能性得到實現(xiàn)，開啟了人工智能發(fā)展的第二個階段計算機的計算能力和運行成本在這一階段經(jīng)歷了由高到低的大幅度變化，打破了人工智能發(fā)展的瓶頸，加上互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建，讓學(xué)術(shù)和技術(shù)交流的成本也大幅下降，速率相應(yīng)上升，人工智能的發(fā)展得到了進一步突破2006年，杰弗瑞·

辛頓提出了“

深度學(xué)習(xí)”神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將人工智能的發(fā)展推向了一個新的高峰。深度學(xué)習(xí)算法讓人工智能在語音和視覺識別上取得重大進展。2010年前后，人工智能同時也和移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展緊密掛鉤，

后者為人工智能提供了更多的應(yīng)用場景和融資方向2015年前后，語音識別和無人駕駛領(lǐng)域的進展也讓公眾對人工智能的興趣和關(guān)注邁上了一個新的臺階。2017

年，

谷歌旗下的DeepMind

團隊公布了”AlphaGo

Zero”，通過40天自學(xué)圍棋基本規(guī)則，已成功超越人類高手。全球人工智能行業(yè)經(jīng)歷的三次發(fā)展浪潮3電腦硬件、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等領(lǐng)域的不斷突破，人工智能也正高速發(fā)展全球搜索巨頭Google已不僅是一家單純的搜索、移動操作系統(tǒng)、電子郵件和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商，其在2016

年的發(fā)布會上宣布了自己“AI

First”

的戰(zhàn)略，致力于用人工智能去創(chuàng)造產(chǎn)品、服務(wù)和體驗，幫助人類進步。2014

年，

谷歌收購智能家居廠商Nest和智能家居中樞控制設(shè)備公司Revolv，意在打造軟硬件一體、平臺開放的智能家居生態(tài)系統(tǒng)。2015年，谷歌宣布與強生旗下子公司愛惜康（Ethicon）進行戰(zhàn)略合作，借助人工智能技術(shù)為手術(shù)和醫(yī)療保健系統(tǒng)設(shè)計研發(fā)機器人輔助手術(shù)平臺，為谷歌進軍智能醫(yī)療的關(guān)鍵決定。2017年，谷歌宣布研發(fā)出自動人工智能Auto

ML。并于

2018年1月，取得里程碑進展，可自動設(shè)計，建立學(xué)習(xí)模型的服務(wù)——AutoML

Vision。IBM在人工智能領(lǐng)域一直保持全球領(lǐng)先，其研發(fā)的超級計算機“深藍”于1997年擊敗了國際象棋世界冠軍卡斯巴羅夫，2011年開發(fā)的“沃森”則集成了病情分析、股票推薦、消費者行為預(yù)測以及網(wǎng)絡(luò)安全維護等多種功能，今后IBM將繼續(xù)在人工智能領(lǐng)域高速發(fā)展。2014年，IBM與紐約基因中心合作，利用超級計算機的運算能整理醫(yī)學(xué)文獻并結(jié)合臨床數(shù)據(jù)，并利用其認知技能及運算技術(shù)找到所有數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，根據(jù)病人的基因組找到最佳的腦癌治療方式。2016年，IBM與科大訊飛建立戰(zhàn)略合作，在認知計算算法、云平臺架構(gòu)等技術(shù)層面，和醫(yī)療、教育和智慧城市等業(yè)務(wù)尋求合作。2017年，IBM宣布推出新一代具有新型系統(tǒng)架構(gòu)，針對機器學(xué)習(xí)中使用的加速器進行了優(yōu)化的人工智能芯片——Power9。微軟作為計算機領(lǐng)域的巨頭，其略顯遲緩的戰(zhàn)略布局曾受到行業(yè)的詬病。然而以智能機器人小冰為代表的一系列人工智能助手的推出和微軟研究院人工智能中心的建立已經(jīng)初步顯現(xiàn)出其強大的雄心和實力。2014年，微軟推出跨屏天人工智能聊天機器人“小冰”

。2016年，由微軟亞洲研究院和中國科學(xué)院植物研究所共同打造“微軟識花”app，利用人工智能的人工學(xué)習(xí)功能精準(zhǔn)識別上百種花卉，其圖像識別技術(shù)在行業(yè)中占據(jù)領(lǐng)先位置。2016年，微軟與invigr合作推出人類歷史上第一個情感型人工智能營養(yǎng)師，同時與海爾達成戰(zhàn)略合作，進軍智能家居領(lǐng)域。2017年，微軟人工智能團隊研發(fā)出能夠根據(jù)人類自然語言描述而畫出近似真實照片形狀圖片的新AI系統(tǒng)，SeeingAI誕生。作為中國本土的科技公司，百度被福布斯雜志評為世界四大人工智能巨頭之一。百度在2014年組建了北美研究院，同年引進深度學(xué)習(xí)專家吳恩達任首席科學(xué)家（現(xiàn)已離職），充分展示其對人工智能的高度重視。2014年7月14日，百度憑借自身的大數(shù)據(jù)技術(shù)14場世界杯比賽的結(jié)果預(yù)測中取得全中的成績，擊敗了微軟和高盛。2016年，百度投資金融科技公司Zest

Finance，，將機器學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)分析融合起來提供更加精準(zhǔn)的信用評分。2017年，百度發(fā)布對話式人工智能操作系統(tǒng)DuerOS，并與海爾、美的等家電廠商宣布將共同推出基于該操作系統(tǒng)的智能冰箱產(chǎn)品。2018年，百度宣布其研發(fā)的無人駕駛開放平臺Apollo

亮相CES大會。全球人工智能行業(yè)巨頭動態(tài)各大科技巨頭在人工智能領(lǐng)域的研發(fā)正有條不紊的產(chǎn)出商業(yè)化的產(chǎn)品以解決多方問題4中國人工智能行業(yè)發(fā)展歷程中國人工智能起步較晚；隨著不斷加大的投資和重視，正一步步趕超發(fā)達國家水平智能計算機系統(tǒng)、智能機器人和智能信息處理等重大項目列入“863計劃”（國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃）國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》中國人工智能學(xué)會向國家學(xué)位委員會和國家教育部提出設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”學(xué)位2030年51980年代初期1986年1993年2003年2016年2017年1981年，中國人工智能學(xué)會（CAAI）成立20世紀(jì)70年代末至80年代前期，人工智能項目開始納入國家科研計劃2016年，國務(wù)院發(fā)布《中國制造2025》國家發(fā)改委和科技部等4部門聯(lián)合發(fā)布《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動實施方案》智能控制和智能自動化等項目開始陸續(xù)列入國家科技攀登計劃面向2030年，確定15個重大項目的立項建議，涉及航空、網(wǎng)絡(luò)安全、智能電網(wǎng)、智能制造和機器人等多個高新領(lǐng)域，醞釀“人工智能2.0”推動中國高新技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化水平。89人工智能專利技術(shù)資源情況全球創(chuàng)新資源情況7目前全球云計算和人工智能的相關(guān)專利總申請量接近30萬項。通過趨勢圖和專利地圖，展示1960-2017年全球?qū)＠暾垟?shù)量的發(fā)展態(tài)勢如圖。1980年以前發(fā)展速度相對緩慢，專利年申請量僅有百余項。2010年后人工智能的專利申請呈現(xiàn)急劇增長，年申請量從8000件增長至2.5萬項，增長了3倍多，人工智能領(lǐng)域正在蓬勃發(fā)展。圖2-1

人工智能專利申請趨勢全球創(chuàng)新資源情況國外科技巨頭谷歌、微軟、IBM等企業(yè)憑借自身優(yōu)勢，積極布局整個人工智能領(lǐng)域。三巨頭在2010年以前布局人工智能專利共9900項左右，2011-2016年間專利新增9300多項，申請量翻番。國內(nèi)方面，隨著人工智能產(chǎn)業(yè)的快速增長，百度、阿里巴巴、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)巨頭將人工智能作為整體戰(zhàn)略提前布局。2010年以前，三巨頭的人工智能專利倆百余件，但到2016年已經(jīng)申請有近三千件，增長了近14倍。雖然起步較晚，但增速較快，尤其在相關(guān)領(lǐng)域已超越國際巨頭，比如百度的語音識別率達到97%，位列全球第一。圖2-2

人工智能總領(lǐng)域的專利分布地圖8全球創(chuàng)新資源情況專利技術(shù)資源情況-技術(shù)資源領(lǐng)域集中全球人工智能的技術(shù)資源主要集中在五大領(lǐng)域：大數(shù)據(jù)處理挖掘、機器學(xué)習(xí)、自然語言處理、計算機視覺、無人駕駛和智能機器人。機器學(xué)習(xí)主要是模型算法等方面，自然語言處理則側(cè)重在語音識別、語義處理以及語義搜索方面，應(yīng)用層的智能機器人發(fā)展與計算機視覺呈現(xiàn)高度相關(guān)性，隨著計算機視覺等應(yīng)用層專利的增加，智能機器人發(fā)展迅速。人工智能技術(shù)資源大數(shù)據(jù)處理挖掘機器學(xué)習(xí)自然語言處理計算機視覺無人駕駛智能機器人9全球創(chuàng)新資源情況專利技術(shù)資源情況-技術(shù)資源領(lǐng)域集中在近16年的時間里在大數(shù)據(jù)與云計算領(lǐng)域相關(guān)專利數(shù)量增長了5.5倍，大數(shù)據(jù)是催生人工智能的核心關(guān)鍵，已經(jīng)成為了各大巨頭競爭的至高地。機器學(xué)習(xí)、計算機視覺、自然語言處理&語音識別三領(lǐng)域在2010年的年申請專利總量為4800項，至2016年達到了17600項，增長了2.5倍。其中，語音識別經(jīng)過長期的發(fā)展成為技術(shù)層面的新范式，在全球語音市場規(guī)模中Nuance、蘋果、微軟占據(jù)了絕對份額，國內(nèi)科大訊飛和百度2015年占據(jù)了約72%的份額。2014年，全球智能語音市場規(guī)模整體達到45.6億美元，同比增長35.3%。2015年，全球智能語音市場規(guī)模達到61.9億美元，同比增長35.7%

。圖2-3

全球人工智能核心技術(shù)發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)來源：東吳證券，《人工智能：顛覆現(xiàn)在，引領(lǐng)未來》10全球創(chuàng)新資源情況專利技術(shù)資源情況-技術(shù)資源領(lǐng)域集中五大領(lǐng)域（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，機器學(xué)習(xí)，計算機視覺，自然語言，具體應(yīng)用）的人工智能布局3D地圖顯示：圖2-4

大數(shù)據(jù)&云計算領(lǐng)域的專利分布地圖圖2-5

機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的專利分布地圖11全球創(chuàng)新資源情況專利技術(shù)資源情況-技術(shù)資源領(lǐng)域集中五大領(lǐng)域（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，機器學(xué)習(xí)，計算機視覺，自然語言，具體應(yīng)用）的人工智能布局3D地圖顯示：圖2-6

計算機視覺領(lǐng)域的專利分布地圖圖2-7

自然語言處理&語音識別領(lǐng)域的專利分布地圖12全球創(chuàng)新資源情況專利技術(shù)資源情況-技術(shù)資源領(lǐng)域集中國內(nèi)人工智能領(lǐng)域出現(xiàn)一批專業(yè)投資人，投資機構(gòu)創(chuàng)始人或創(chuàng)始合伙人是該領(lǐng)域最為活躍的投資人代表。表2-1

基礎(chǔ)領(lǐng)域的高價值專利13全球創(chuàng)新資源情況專利技術(shù)資源情況-技術(shù)資源領(lǐng)域集中國內(nèi)人工智能領(lǐng)域出現(xiàn)一批專業(yè)投資人，投資機構(gòu)創(chuàng)始人或創(chuàng)始合伙人是該領(lǐng)域最為活躍的投資人代表。表2-2

技術(shù)被引用次數(shù)多的專利14全球創(chuàng)新資源情況專利技術(shù)資源情況-技術(shù)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域廣泛AI

重塑交通：在城市日益擁堵，交通事故頻繁的今天，人工智能技術(shù)將在交通領(lǐng)域帶來巨大的變革。一方面，將運用人工智能技術(shù)對城市進行實時分析，自動調(diào)配公共資源，解決交通擁堵等城市治理中的棘手問題，到2025年通過人工智能調(diào)節(jié)人類將會節(jié)省1400億美元的能源消耗。另一方面，在2010

年到

2017

年間與汽車無人駕駛技術(shù)相關(guān)的發(fā)明專利超過

3000

件，部分企業(yè)已嶄露頭角，成為該領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。參與無人駕駛盛宴的企業(yè)可以分為兩類，一類是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)如百度、谷歌，一步到位直接切入到全自動駕駛，另一類是傳統(tǒng)的汽車企業(yè)如奔馳、寶馬和紅旗，從輔助駕駛一步步升級。AI重塑安防：人工智能應(yīng)用于安防帶來更加清晰準(zhǔn)確的效果：涉及AI的人臉識別、圖像/視頻分析技術(shù)，未來人工智能應(yīng)用在安防上，效果將更加清晰、準(zhǔn)確。AI重塑家居：智能家居滿足人們更高層次的需求：隨著人們生活水平的提高，人們對家居的智能化、舒適化、