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(jī)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(shí)間的推進(jìn)，文公智能也將不斷進(jìn)化，但其本質(zhì)是機(jī)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(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，事實(shí)上智能站在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的交叉路口，涉及計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、物理、社會(huì)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(gè)國(guó)家的十余個(gè)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(qiáng)人工智能和超人工智能弱人工智能弱人工智能著重對(duì)人類推理過(guò)程的模仿，?強(qiáng)人工智能是可以達(dá)到人類思維級(jí)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(méi)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(zhǎng)于某個(gè)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(yùn)用范圍仍在一個(gè)無(wú)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(qiáng)人工智能的法預(yù)估的范疇封閉的引擎和燃料Siri：蘋(píng)果公司在2011年推出的智能個(gè)?度秘：百度在2015年推出的智能語(yǔ)音私人助?目前尚無(wú)成熟產(chǎn)品人助理理app，可在不同場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)指令控制、信AlphaGo，Google在2015年推出的圍息查詢、知識(shí)應(yīng)用、智能提醒和多種生活服棋人工智能程序務(wù)；同時(shí)支持第三方開(kāi)發(fā)者的能力接入。強(qiáng)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(jì)算機(jī)與人工智能之父圖靈提出“圖靈測(cè)試”

用以判斷機(jī)器是否能夠思考?！皺C(jī)器是否能思考”這一問(wèn)題第一次得到世界廣泛關(guān)注1956年召開(kāi)的達(dá)特茅斯會(huì)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(dòng)了人工智能研究潮流然而在進(jìn)入七十年代之后，機(jī)器的計(jì)算能力并未得到突破，人工智能的研究進(jìn)入了第一個(gè)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(shí)現(xiàn)，開(kāi)啟了人工智能發(fā)展的第二個(gè)階段計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和運(yùn)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(jìn)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(gè)新的高峰。深度學(xué)習(xí)算法讓人工智能在語(yǔ)音和視覺(jué)識(shí)別上取得重大進(jìn)展。2010年前后，人工智能同時(shí)也和移動(dòng)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(chǎng)景和融資方向2015年前后，語(yǔ)音識(shí)別和無(wú)人駕駛領(lǐng)域的進(jìn)展也讓公眾對(duì)人工智能的興趣和關(guān)注邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。2017

年，

谷歌旗下的DeepMind

團(tuán)隊(duì)公布了”AlphaGo

Zero”，通過(guò)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(dòng)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(huì)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(yàn)，幫助人類進(jìn)步。2014

年，

谷歌收購(gòu)智能家居廠商N(yùn)est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(tái)開(kāi)放的智能家居生態(tài)系統(tǒng)。2015年，谷歌宣布與強(qiáng)生旗下子公司愛(ài)惜康（Ethicon）進(jìn)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(jì)研發(fā)機(jī)器人輔助手術(shù)平臺(tái)，為谷歌進(jìn)軍智能醫(yī)療的關(guān)鍵決定。2017年，谷歌宣布研發(fā)出自動(dòng)人工智能Auto

ML。并于

2018年1月，取得里程碑進(jìn)展，可自動(dòng)設(shè)計(jì)，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(jí)計(jì)算機(jī)“深藍(lán)”于1997年擊敗了國(guó)際象棋世界冠軍卡斯巴羅夫，2011年開(kāi)發(fā)的“沃森”則集成了病情分析、股票推薦、消費(fèi)者行為預(yù)測(cè)以及網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)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(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能整理醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)并結(jié)合臨床數(shù)據(jù)，并利用其認(rèn)知技能及運(yùn)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(rèn)知計(jì)算算法、云平臺(tái)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(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)中使用的加速器進(jìn)行了優(yōu)化的人工智能芯片——Power9。微軟作為計(jì)算機(jī)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(jī)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(qiáng)大的雄心和實(shí)力。2014年，微軟推出跨屏天人工智能聊天機(jī)器人“小冰”

。2016年，由微軟亞洲研究院和中國(guó)科學(xué)院植物研究所共同打造“微軟識(shí)花”app，利用人工智能的人工學(xué)習(xí)功能精準(zhǔn)識(shí)別上百種花卉，其圖像識(shí)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(gè)情感型人工智能營(yíng)養(yǎng)師，同時(shí)與海爾達(dá)成戰(zhàn)略合作，進(jìn)軍智能家居領(lǐng)域。2017年，微軟人工智能團(tuán)隊(duì)研發(fā)出能夠根據(jù)人類自然語(yǔ)言描述而畫(huà)出近似真實(shí)照片形狀圖片的新AI系統(tǒng)，SeeingAI誕生。作為中國(guó)本土的科技公司，百度被福布斯雜志評(píng)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(jìn)深度學(xué)習(xí)專家吳恩達(dá)任首席科學(xué)家（現(xiàn)已離職），充分展示其對(duì)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(chǎng)世界杯比賽的結(jié)果預(yù)測(cè)中取得全中的成績(jī)，擊敗了微軟和高盛。2016年，百度投資金融科技公司Zest

Finance，，將機(jī)器學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)分析融合起來(lái)提供更加精準(zhǔn)的信用評(píng)分。2017年，百度發(fā)布對(duì)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(wú)人駕駛開(kāi)放平臺(tái)Apollo

亮相CES大會(huì)。全球人工智能行業(yè)巨頭動(dòng)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(wèn)題4中國(guó)人工智能行業(yè)發(fā)展歷程中國(guó)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(dá)國(guó)家水平智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、智能機(jī)器人和智能信息處理等重大項(xiàng)目列入“863計(jì)劃”（國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃）國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)向國(guó)家學(xué)位委員會(huì)和國(guó)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(guó)人工智能學(xué)會(huì)（CAAI）成立20世紀(jì)70年代末至80年代前期，人工智能項(xiàng)目開(kāi)始納入國(guó)家科研計(jì)劃2016年，國(guó)務(wù)院發(fā)布《中國(guó)制造2025》國(guó)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(dòng)實(shí)施方案》智能控制和智能自動(dòng)化等項(xiàng)目開(kāi)始陸續(xù)列入國(guó)家科技攀登計(jì)劃面向2030年，確定15個(gè)重大項(xiàng)目的立項(xiàng)建議，涉及航空、網(wǎng)絡(luò)安全、智能電網(wǎng)、智能制造和機(jī)器人等多個(gè)高新領(lǐng)域，醞釀“人工智能2.0”推動(dòng)中國(guó)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(jì)算和人工智能的相關(guān)專利總申請(qǐng)量接近30萬(wàn)項(xiàng)。通過(guò)趨勢(shì)圖和專利地圖，展示1960-2017年全球?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量的發(fā)展態(tài)勢(shì)如圖。1980年以前發(fā)展速度相對(duì)緩慢，專利年申請(qǐng)量?jī)H有百余項(xiàng)。2010年后人工智能的專利申請(qǐng)呈現(xiàn)急劇增長(zhǎng)，年申請(qǐng)量從8000件增長(zhǎng)至2.5萬(wàn)項(xiàng)，增長(zhǎng)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(qǐng)趨勢(shì)全球創(chuàng)新資源情況國(guó)外科技巨頭谷歌、微軟、IBM等企業(yè)憑借自身優(yōu)勢(shì)，積極布局整個(gè)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(xiàng)左右，2011-2016年間專利新增9300多項(xiàng)，申請(qǐng)量翻番。國(guó)內(nèi)方面，隨著人工智能產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng)，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(qǐng)有近三千件，增長(zhǎng)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(guó)際巨頭，比如百度的語(yǔ)音識(shí)別率達(dá)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(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、無(wú)人駕駛和智能機(jī)器人。機(jī)器學(xué)習(xí)主要是模型算法等方面，自然語(yǔ)言處理則側(cè)重在語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)義處理以及語(yǔ)義搜索方面，應(yīng)用層的智能機(jī)器人發(fā)展與計(jì)算機(jī)視覺(jué)呈現(xiàn)高度相關(guān)性，隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)等應(yīng)用層專利的增加，智能機(jī)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(jī)器學(xué)習(xí)自然語(yǔ)言處理計(jì)算機(jī)視覺(jué)無(wú)人駕駛智能機(jī)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(shí)間里在大數(shù)據(jù)與云計(jì)算領(lǐng)域相關(guān)專利數(shù)量增長(zhǎng)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(jìng)爭(zhēng)的至高地。機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理&語(yǔ)音識(shí)別三領(lǐng)域在2010年的年申請(qǐng)專利總量為4800項(xiàng)，至2016年達(dá)到了17600項(xiàng)，增長(zhǎng)了2.5倍。其中，語(yǔ)音識(shí)別經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展成為技術(shù)層面的新范式，在全球語(yǔ)音市場(chǎng)規(guī)模中Nuance、蘋(píng)果、微軟占據(jù)了絕對(duì)份額，國(guó)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(yǔ)音市場(chǎng)規(guī)模整體達(dá)到45.6億美元，同比增長(zhǎng)35.3%。2015年，全球智能語(yǔ)音市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到61.9億美元，同比增長(zhǎng)35.7%

。圖2-3

全球人工智能核心技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)數(shù)據(jù)來(lái)源：東吳證券，《人工智能：顛覆現(xiàn)在，引領(lǐng)未來(lái)》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(jī)器學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)，自然語(yǔ)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(jì)算領(lǐng)域的專利分布地圖圖2-5

機(jī)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(jī)器學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)，自然語(yǔ)言，具體應(yīng)用）的人工智能布局3D地圖顯示：圖2-6

計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的專利分布地圖圖2-7

自然語(yǔ)言處理&語(yǔ)音識(shí)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(guó)內(nèi)人工智能領(lǐng)域出現(xiàn)一批專業(yè)投資人，投資機(jī)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(jià)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(guó)內(nèi)人工智能領(lǐng)域出現(xiàn)一批專業(yè)投資人，投資機(jī)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(lái)巨大的變革。一方面，將運(yùn)用人工智能技術(shù)對(duì)城市進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，自動(dòng)調(diào)配公共資源，解決交通擁堵等城市治理中的棘手問(wèn)題，到2025年通過(guò)人工智能調(diào)節(jié)人類將會(huì)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(wú)人駕駛技術(shù)相關(guān)的發(fā)明專利超過(guò)

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(wú)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(dòng)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(jí)。AI重塑安防：人工智能應(yīng)用于安防帶來(lái)更加清晰準(zhǔn)確的效果：涉及AI的人臉識(shí)別、圖像/視頻分析技術(shù)，未來(lái)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(duì)家居的智能化、舒適化、