0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

人工智能飛速發(fā)展十年總結(jié),中國進步神速

山東省物聯(lián)網(wǎng)協(xié)會 ? 來源:智東西 ? 作者:智東西 ? 2021-02-02 11:19 ? 次閱讀

人工智能在過去十年中從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),重塑傳統(tǒng)行業(yè)模式、引領(lǐng)未來的價值已經(jīng)凸顯,并為全球經(jīng)濟和社會活動做出了不容忽視的貢獻。當(dāng)前,人工智能已經(jīng)迎來其發(fā)展史上的第三次浪潮。人工智能理論和技術(shù)取得了飛速發(fā)展,在語音識別、文本識別、視頻識別等感知領(lǐng)域取得了突破,達到或超過人類水準,成為引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)。人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域也快速向多方向發(fā)展,出現(xiàn)在與人們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān)的越來越多的場景中。近日,清華大學(xué)科技情報大數(shù)據(jù)挖掘與服務(wù)系統(tǒng)平臺 AMiner發(fā)布了研究報告《人工智能發(fā)展報告2011-2020》,闡述人工智能過去十年取得的重要成果,并討論了人工智能的未來發(fā)展藍圖,理論、技術(shù)和應(yīng)用方面的重大變化與挑戰(zhàn)。敬請閱讀。

01.飛速發(fā)展的十年

1、論文發(fā)表情況

人工智能過去十年發(fā)展快速,從學(xué)術(shù)研究走向商業(yè)化。本報告專注于通過分析在國際頂級期刊和會議上的人工智能領(lǐng)域科研論文發(fā)表情況來研究該領(lǐng)域的成果產(chǎn)出。由下圖可見,從 2011 年以來人工智能領(lǐng)域高水平論文發(fā)表量整體上呈現(xiàn)穩(wěn)步增長態(tài)勢,取得了很多科研成果。這些科研成果涵蓋 R-CNN 算法、神經(jīng)機器翻譯的新方法等。

bf82b490-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲過去十年人工智能領(lǐng)域國際頂級期刊會議論文數(shù)量趨勢

從高水平科研論文的國家分布來看,人工智能領(lǐng)域論文發(fā)表量居于前十的國家依次是美國、中國、德國、英國、日本、加拿大、法國、韓國、意大利和澳大利亞,如下圖所示。美國和中國的高水平論文發(fā)表量明顯高于其他國家,分別位居第一、二名,中國的論文量緊隨美國之后。

bfbab25a-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲過去十年人工智能領(lǐng)域高水平論文發(fā)表量前十國家

研究發(fā)現(xiàn),各個國家的人工智能領(lǐng)域高水平科研論文發(fā)布具有以下特征。

(1)、開展跨國科研合作較多的國家是美國和中國

從論文的國際合作網(wǎng)絡(luò)看,美國和中國的 AI 高水平論文發(fā)表均存在較多的跨國合作現(xiàn)象,如下圖所示。其中,AI 技術(shù)實力領(lǐng)先的美國所參與的高水平論文跨國合作最多,是各國的主要合作國家,過去十年,美國的 33255 篇 AI 高水平論文之中,出現(xiàn)過中國、英國、加拿大、德國、印度等 30 多個合作國家,合作國家數(shù)量最多;中國的跨國科研合作國家數(shù)量位居第二,在其 22686 篇 AI高水平論文之中,出現(xiàn)了美國、加拿大、新加坡、英國、日本等 20 多個合作國家;英國和德國的 AI 高水平論文跨國合作國家數(shù)量均為 18 個。其余國家在 AI高水平論文方面開展的跨國合作數(shù)量較少。

▲過去十年人工智能領(lǐng)域高水平論文發(fā)表國際合作國家分布

(2)、中美兩國是對方 AI 領(lǐng)域的重要科研合作伙伴

在 AI 高水平論文發(fā)表方面,美國和中國均是對方的重要科研合作伙伴。過去十年,美國在其 30 多個合作國家之中,與中國合作的 AI 高水平論文數(shù)量占比最多,為 18.53%。同時,中國在其 20 多個合作國家之中,與美國合作的論文數(shù)量最多,占比 27.16%??梢?,開展國際科研合作已成為中美兩國 AI 研究成果產(chǎn)出的重要方式。

(3)、跨國科研合作可以提高合作本國 AI 研究成果的影響力

分析發(fā)現(xiàn),美國的 AI 領(lǐng)域高水平論文平均引用率為 44.99,中國的 AI 領(lǐng)域高水平論文平均引用率為 31.88。相比而言,中國和美國合作論文的平均引用率達 51.2,其影響力明顯高于中國和美國各自論文的平均引用水平,這表明跨國合作的科研成果在世界人工智能研發(fā)領(lǐng)域的展示和交流幾率大大增加。

2、獲得圖靈獎的人工智能技術(shù)

圖靈獎(ACM A.M. Turing Award)是計算機界最負盛名、最崇高的一個獎項,有“計算機界的諾貝爾獎”之稱。圖靈獎是計算機協(xié)會(ACM)于 1966 年設(shè)立的獎項,專門獎勵對計算機事業(yè)做出重要貢獻的個人。其名稱取自世界計算機科學(xué)的先驅(qū)、英國科學(xué)家、曼徹斯特大學(xué)教授艾倫·圖靈(A.M. Turing)。

圖靈獎獲獎?wù)弑仨毷窃谟嬎銠C領(lǐng)域具有持久而重大的先進性的技術(shù)貢獻,大多數(shù)獲獎?wù)呤怯嬎銠C科學(xué)家。第一位圖靈得主是卡耐基梅隆大學(xué)的 Alan Perlis (1966 年),第一位女性獲獎?wù)呤?IBM 的 Frances E. Allen (2006 年)。

通過 AMiner 智能引擎,可以自動收集歷年來圖靈獎獲得者及其學(xué)者畫像信息(基本信息、研究興趣等),以及該學(xué)者的論文和專著等信息。由于每年度的圖靈獲獎?wù)咭话阍诖文?3 月下旬由美國計算機協(xié)會(ACM)官方頒發(fā),因此本報告統(tǒng)計了截至 2020 年頒發(fā)的近十年(2010-2019 年)圖靈獎得主數(shù)據(jù)。分析發(fā)現(xiàn),圖靈獎近十年授予領(lǐng)域具有如下特征。

(1)、十年中三次正式頒獎給人工智能領(lǐng)域

圖靈獎頒發(fā)的領(lǐng)域,在一定程度上反映了計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展方向的縮影。數(shù)據(jù)顯示,過去十年圖靈獎分別授予給了計算理論、概率和因果推理、密碼學(xué)、分布式和并發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、萬維網(wǎng)、計算機系統(tǒng)、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和 3D 計算機圖形學(xué)九個領(lǐng)域,具體如下圖所示。從獲獎內(nèi)容、創(chuàng)新角度、研究領(lǐng)域等維度來看,圖靈獎注重原始理論創(chuàng)新和學(xué)科交叉,具有科研優(yōu)勢積累現(xiàn)象。

過去十年的 圖靈獎有三次正式授予給人工智能領(lǐng)域。

第一次是 2010 年,Leslie Valiant 因?qū)τ嬎憷碚摰呢暙I(PAC、枚舉復(fù)雜性、代數(shù)計算和并行分布式計算)獲得圖靈獎,該成果是人工智能領(lǐng)域快速發(fā)展的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之一。

第二次是2011 年,因 Judea Pearl 通過概率和因果推理對人工智能做出貢獻而頒獎;

第三次是 2018 年,深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域三位大神 Yoshua Bengio、Geoffrey Hinton 和 Yann LeCun 因為在概念和工程上的重大突破推動了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成為計算機領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)而榮獲圖靈獎。

Hinton 的反向傳播(BP)算法、LeCun 對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)的推動以及 Bengio 對循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)的貢獻是目前圖像識別、語音識別、自然語言處理等獲得跳躍式發(fā)展的基礎(chǔ)。中國科學(xué)院張鈸院士在《邁向第三代人工智能》一文中也提到這 5 位圖靈獎得主在創(chuàng)建第二次 AI 中所做出的重大貢獻。

c07e822a-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲2010-2020 年圖靈獎授予的計算機領(lǐng)域

(2)、人工智能領(lǐng)域獲獎人數(shù)占據(jù)四分之一

由下圖可見,過去十年,共有 16 位學(xué)者獲得圖靈獎。其中,包括 5 位人工智能領(lǐng)域?qū)W者獲此殊榮,占比 31%,這反映出人工智能在計算機學(xué)科中的地位已不容忽視。同時,人工智能領(lǐng)域圖靈獎 從初期的單獨獲獎?wù)叩浇陙淼墓餐@獎?wù)撸絹碓匠尸F(xiàn)出高層次學(xué)者強強聯(lián)合的研究趨勢。

(3)、美國培養(yǎng)并擁有八成以上的圖靈獎得主

過去十年的 16 位圖靈獎獲得者之中,有 13 位來自美國、2 位來自英國、1位來自加拿大,如下圖所示。在美國的 13 位圖靈獎得主之中,有 10 位是在美國本國接受的全部高等教育、2 位擁有美國和其他國家教育背景、僅 1 位沒有美國教育背景。

其中,2011 年獲獎?wù)?Judea Pearl 擁有以色列本科教育和美國紐約大學(xué)博士教育背景;2012 年圖靈獎得主 Silvio Micali 擁有意大利本科教育和美國加州伯克利大學(xué)博士教育背景。唯一沒有美國教育背景的是 2018 年圖靈獎得主 Yann LeCun,他僅有法國教育背景。八成以上圖靈獎得主具有美國教育或工作背景的事實,反映出美國人工智能高層次人才培養(yǎng)的強勢競爭力。

c0d71642-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲2010-2020 年圖靈獎得主所在國家及教育背景情況

(4)、歐洲培養(yǎng)的高層次人才中有三位被吸引到美國學(xué)習(xí)或工作并獲圖靈獎

從這些圖靈獲獎?wù)叩慕逃尘皝砜?,美國與歐洲國家的學(xué)術(shù)交流非常多。Yann LeCun 擁有法國教育背景后到美國任職并獲圖靈獎;Judea Pearl 和 Silvio Micali 分別從以色列和意大利被吸引到美國繼續(xù)深造而擁有跨國雙重教育背景,后來均到美國任職并在美國獲得圖靈獎。此外,英國的這兩位圖靈獎得主雖然均是在本國接受的高等教育并且獲獎時都在本國,但都有過一些美國任職經(jīng)歷。

Geoffrey Hinton 博士畢業(yè)于英國愛丁堡大學(xué),后來陸續(xù)在谷歌、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、加州大學(xué)圣地亞哥分校等美國機構(gòu)任職;Tim Berners-Lee 在英國牛津大學(xué)本科畢業(yè)后,也有過在麻省理工學(xué)院任職的經(jīng)歷??梢?, 美國的高等教育體系不僅培養(yǎng)的 了自己本國的 AI 領(lǐng)域高端人才,而且從歐洲國家吸引和留住了多位領(lǐng)域精英。

(5)、僅加拿大圖靈獎得主沒有任何美國教育和任職經(jīng)歷

在這 16 位圖靈獎獲得者之中,僅有加拿大的 Yoshua Bengio 在本國的麥吉爾大學(xué)接受了高等教育并在本國蒙特利爾大學(xué)任職,并于 2018 年因在深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概念和工程上的突破而獲獎。這在一定程度上反映出加拿大在人工智能領(lǐng)域高層次人才培養(yǎng)和質(zhì)量上較為成功。

(6)、圖靈得主們在領(lǐng)域相關(guān)論文發(fā)表后需要平均等待 37.1 年之后才獲獎

通過 AMiner 人才畫像數(shù)據(jù)獲取這些圖靈獎得主所發(fā)表的第一篇與獲獎理由相關(guān)主題的論文,計算得出該論文發(fā)表年份距離作者獲得圖靈獎時間,從而得到這些圖靈得主的獲獎時間長短,如下圖所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn),圖靈獎得主獲獎時一般距離其首次發(fā)表獲獎領(lǐng)域相關(guān)論文至少已經(jīng)三十年以上,平均為 37.1 年。

其中, Edwin Catmull 于 2019 年獲得圖靈獎,距離其在計算機圖形學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的最早論文 A system for computer generated movies 已經(jīng)過去了 47 年,等待獲獎時間最久。而獲獎等待時間最短的是 Tim Berners-Lee,他于 1990 年發(fā)表WorldWideWeb: Proposal for a Hypertext Project 論文,僅在 26 年后的 2016 年就因發(fā)明萬維網(wǎng)、Web 瀏覽器以及允許 Web 擴展的基本協(xié)議和算法獲得圖靈獎。

c1279996-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲圖靈獎得主的首篇領(lǐng)域論文發(fā)表距離獲獎年份的時長

(7)、八成以上圖靈得主獲獎時已經(jīng)度過了其科研論文高峰產(chǎn)出期

基于 AMiner 平臺上各位圖靈獎得主的論文數(shù)據(jù)和人物畫像,分析發(fā)現(xiàn),圖靈獎得主一般會在獲獎后保持原來的研究方向,但是他們的論文發(fā)表量卻減少了。有 80.1%的圖靈得主在獲圖靈獎后的論文年均產(chǎn)出量低于其獲獎前的年均論文產(chǎn)出量,如下圖所示,這反映出他們在獲得圖靈獎時已經(jīng)普遍過了其學(xué)術(shù)產(chǎn)出高峰時期。

c176f81a-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲2010-2020 年圖靈獎得主獲獎前后的年均論文發(fā)表量

值得一提的是,Yoshua Bengio,Judea Pearl 和 Michael Stonebraker 三位學(xué)者是例外,他們在獲得圖靈獎之后的年均論文產(chǎn)出量較其獲獎前均有不同程度的增加,分別增加了 328.07%、49.53%和 12.32%。其中,Yoshua Bengio 在 2018 年獲得圖靈獎后論文年均發(fā)表量激增特別明顯,并在 2019 年發(fā)表 96 篇論文,達到其論文產(chǎn)出峰值,他的 AMiner 學(xué)術(shù)畫像及年度論文發(fā)表量如下圖所示。

c1c50d2a-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲2018 年圖靈獎獲得者 Yoshua Bengio 的 AMiner 學(xué)術(shù)畫像

需要指出的是,部分圖靈得主在獲獎后的論文產(chǎn)出量減少除了其學(xué)術(shù)產(chǎn)出減少之外,還存在以下兩個原因。

一是他們可能已不再全力進行學(xué)術(shù)研究,而是轉(zhuǎn)向參與社會事業(yè)等,從而導(dǎo)致其獲獎后的論文發(fā)表量減少。例如,Whitfield Diffie在 2015 年因密碼學(xué)的貢獻獲得圖靈獎后,轉(zhuǎn)向致力于促進信息安全和隱私權(quán)的保護;Martin Hellman 因密碼學(xué)的貢獻獲得同年的圖靈獎后,轉(zhuǎn)向致力于研究國際安全與核武器削減。

二是也有少量圖靈得主在發(fā)表相關(guān)論文后早已投身于工業(yè)界,例如,計算機圖形學(xué)先驅(qū) Edwin Catmull 在研究生畢業(yè)后就在盧卡斯、皮克斯等公司就職,早已離開學(xué)術(shù)界,曾擔(dān)任 Pixar 動畫和 Disney 動畫的總裁,四次獲電影 Oscar 獎(1993、1996、2001 和 2008),其 AMiner 學(xué)術(shù)畫像及年度論文發(fā)表量如下圖所示。

c1fc58ca-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲2019 年圖靈獎獲得者 Edwin Catmull 的 AMiner 學(xué)術(shù)畫像

3、媒體評選出的重大人工智能技術(shù)

自 2001 年起,《麻省理工科技評論》每年都會評選出當(dāng)年的“十大突破性技術(shù)”。所評選出的技術(shù)榜單曾精準預(yù)測了腦機接口、智能手表、癌癥基因療法、深度學(xué)習(xí)等諸多熱門技術(shù)的崛起,在全球科技領(lǐng)域具有舉足輕重的影響力。

分析發(fā)現(xiàn),媒體評出的人類突破性技術(shù)之中近 30% 與人工智能相關(guān)。通過分析挖掘 2010-2020 年《麻省理工科技評論》評選出當(dāng)年的“十大突破性技術(shù)”,發(fā)現(xiàn)有 32 項 項 人工智能相關(guān)技術(shù)入選榜單,占比近 30%,其中包括:2013 年的深度學(xué)習(xí)、2014 年的神經(jīng)形態(tài)芯片、2016 年的語音接口與知識分享型機器人、2017年的自動駕駛卡車與強化學(xué)習(xí),2018 年的流利對話的 AI 助手、給所有人的人工智能和對抗性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、2019 年的靈巧機器人,以及 2020 年的微型人工智能和人工智能發(fā)現(xiàn)分子。具體名單如下圖所示。

c24b8ec2-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲2010-2020 年入選《麻省理工科技評論》“十大突破性技術(shù)”榜單的人工智能相關(guān)技術(shù)

4、國際頂會頂刊最佳論文授予領(lǐng)域分析

人工智能領(lǐng)域頂級期刊和會議每年都會在眾多學(xué)術(shù)研究論文之中,通過“雙盲評審”,評選出最有新意和價值的研究論文作為最佳研究論文,并授予“Best Paper”獎項。每年大會的最佳論文獎一般分兩類,一類是最佳研究論文(Research track),另一類是最佳應(yīng)用論文(Applied track)。部分會議在每年選出多篇最佳論文(分列第一、二、三名),也有部分頂會每隔幾年才會選出一篇最佳論文。

從過去十多年的經(jīng)驗來看,國際頂會歷年的最佳研究論文都會對之后很多領(lǐng)域的研究有著開創(chuàng)性的影響。因此,不論是從閱讀經(jīng)典文獻的角度,還是從學(xué)習(xí)最新研究成果的角度來說,分析和探討每年的最佳研究論文都極具價值。

本部分收集整理了2011-2020年期間的人工智能領(lǐng)域國際頂級會議最佳論文獎項第一名的全部論文(對于不區(qū)分名次的最佳論文則全部收錄),再對這些論文所屬領(lǐng)域進行分析。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),過去十年榮獲“最佳論文”獎項的論文來自 34個國際頂會、共計 440 篇,其中,research track 最佳論文 409 篇,占比 93%。

各會議最佳論文量的具體分布如下表所示,F(xiàn)OCS、IEEE VIS、ISSCC 等最佳論文數(shù)量較多主要是因為該會議每年頒發(fā) 3 篇杰出論文獎(Outstanding Paper Award)且不區(qū)分先后名次。ICASSP 等會議最佳論文量較少主要是由于存在缺失數(shù)據(jù)。

c32d3a02-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲2011-2020 年人工智能領(lǐng)域國際頂級會議最佳論文授予量分布 (單位;篇)

從所屬細分研究領(lǐng)域來看,這些最佳論文覆蓋了機器學(xué)習(xí)計算機視覺、自然語言處理、機器人、知識工程、語音識別、數(shù)據(jù)挖掘、信息檢索與推薦、數(shù)據(jù)庫、人機交互、計算機圖形學(xué)、可視化、安全與隱私、計算機網(wǎng)絡(luò)、計算機系統(tǒng)、計算理論、經(jīng)典 AI、芯片技術(shù)等 18 個子領(lǐng)域。

(1)、頂會最佳論文獎呈現(xiàn)出較多跨領(lǐng)域授予現(xiàn)象

總體而言,盡管這些國際頂級會議將大部分的最佳論文獎都授予給了本會議所屬的 AI 子領(lǐng)域,但是授予非本會議領(lǐng)域的最佳論文數(shù)量占比較高,達 22.3%。其中,WSDM 是數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域重要國際會議,在它授予的最佳論文獎之中,有90.9%的最佳論文被授予給非數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的論文,在所有會議中占比最高。其次,KDD 會議將 88.9%最佳論文獎授予給非數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的論文,WWW 會議將 63.6%的最佳論文獎授予給非信息檢索與推薦領(lǐng)域的論文。各個會議最佳論文授予情況具體如下表所示。

c36474fe-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲2011-2020 年人工智能領(lǐng)域國際頂級會議最佳論文授予其他 AI 領(lǐng)域比例

(2)、信息檢索與推薦、機器學(xué)習(xí)和計算理論出現(xiàn)較多的跨領(lǐng)域授予

從跨領(lǐng)域授予最佳論文獎的整體數(shù)量來看,信息檢索與推薦、機器學(xué)習(xí)和計算理論是獲得最佳論文獎項數(shù)量較多的三個領(lǐng)域,占比均超過 10%,詳細情況如下圖所示。這反映出這三個子領(lǐng)域的跨領(lǐng)域研究成果所獲的專業(yè)認可度較高,在一定程度上促進了相關(guān)技術(shù)在多個 AI 子領(lǐng)域的快速發(fā)展和進步。

c3a3b876-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲人工智能領(lǐng)域國際頂級會議最佳論文獎跨 AI 子領(lǐng)域授予分布圖

從來源會議來看,信息檢索與推薦領(lǐng)域最佳論文除了被 RecSys、SIGIR 和 WWW 本領(lǐng)域會議最多授予之外,也較多被數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域會議 WSDM、數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的 SIGMOD和 VLDB 授予最佳論文獎,如下圖所示。

c40bc998-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲信息檢索與推薦領(lǐng)域最佳論文跨領(lǐng)域授予會議示例

(3)、機器學(xué)習(xí)技術(shù)成果集中在 2016-2018 年獲得較多獎項認可

過去十年頂會最佳論文授予技術(shù)領(lǐng)域的年度趨勢如下圖所示,其中,色塊顏色代表該項技術(shù)在某項會議所被授予的最佳論文數(shù)量,色塊顏色越深表示論文數(shù)量越多。

從最佳論文獎被授予領(lǐng)域的年度趨勢來看,機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域過去十年內(nèi)最佳論文在 2016 年被授予最多,為 9 篇,其次是 2017 和 2018 年,相關(guān)最佳論文數(shù)量均為 8 篇。從來源會議來看,共有 14 個頂會將最佳論文獎分別授予給機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域。其中,最佳論文獎授予量較多的兩大會議是 International Conference on Machine Learning (ICML)和 International Conference on Learning Representations(ICLR),分別為 13 和 12 篇。

c45b689a-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲人工智能領(lǐng)域國際頂刊頂會最佳論文授予領(lǐng)域年度趨勢

4、安全與隱私領(lǐng)域最佳論文授予數(shù)量呈現(xiàn)增多趨勢

隨著人工智能快速發(fā)展和應(yīng)用,許多領(lǐng)域開始注重技術(shù)的安全與隱私性。這體現(xiàn)在逐年增多的領(lǐng)域最佳論文數(shù)量上。尤其是 2014 年之后,安全與隱私領(lǐng)域年度最佳論文數(shù)量均超過 5 篇。

過去十年來,CCS、ICML、OSDI、S&P、SIGCOMM 和 WWW 等頂會均曾授予過安全與隱私領(lǐng)域的最佳論文獎。安全與隱私的最佳論文授予主要來自于IEEE Symposium on Security and Privacy (S&P)和 ACM Conference on Computer and Communications Security (CCS)兩大會議。

5、國際頂會頂刊領(lǐng)域高影響力論文分析

論文引用量是衡量一個科研文獻被業(yè)界認可度的標(biāo)志,也是該文獻影響力的重要體現(xiàn)。本部分針對人工智能國際頂會頂刊 2011-2020 年期間的所發(fā)表論文的引用量特征及所屬領(lǐng)域進行分析。結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),某一學(xué)術(shù)會議中引用量最高的論文未必是該會議授予最佳論文獎的論文,反之亦然。

分析還發(fā)現(xiàn),人工智能不同子領(lǐng)域論文的最高引用量的量級跨度很大。如下圖所示,2011-2020 年期間人工智能國際頂會頂刊最高引用量前十論文研究以機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域為首,其次是計算機視覺領(lǐng)域研究論文。機器學(xué)習(xí)和計算機視覺領(lǐng)到域論文的引用量級均達到 25 萬次以上,明顯高于其他子領(lǐng)域最高引用論文的引用量。在所有子領(lǐng)域之中,知識工程領(lǐng)域論文的引用量級最少,不足于機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域論文引用量的 2%。

c493b22c-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲2011-2020 年人工智能國際頂會頂刊各子領(lǐng)域最高引用量前十論文的引用量分布

具體來看,人工智能各個子領(lǐng)域在過去十年中出現(xiàn)在國際頂級會議期刊上的最高影響力論文相關(guān)信息如下表所示。其中,計算機視覺領(lǐng)域最高影響力論文是 2016 年 CVPR 上、以 Facebook AI Research 何愷明為第一作者的“Deep Residual Learning for Image Recognition”文章,其引用量已超過 6 萬。

機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域引用量最高的論文是發(fā)表在 2015 年 ICLR 會議上的“Adam: A Method for Stochastic Optimization”,該文是由 Google Brain 的 Diederik P., Kingma 和加拿大多倫多大學(xué)的助理教授 Jimmy Lei Ba 聯(lián)合發(fā)表,目前引用量將近 6 萬。

機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域,影響力排名前 10 論文的引用率都超過萬次,且半數(shù)以上論文引用率超過 2 萬次,如表 4-6 所示。從論文研究主題來看,這 這 10 篇最高影響力論文全部都是與深度學(xué)習(xí)相關(guān)的。從論文來源來看,這 10 篇最高影響力論文之中,有 5 篇來自 NeurIPS 、3 篇來自 ICLR、2 篇來自 ICML。

居于首位的是2015 年 ICLR 會議上由 Google Brain 的 Diederik P., Kingma 和加拿大多倫多大學(xué)的助理教授 Jimmy Lei Ba 聯(lián)合發(fā)表的“Adam: A Method for StochasticOptimization”論文。影響力排名第二位的是 Apple 公司研究員 Ian J.Goodfellow發(fā)表在 NeurIPS 2014 上的一篇論文“Generative Adversarial Nets”,該文也是 GANs的開山之作。影響力排名第三位的論文是 Facebook 科學(xué)家 Tomas Mikolov 發(fā)表在 NeurIPS 2013 上的“Distributed Representations of Words and Phrases and theirCompositionality”。

c5b10588-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲2011-2020 年機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域最高影響力論文前十

計算機視覺領(lǐng)域,最高影響力前十論文如表 4-7 所示。其中,最高引用的論文是發(fā)布于 2016 年 CVPR 上、以 Facebook AI Research 何愷明為第一作者的“Deep Residual Learning for Image Recognition”文章,其引用量已超過 6 萬。

這篇論文也榮獲了當(dāng)年 CVPR Best Paper 獎項,聯(lián)合作者還包括曠視科技的研究員張祥雨、首席科學(xué)家與研究院院長孫劍,以及當(dāng)時就職于 Momenta 任少卿。該文是一篇非常經(jīng)典的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的論文,主要通過構(gòu)建了一種新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來解決當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)過高之后更深層的網(wǎng)絡(luò)的效果沒有稍淺層網(wǎng)絡(luò)好的問題,并且做出了適當(dāng)解釋以及用 ResNet 殘差網(wǎng)絡(luò)解決了問題。

c611f19a-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲2011-2020 年計算機視覺領(lǐng)域最高影響力論文前十

自然語言處理領(lǐng)域,過去十年中最高影響力前十論文的具體信息如下表所示。其中,最高引用量論文是 Google 研究員 Jeffrey Pennington 在 2014 年 EMNLP會議發(fā)表的論文“Glove: Global Vectors for Word Representation”,這篇論文提出的單詞表示模型是通過僅訓(xùn)練單詞-單詞共現(xiàn)矩陣中的非零元素,而不是整個稀疏矩陣或大型語料庫中的單個上下文窗口,來有效地利用統(tǒng)計信息。該模型產(chǎn)生一個具有有意義子結(jié)構(gòu)的向量空間,在相似性任務(wù)和命名實體識別方面優(yōu)于相關(guān)模型。

c6758156-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲2011-2020 年自然語言處理領(lǐng)域最高影響力論文前十

6、過去十年十大人工智能研究熱點

過去十年十大 AI 研究熱點分別為:深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、特征抽取、圖像分類、目標(biāo)檢測、語義分割、表示學(xué)習(xí)、生成對抗網(wǎng)絡(luò)、語義網(wǎng)絡(luò)、協(xié)同過濾和機器翻譯。

c6b986f8-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲AMiner 評選出的近十年十大 AI 研究熱點

(1)、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),又被稱為深度前饋網(wǎng)絡(luò)(DFN)、多層感知機(Multi-Layer perceptron,MLP),可以理解為是有很多隱藏層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以在沒有大量標(biāo)記數(shù)據(jù)的情況下解決問題。代表算法包括卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的被引用量保持了較長時間的穩(wěn)定平穩(wěn)增長;深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則于 2014 年開始獲得更多引用。目前,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)是許多人工智能應(yīng)用的基礎(chǔ),從自動駕駛汽車、癌癥檢測到大型游戲等。在這許多領(lǐng)域中,DNN 實現(xiàn)了超越人類的準確率。

數(shù)據(jù)顯示,過去十年中,有 5405 篇以卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為研究主題的論文在人工智能國際頂會頂刊論文中發(fā)表,其總引用量達 299729,并且在這些頂會頂刊論文引用量排名前十的論文中出現(xiàn)過 125 次。該技術(shù)的最終指數(shù)評分為98.16 ,位列過去十年最熱門 AI 研究主題之首。

(2)、特征抽取

特征抽?。‵eature Extraction)熱門是信息檢索與推薦中的一項技術(shù),專指使用計算機提取一組測量值中屬于特征性的信息的方法及過程,并將所抽取出的有效實體信息進行結(jié)構(gòu)化存儲。目前特征抽取已引入機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算已應(yīng)用于圖片特征抽取。

針對某個特定圖片,通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對圖片進行特征抽取得到表征圖片的特征,利用度量學(xué)習(xí)方法如歐式距離對圖片特征進行計算,對圖片距離進行排序,得到初級檢索結(jié)果,再根據(jù)圖片數(shù)據(jù)的上下文信息和流形結(jié)構(gòu)對圖像檢索結(jié)果進行重排序,從而提高圖像檢索準確率,得到最終的檢索結(jié)果。

數(shù)據(jù)顯示,過去十年中,有 1747 篇以特征抽取為研究主題的論文在人工智能國際頂會頂刊論文中發(fā)表,其總引用量達 95205,并且在這些頂會頂刊論文引用量排名前十的論文中出現(xiàn)過 8 次。該技術(shù)的最終評分為 21.51 ,位列過去十年 AI 研究熱點亞軍。

(3)、圖像分類

圖像分類(Image Classification)是指計算機利用算法從給定的分類集合中給某個特定圖像正確分配一個標(biāo)簽的任務(wù),其目標(biāo)是將不同的圖像劃分到不同的類別中,并實現(xiàn)最小的分類誤差,較多應(yīng)用于計算機視覺、信息檢索與推薦領(lǐng)域。2012 年,加拿大認知心理學(xué)家和計算機科學(xué)家 Geoffrey Everest Hinton 的博士生Alex Krizhevsky 在 ILSVRC 將深度學(xué)習(xí)用于大規(guī)模圖像分類中并提出了 CNN 模型,其計算效果大幅度超越傳統(tǒng)方法,獲得了 ILSVRC2012 冠軍,該模型被稱作AlexNet。從 AlexNet 之后,涌現(xiàn)了一系列 CNN 模型,不斷地在 ImageNet 上刷新成績。目前的深度學(xué)習(xí)模型的識別能力已經(jīng)超過了人眼。

數(shù)據(jù)顯示,過去十年中,有 612 篇以圖像分類為研究主題的論文在人工智能國際頂會頂刊論文中發(fā)表,其總引用量達 50309,并且在這些頂會頂刊論文引用量排名前十的論文中出現(xiàn)過 16 次。該技術(shù)的最終評分為 14.14,位列過去十年最熱門 AI 研究主題第三名。

(4)、目標(biāo)檢測

目標(biāo)檢測(Object Detection)作為計算機視覺和圖像處理領(lǐng)域一個分支,是指利用圖像處理與模式識別等領(lǐng)域的理論和方法,檢測出數(shù)字圖像和視頻中存在的特定類別的目標(biāo)對象,確定這些目標(biāo)對象的語義類別,并標(biāo)定出目標(biāo)對象在圖像中的位置。對象檢測是對象識別的前提,具有很大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

對象檢測已經(jīng)有許多有用有趣的實際應(yīng)用,如人臉識別、行人檢測、視覺搜索引擎、計數(shù)、航拍圖像分析等。深度學(xué)習(xí)模型在圖像分類任務(wù)中碾壓了其他傳統(tǒng)方法。很多對象檢測的新方法和新應(yīng)用推動了深度學(xué)習(xí)最前沿的科技發(fā)展。

過去十年中,有 472 篇以目標(biāo)檢測為研究主題的論文在人工智能國際頂會頂刊論文中發(fā)表,其總引用量達 49602 次,并且在這些頂會頂刊論文引用量排名前十的論文中出現(xiàn)過 13 次。該技術(shù)的最終評分為 12.73,位列最熱門 AI 研究主題第四名。

(5)、語義分割

語義分割(Semantic Segmentation)是讓計算機根據(jù)圖像的語義進行分割,判斷圖像中哪些像素屬于哪個目標(biāo)。近年來,許多語義分割問題正在采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)來解決,最常見的是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),在精度上大大超過了其他方法以及效率。目前語義分割的應(yīng)用領(lǐng)域主要有:地理信息系統(tǒng)、無人車駕駛、醫(yī)療影像分析和機器人等領(lǐng)域。

過去十年中,有 275 篇以語義分割為研究主題的論文在人工智能國際頂會頂刊論文中發(fā)表,其總引用量達 27893 次,并且在這些頂會頂刊論文引用量排名前十的論文中出現(xiàn)過 23 次。該技術(shù)的最終評分為 12.01,位列最熱門 AI 研究主題第五名。

(6)、表示學(xué)習(xí)

表示學(xué)習(xí)(Representation Learning),是指將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成能夠被機器學(xué)習(xí)的一種深度學(xué)習(xí)技術(shù)。它能夠從復(fù)雜的原始數(shù)據(jù)中提煉有效特征,剔除無效或者冗余信息,形成可用的數(shù)據(jù)表示。在知識表示學(xué)習(xí)中,詞嵌入(Word Embedding)是自然語言處理的重要突破之一,它可以將詞表示為實數(shù)域向量,進而為機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)提供模型訓(xùn)練的基礎(chǔ)。

近些年很多專家和學(xué)者利用詞嵌入的表示學(xué)習(xí)原理進行相關(guān)領(lǐng)域的研究,主要的表示方法包括 Word2Vec、One-hot、詞共現(xiàn)等。這些方法已經(jīng)成為當(dāng)下人工智能技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ),為機器學(xué)習(xí)提供了高效的表示能力。

過去十年中,有 711 篇以表示學(xué)習(xí)為研究主題的論文在人工智能國際頂會頂刊論文中發(fā)表,其總引用量達 49892 次,并且在這些頂會頂刊論文引用量排名前十的論文中出現(xiàn)過 8 次。該技術(shù)的最終評分為 11.88,位列最具影響力 AI 技術(shù)第六名。

(7)、生成對抗網(wǎng)絡(luò)

生成對抗網(wǎng)絡(luò)(Generative Adversarial Networks, GAN)是用于無監(jiān)督學(xué)習(xí)的機器學(xué)習(xí)模型,由 Ian Goodfellow 等人在 2014 年提出。由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成判別器和生成器構(gòu)成,通過一種互相競爭的機制組成的一種學(xué)習(xí)框架。GAN 功能強大,學(xué)習(xí)性質(zhì)是無監(jiān)督的,也不需要標(biāo)記數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)的生成模型最早要追溯到 80 年代的 RBM,以及后來逐漸使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行包裝的 AutoEncoder,然后就是現(xiàn)在的生成模型 GAN。GAN 具有大量的實際用例,如圖像生成、藝術(shù)品生成、音樂生成和視頻生成。此外,它還可以提高圖像質(zhì)量,并且完成圖像風(fēng)格化或著色、面部生成以及其他更多有趣的任務(wù)。

過去十年在人工智能國際頂會頂刊論文中發(fā)表有 362 篇以生成對抗網(wǎng)絡(luò)為研究主題的論文,其總引用量達 24536 次,并且在這些頂會頂刊論文引用量排名前十的論文中出現(xiàn)過 22 次。該技術(shù)的最終評分為 11.44,位列最熱門 AI 研究主題第七名。

(8)、語義網(wǎng)絡(luò)

語義網(wǎng)絡(luò)(Semantic Network)是一種以網(wǎng)絡(luò)格式表達人類知識構(gòu)造的形式,是人工智能程序運用的表示方式之一,相關(guān)研究主要集中在信息檢索與推薦、知識工程領(lǐng)域。語義網(wǎng)絡(luò)是一種面向語義的結(jié)構(gòu),它們一般使用一組推理規(guī)則,規(guī)則是為了正確處理出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中的特種弧而專門設(shè)計的。語義網(wǎng)絡(luò)可以深層次地表示知識,包括實體結(jié)構(gòu)、層次及實體間的因果關(guān)系;無推理規(guī)律可循;知識表達的自然性可以直接從語言語句強化而來。

過去十年在人工智能國際頂會頂刊論文中有 1192 篇以語義網(wǎng)絡(luò)為研究主題的論文發(fā)表,總引用量達 44897 次,并且在這些頂會頂刊論文引用量排名前十的論文中出現(xiàn)過 2 次。語義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最終評分為 10.60,位列最熱門 AI 研究主題第八名。

(9)、協(xié)同過濾

協(xié)同過濾(CF)是推薦系統(tǒng)使用的一種技術(shù),通過收集來自多個用戶的偏好、興趣、評價標(biāo)準等用戶行為數(shù)據(jù)來過濾信息,并自動預(yù)測(過濾)用戶興趣的方法,為用戶提供有針對性的推薦及其所需信息。大多數(shù)協(xié)同過濾系統(tǒng)都應(yīng)用基于相似度索引的技術(shù)。協(xié)同過濾是解決信息超載問題的一個有效辦法。無論是基于用戶-用戶的協(xié)同過濾,還是項目-項目的協(xié)同過濾,都有效地提高了用戶信息的使用效率。

過去十年在人工智能國際頂會頂刊論文中有 289 篇以協(xié)同過濾為研究主題的論文,其總引用量達 36681 次,并且在這些頂會頂刊論文引用量排名前十的論文中出現(xiàn)過 12 次。該技術(shù)的最終評分為 9.98,位列最熱門 AI 研究主題第九名。

(10)、機器翻譯

機器翻譯(Machine Translation),又稱為自動翻譯,是利用計算機把一種自然源語言轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N自然目標(biāo)語言的過程,通常指自然語言之間句子和全文的翻譯。它是自然語言處理(Natural Language Processing)的一個分支,與計算語言學(xué)(Computational Linguistics)、自然語言理解(Natural Language Understanding)之間存在密不可分的關(guān)系。

機器翻譯是人工智能的終極目標(biāo)之一,其核心語言理解和語言生成是自然語言處理的兩大基本問題。近幾年來,隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展,神經(jīng)機器翻譯取得了巨大進展,其生成的譯文接近自然語句,成為了主流語言學(xué)習(xí)模型。

過去十年在人工智能國際頂會頂刊論文中發(fā)表有 389 篇以機器翻譯為研究主題的論文,其總引用量達 23119 次,并且在這些頂會頂刊論文引用量排名前十的論文中出現(xiàn)過 14 次。該技術(shù)的最終評分為 8.84,成為 AI 研究熱點第十名。

02.AI領(lǐng)域高層次人才分析

1、全球 AI 領(lǐng)域高層次人才

過去十年,全球人工智能發(fā)展迅速。中國、美國、歐盟、英國、德國等國家紛紛從戰(zhàn)略上布局人工智能,加強頂層設(shè)計和人才培養(yǎng)。本報告數(shù)據(jù)顯示,全球人工智能領(lǐng)域?qū)W者數(shù)量共計 155408 位,覆蓋 120 多個國家,主要集中在北美洲、歐洲、東亞地區(qū)。

人工智能領(lǐng)域論文發(fā)表量反映了一個國家在領(lǐng)域的科研實力。在 AI 領(lǐng)域論文發(fā)表量 TOP10 的國家之中,美國、中國和德國的論文產(chǎn)出量分別位前三名,其余國家(英國、加拿大、日本、法國、澳大利亞、韓國和新加坡)領(lǐng)域論文產(chǎn)出量均在 2 萬篇以下。

其中,美國在 AI 領(lǐng)域的論文發(fā)表數(shù)量和人才數(shù)量都位于全球第一,有近四成的全球 AI 領(lǐng)域論文產(chǎn)出是來自美國,并且美國 AI 學(xué)者數(shù)量約占全球領(lǐng)域?qū)W者總量的 31.6%。

中國在人工智能領(lǐng)域的論文發(fā)表數(shù)量(25418篇)和人才數(shù)量(17368 位)僅低于美國,同時,大幅領(lǐng)先于其他國家。這反映出中國近年來發(fā)布的從產(chǎn)業(yè)發(fā)展、教育等各個方面支持人工智能發(fā)展的一系列支持政策,以及不斷加強人才培養(yǎng)和補齊人才短板的行動已見成效。

從子領(lǐng)域的領(lǐng)先國家來看,美國在人工智能領(lǐng)域具有明顯的科研產(chǎn)出優(yōu)勢,在幾乎所有子領(lǐng)域的論文產(chǎn)出量均居于全球首位。中國的 AI 科研產(chǎn)出水平在自然語言處理、芯片技術(shù)、機器學(xué)習(xí)、信息檢索與挖掘等 10 多個子領(lǐng)域都緊隨美國之后,并且,在多媒體、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的論文產(chǎn)出量超過美國、居于全球第一;而在人機交互、知識工程、機器人、計算機圖形、計算理論領(lǐng)域,中國還需努力追趕。

AI 高層次學(xué)者是指入選 AI2000 榜單的 2000 位人才。由于存在同一學(xué)者入選不同領(lǐng)域的現(xiàn)象,經(jīng)過去重處理后,AI 高層次學(xué)者共計 1833 位。從這些高層次學(xué)者分布看,如下圖所示,AI 領(lǐng)域全球高層次學(xué)者覆蓋全球 37 個國家,主要集中在北美洲的美國地區(qū);歐洲中西部也有一定的高層次學(xué)者分布;亞洲的高層次人才主要分布于中國、新加坡及日韓等地區(qū);其他諸如南美洲、非洲等地區(qū)的高層次學(xué)者數(shù)量稀少。

從國家角度看 AI 高層次學(xué)者分布,美國 AI 高層次學(xué)者的數(shù)量最多,有 1244人次,占比 62.2%,超過總?cè)藬?shù)的一半以上,且是第二位國家數(shù)量的 6 倍以上。中國排在美國之后,位列第二,有 196 人次,占比 9.8%。德國位列第三,是歐洲學(xué)者數(shù)量最多的國家;其余國家的學(xué)者數(shù)量均在 100 人次以下。人工智能領(lǐng)域高層次學(xué)者人數(shù) TOP10 的國家如下圖所示。

▲人工智能領(lǐng)域高層次學(xué)者數(shù)量 TOP10 國家

總體來看,全球范圍內(nèi),美國和中國的機構(gòu)在人工智能領(lǐng)域的論文產(chǎn)出和學(xué)者數(shù)量較多,占據(jù)了 AI 領(lǐng)域論文量排名前 10 機構(gòu)的全部席位。從 AI 高層次人才分布看,全球 AI 高層次人才隸屬于各個國家的高等院校或高科技公司的科研部門。

如下圖所示,全球人工智能領(lǐng)域高層次學(xué)者量TOP10機構(gòu)之中,位居首位的是美國的谷歌公司,擁有 185 人,也是唯一一家高層次學(xué)者數(shù)過百的機構(gòu);從國家分布來看,清華大學(xué)是唯一入選 TOP10 的中國機構(gòu),其余均為美國機構(gòu),且美國機構(gòu)高層次學(xué)者總體人數(shù)遙遙領(lǐng)先。

從子領(lǐng)域論文量來看,美國的大學(xué)和科技機構(gòu)在 AI 各個細分方向上的發(fā)展較為均衡,且在自然語言處理、芯片技術(shù)、機器學(xué)習(xí)、信息檢索與挖掘、人機交互等 10 多個子領(lǐng)域的發(fā)展居于全球領(lǐng)先席位。這反映出美國在人工智能領(lǐng)域的頂級實力。

中國的 AI 機構(gòu)在語音識別、經(jīng)典 AI、計算機網(wǎng)絡(luò)、多媒體、可視化和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域?qū)嵙^強,進入全球先進行列。這些機構(gòu)主要是位于北京的清華大學(xué)、中科院和北京郵電大學(xué),以及浙江大學(xué)。

2、中國 AI 領(lǐng)域高層次人才

過去十年,我國人工智能發(fā)展迅猛。2017 年,人工智能首次被寫入全國政府工作報告,我國確定新一代人工智能發(fā)展三步走戰(zhàn)略目標(biāo),并將人工智能上升為國家戰(zhàn)略層面。本報告數(shù)據(jù)顯示,我國人工智能領(lǐng)域?qū)W者數(shù)量共計 17368 位,覆蓋 100 多個國內(nèi)城市。從地域分布來看,我國 AI 人才主要集中在京津冀、長三角和珠三角地區(qū)。

國內(nèi)AI領(lǐng)域高層次人才也主要分布在京津冀、長三角和珠三角地區(qū),如下圖所示。其中,京津冀地區(qū)(主要是北京市)在 AI 領(lǐng)域的高層次人才數(shù)量最多。長三角地區(qū)也有較多的 AI 高層次人才分布。相比之下,內(nèi)陸地區(qū)領(lǐng)域高層次人才較為缺乏。在學(xué)者分布地圖中,顏色越深,表示學(xué)者越集中;顏色越淺,表示學(xué)者越稀少。

從 AI 高層次學(xué)者分布來看,北京仍是擁有 AI 高層次學(xué)者數(shù)量最多的國內(nèi)城市,有 79 位,占比 45.4%,接近于國內(nèi) AI 高層次人才的一半,如下圖所示。北京作為政治中心、文化中心、國際交往中心、科技創(chuàng)新中心具有先天優(yōu)勢,擁有數(shù)量眾多的 AI 企業(yè)和多所知名高校和研究機構(gòu),北京的高水平 AI 論文發(fā)表量和高層次學(xué)者量明顯領(lǐng)先于其他國內(nèi)城市。同時,從子領(lǐng)域發(fā)展來看,北京在AI 各個細分方向上的發(fā)展較為均衡,相關(guān)論文產(chǎn)出量均居于全國領(lǐng)先位置。

c8088f18-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲人工智能領(lǐng)域高層次學(xué)者數(shù)量 TOP10 的中國城市

國內(nèi)人工智能領(lǐng)域研究領(lǐng)先的機構(gòu)主要以北京、香港、杭州、上海等地的高等院校為主。北京在人工智能領(lǐng)域的資源優(yōu)勢,該城市擁有清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國科學(xué)院等知名高校。杭州和香港的機構(gòu)也處于 AI 子領(lǐng)域研究前列,主要由于前者擁有阿里巴巴和浙江大學(xué),后者則因其香港科技大學(xué)和香港中文大學(xué)等實力高校。

在國內(nèi)機構(gòu)之中,北京的清華大學(xué)不僅擁有 AI 領(lǐng)域?qū)W者數(shù)量最多,而且所擁有的領(lǐng)域高層次人才數(shù)量也居于國內(nèi)首位,有 27 位。國內(nèi)高層次 AI 人才基本都隸屬于高校。香港中文大學(xué)、浙江大學(xué)和中國科學(xué)院在人工智能領(lǐng)域的高層次學(xué)者數(shù)量分別為 16、14 和 11 位。其他的國內(nèi)機構(gòu)所擁有的 AI 領(lǐng)域高層次人才數(shù)量均不足十位,如下圖所示。

c855cc10-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲人工智能領(lǐng)域高層次學(xué)者數(shù)量 TOP10 的中國機構(gòu)

中國 AI 領(lǐng)域高層次人才培養(yǎng)從2018 年起開始重點發(fā)展,主要由高校通過成立AI 學(xué)院研究院立 、設(shè)立 AI 專業(yè)的方式進行培養(yǎng)。教育部在《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》(教技〔2018〕3 號)中提出,要加強人工智能領(lǐng)域?qū)I(yè)建設(shè),形成“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式。

到 2020 年建設(shè) 100 個“人工智能+X”復(fù)合特色專業(yè),建立 50 家人工智能學(xué)院、研究院或交叉研究中心,并引導(dǎo)高校通過增量支持和存量調(diào)整,加大人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)力度。到 2020 年,高校要基本完成新一代人工智能發(fā)展的高??萍紕?chuàng)新體系和學(xué)科體系的優(yōu)化布局。到 2030 年,高校要成為建設(shè)世界主要人工智能創(chuàng)新中心的核心力量和引領(lǐng)新一代人工智能發(fā)展的人才高地。

教育部于 2019 年 3 月頒布《關(guān)于公布 2018 年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果的通知》 , 將人工智能專業(yè)列入 新增審批本科專業(yè)名單,專業(yè)代碼為 080717T(T 代表特設(shè)專業(yè)),學(xué)位授予門類為工學(xué)。在此之前,國內(nèi)沒有高校在本科階段設(shè)置人工智能專業(yè)。

2020 年 2 月, 教育部頒布《關(guān)于公布 2019 年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果的通知》 。統(tǒng)計結(jié)果顯示, 人工智能方面,本次全國范圍內(nèi)獲得人工智能專業(yè)首批建設(shè)資格的共有180 所,相比2018 年的 35 所,增加 414% , 反映出人工智能專業(yè)的熱度攀升 。

截至目前,國內(nèi)共有215 所高校成立“人工智能”本科專業(yè)。這些高校之中,有 60 所雙一流大學(xué)(占比 28%),其他 155 所為普通本科院校。

從地域分布看,2019 年度新增人工智能專業(yè)較多的省份依次是 山東14所 、江蘇13所 、 北京11所、安徽10所 、 河南10所 、 四川 10所,其余省份新增人工智能專業(yè)的高校數(shù)量均不足 10 所。但這些數(shù)字加起來占全國高校總量比例仍然較小,高校人工智能本科教育仍處于起步和發(fā)展階段。

在 AI 人才緊缺,國家政策推動 AI 發(fā)展趨勢等因素影響下,相比于建設(shè)人工智能專業(yè),很多高校更愿意設(shè)立一個人工智能研究獨立學(xué)院。截至 2019 年 6 月,至少有 38 所高校設(shè)立了獨立人工智能學(xué)院,全面開展本科階段、研究生階段的教育,并且在 2019 年開始以人工智能專業(yè)招收本科生。

據(jù)統(tǒng)計,截止到 2019 年年底,我國已經(jīng)有 66 所高校成功建設(shè)人工智能學(xué)院、研究院、研究中心或研究所,超額完成了教育部在《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》中強調(diào)的到 2020 年在全國高校中建立 50 家人工智能學(xué)院、研究院或交叉研究中心的目標(biāo)。

總之,中國各大高校設(shè)立人工智能一級學(xué)科、建立人工智能學(xué)院,有助于精準布點人工智能相關(guān)專業(yè)以滿足國家和區(qū)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,有助于加快建設(shè)一流人才隊伍和高水平創(chuàng)新團隊、進一步推動國際學(xué)術(shù)交流與合作、專業(yè)和教材建設(shè),提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,推動科技成果轉(zhuǎn)化。

03.人工智能專利分析

專利是創(chuàng)新成果的應(yīng)用表現(xiàn)形式。本部分將通過人工智能領(lǐng)域?qū)@治?,挖掘該技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用情況。以墨創(chuàng)全球?qū)@麛?shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)來源,使用行業(yè)專家和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域?qū)@麑彶閷<夜餐o出的人工智能領(lǐng)域關(guān)鍵詞在標(biāo)題和摘要中進行檢索,搜索時間范圍限定為 2011-2020 年。

專利數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),隨著核心算法的突破、計算能力的迅速提升以及海量數(shù)據(jù)的支撐,過去十年的 人工智能專利申請量呈現(xiàn)逐漸上升態(tài)勢。

1、全球 AI 專利分析

全球范圍內(nèi),過去十年人工智能領(lǐng)域的專利申請量 521264,總體上呈逐年上升趨勢,如下圖所示。

c88a00c0-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲全球人工智能專利申請量年度變化趨勢

全球 AI 專利申請數(shù)量排名領(lǐng)先的國家/地區(qū)如下圖所示。從圖中可以看出,目前,全球人工智能專利申請集中在中國、美國、日本、韓國。其中,中國和美國處于領(lǐng)先地位,遙遙領(lǐng)先其他國家。中國專利申請量為 389571,位居世界第一,占全球總量的 74.7%,是排名第二的美國的 8.2 倍。

c8d750e6-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲全球 AI 專利申請量 Top10 國家

過去十年,全球人工智能專利申請之中,將近一半的申請人是來自于企業(yè)。高校和研究所的相關(guān)申請量共計約兩成。

c9261438-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲全球 AI 專利申請類型分布

人工智能專利申請量前十的機構(gòu)集中在日本、中國、韓國和美國。其中,日本的佳能是一家致力于圖像、光學(xué)和辦公自動化產(chǎn)品的公司,該公司的絕大多數(shù)專利都與成像有關(guān),申請量最高的人工智能功能應(yīng)用類別是計算機視覺。美國IBM 公司的專利申請很多都與 IBM 的自然語言處理和機器學(xué)習(xí)技術(shù)有關(guān)。中國的國家電網(wǎng)的專利申請多與電網(wǎng)控制、配電利用網(wǎng)絡(luò)、風(fēng)電場、綠色能源等領(lǐng)域的人工智能開發(fā)有關(guān)。

c979e9d2-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲全球 AI 專利申請人排名 TOP10

2、中國 AI 專利分析

過去十年,中國人工智能領(lǐng)域的專利申請量 389571,約占全球申請量的74.7%??傮w上,國內(nèi)的人工智能相關(guān)專利申請量呈逐年上升趨勢,并且在 2015年后增長速度明顯加快,如下圖所示。

c9b68e1e-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲中國人工智能專利申請量年度趨勢

中國各省市 AI 專利申請數(shù)量的分布情況如下圖所示。從圖中可以看出,廣東省的 AI 專利申請量以 72737 位居第一,比排名第二的北京市(50906)多出42.8%,具有突出優(yōu)勢。前十名的省份主要分布在東部、中部、西部等地區(qū),分布較為均衡,但是以東部省市居多,江浙滬三省市均位居前五名。這與這些地區(qū)的經(jīng)濟水平、發(fā)展程度、科研投入及知識產(chǎn)權(quán)保護等因素密切相關(guān)。

c9ecb548-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲全國AI專利申請量 TOP10省份

中國 AI 專利申請數(shù)量排名前十的機構(gòu)如下圖所示,包括 5 家企業(yè)和 5 所高校,主要分布在廣東、北京、浙江和四川。目前中國在 AI 專利領(lǐng)域的創(chuàng)新主要還是依靠高科技互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和高??蒲袡C構(gòu)等方面的共同努力。國家電網(wǎng)專利申請量最多,其次是騰訊科技,體現(xiàn)出這兩家企業(yè)在 AI 領(lǐng)域的創(chuàng)新能力比較突出,對相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的引領(lǐng)作用較強。

ca27798a-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲中國AI專利申請量 TOP10機構(gòu)

04.未來機遇與挑戰(zhàn)

1、未來發(fā)展機遇

目前,全球已有美國、中國、歐盟、英國、日本、德國、加拿大等 10 余個國家和地區(qū)紛紛發(fā)布了人工智能相關(guān)國家發(fā)展戰(zhàn)略或政策規(guī)劃,用于支持 AI 未來發(fā)展。這些國家?guī)缀醵紝⑷斯ぶ悄芤暈橐I(lǐng)未來、重塑傳統(tǒng)行業(yè)結(jié)構(gòu)的前沿性、戰(zhàn)略性技術(shù),積極推動人工智能發(fā)展及應(yīng)用,注重人工智能人才隊伍培養(yǎng)。這是AI 未來發(fā)展的重要歷史機遇。

美國:指定AI研究為政府優(yōu)先事項并調(diào)入更多支持資金和資源。美國高度重視人工智能全面發(fā)展,包括立法、研發(fā)投資、人才培養(yǎng)等多個方面紛紛給予支持。2016 年,美國國家科學(xué)技術(shù)委員會(NSTC)發(fā)布《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計劃》全面布局人工智能發(fā)展。與此同時,美國總統(tǒng)辦公室發(fā)布報告《為未來人工智能做好準備》,以應(yīng)對人工智能帶來的潛在風(fēng)險,以及《人工智能、自動化與經(jīng)濟報告》,強調(diào)人工智能驅(qū)動的自動化對經(jīng)濟發(fā)展的影響。

2018 年,美國白宮首次將人工智能指定為政府研發(fā)的優(yōu)先事項,并且成立人工智能特別委員會,旨在協(xié)調(diào)聯(lián)邦政府各機構(gòu)之間人工智能研發(fā)優(yōu)先事項,并向白宮提出行動建議,以確保美國人工智能技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)地位。美國國防部高級研究項目局宣布投資 20 億美元開發(fā)下一代人工智能技術(shù)。美國國會兩院討論包括《人工智能未來法案》《人工智能就業(yè)法案》和《國家安全委員會人工智能法案》等法案。五角大樓成立了“聯(lián)合人工智能中心”,確保國防部對人工智能相關(guān)數(shù)據(jù)信息的高效利用。

2019 年,美國白宮科學(xué)和技術(shù)政策辦公室(OSTP)發(fā)布了由總統(tǒng)特朗普簽署的《美國人工智能倡議》,將人工智能的重要性上升到美國經(jīng)濟安全和國家安全的層面,要求調(diào)配更多聯(lián)邦資金和資源轉(zhuǎn)向人工智能研究,并呼吁美國主導(dǎo)國際人工智能標(biāo)準的制定,開展人工智能時代美國勞動力培養(yǎng)的研究。白宮還對《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計劃》進行了更新,確定了聯(lián)邦投資于人工智能研發(fā)的優(yōu)先事項。

美國防部網(wǎng)站公布《2018 年國防部人工智能戰(zhàn)略摘要——利用人工智能促進安全與繁榮》,并成立聯(lián)合人工智能中心(JAIC),旨在加快人工智能快速賦能關(guān)鍵作戰(zhàn)任務(wù),統(tǒng)籌協(xié)調(diào)人工智能研發(fā)項目,積極維持美國在 AI 方面的戰(zhàn)略地位。同年,國防授權(quán)法案批準設(shè)立人工智能國家安全委員會,該委員會旨在全面審查、分析人工智能技術(shù)及系統(tǒng);商務(wù)部成立白宮勞動力委員會,以幫助美國儲備人工智能等新興科技發(fā)展所需的人才;國家科學(xué)基金會持續(xù)資助人工智能基礎(chǔ)研究領(lǐng)域。

歐盟:重視并推動 AI 發(fā)展中的倫理和安全理念。歐盟在人工智能發(fā)展戰(zhàn)略中堅持推行以人為本的理念,在 2018 年發(fā)布了《歐盟人工智能戰(zhàn)略》,推動歐盟人工智能領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)、道德規(guī)范制定以及投資規(guī)劃,并計劃在 2020 年底至少投入 200 億歐元。隨后,歐盟宣布在“地平線 2020”研究與創(chuàng)新項目中對人工智能研發(fā)投入 15 億歐元的專項資金,將資助創(chuàng)建歐洲人工智能生態(tài)系統(tǒng)的支撐平臺。

歐盟專門設(shè)立了高級別人工智能專家組(AI HLEG),就人工智能的投資和政策制定提出建議,為人工智能的道德發(fā)展制定指導(dǎo)方針。該專家組制定了《可信賴的人工智能道德準則草案》,提出實現(xiàn)可信賴人工智能的道德準則和具體要求,包括數(shù)據(jù)保護和數(shù)據(jù)透明度等問題。該草案是歐盟為增加政府和私營部門人工智能領(lǐng)域合作的提出的三大戰(zhàn)略之一,三大戰(zhàn)略包括:增加政府和私營部門對人工智能的投資、為人工智能可能引發(fā)的社會和經(jīng)濟變革做好準備、建立適當(dāng)?shù)娜斯ぶ悄艿赖潞头煽蚣堋?/p>

此外,歐盟成員國還于 2018 年簽署了《人工智能合作宣言》,就人工智能可能引發(fā)的社會、經(jīng)濟、倫理道德和法律等重要問題開展合作,確保歐洲在人工智能研發(fā)和應(yīng)用上具有強大競爭力。隨后,又發(fā)布《促進人工智能在歐洲發(fā)展和應(yīng)用的協(xié)調(diào)行動計劃》,提出設(shè)計倫理和設(shè)計安全兩大關(guān)鍵原則,旨在使歐盟成為發(fā)展前沿、符合道德倫理、安全的人工智能技術(shù)的世界領(lǐng)先地區(qū),強調(diào)將通過以人為本的方式促進人工智能技術(shù)發(fā)展。

2019 年,歐盟啟動了 AI FOR EU 項目,建立人工智能需求平臺、開放協(xié)作平臺,整合匯聚 21 個成員國 79 家研發(fā)機構(gòu)、中小企業(yè)和大型企業(yè)的數(shù)據(jù)、計算、算法和工具等人工智能資源,提供統(tǒng)一開放服務(wù)。此外還發(fā)布了《人工智能倫理準則》,以提升人們對人工智能產(chǎn)業(yè)的信任。

英國:不斷加大政策、資金、人才和國際合作方面的布局力度。英國政府在 2017 年發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略:建設(shè)適應(yīng)未來的英國》中,確立了人工智能發(fā)展的四個優(yōu)先領(lǐng)域:將英國建設(shè)為全球 AI 與數(shù)據(jù)創(chuàng)新中心;支持各行業(yè)利用 AI 和數(shù)據(jù)分析技術(shù);在數(shù)據(jù)和人工智能的安全等方面保持世界領(lǐng)先;培養(yǎng)公民工作技能。隨后,發(fā)布了《在英國發(fā)展人工智能》,建議建立人工智能和數(shù)據(jù)科學(xué)的艾倫·圖靈研究所,旨在與其他公共研究機構(gòu)建立合作,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)針對人工智能研究的計算能力。

2018 年,英國政府發(fā)布《產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略:人工智能領(lǐng)域行動》,這是英國政府和產(chǎn)業(yè)界做出的首份發(fā)展人工智能的承諾,將采取切實行動推進人工智能發(fā)展,促進英國人工智能和數(shù)字驅(qū)動的經(jīng)濟蓬勃發(fā)展。英國政府在《人工智能領(lǐng)域行動》等多個人工智能方面的政策文件中,提出政府提高研發(fā)經(jīng)費投入,優(yōu)先支持關(guān)鍵領(lǐng)域的創(chuàng)新等措施。

這些舉措包括:未來 10 年,英國政府將研發(fā)經(jīng)費(包括人工智能技術(shù))占 GDP 的比例提高到 2.4%;2021 年研發(fā)投資將達 125 億英鎊;從“產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略挑戰(zhàn)基金”中撥款 9300 萬英鎊,用于機器人與 AI 技術(shù)研發(fā)等。英國政府也積極推出針對初創(chuàng)企業(yè)的激勵政策。

近年來,英國政府不斷加大政策、資金、人才、國際合作等方面的布局力度。在政策方面,據(jù)英國政府 2018 年推出的《工業(yè)戰(zhàn)略:人工智能產(chǎn)業(yè)政策》報告顯示,過去 3 年英國發(fā)布了包括人工智能產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的工業(yè)戰(zhàn)略白皮書、人工智能產(chǎn)業(yè)政策等各項措施,并成立了人工智能發(fā)展委員會、數(shù)據(jù)倫理與創(chuàng)新中心、人工智能發(fā)展辦公室及工業(yè)戰(zhàn)略挑戰(zhàn)基金等相關(guān)機構(gòu),以推動人工智能的發(fā)展。在資金方面,英國規(guī)劃制定了金額超 9 億英磅(約 78.7 億元人民幣)的一攬子人工智能產(chǎn)業(yè)扶持計劃,還將投資谷歌、亞馬遜、“人工智能元素”(Element AI)以及“慧與科技”(HPE)等一系列跨國科技公司。

2019 年 2 月,英國政府宣布投資 1300 萬英鎊(約 1.13 億元人民幣)支持 40 個人工智能及數(shù)據(jù)分析項目,旨在提升生產(chǎn)力,改善英國的專業(yè)服務(wù)。在人才方面,自 2017 年起,英國計劃將在 4 年內(nèi)培育 8000 名計算機科學(xué)教師;未來 7 年,通過培訓(xùn)讓 5000 名學(xué)生具備多樣化的數(shù)字技術(shù);支持新增 450 個與人工智能相關(guān)的博士點;加大包括人工智能人才在內(nèi)的海外特殊人才引進力度,每年增加 1000 名至 2000 名人才引進。

在國際合作方面,2018 年 7 月,英國與法國簽訂五年協(xié)議,在人工智能等數(shù)字產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域加強雙方高端科研中心的合作;2019 年 1 月,英國決定與日本在機器人、數(shù)據(jù)等領(lǐng)域加強深度合作。

德國:用 AI+ 工業(yè) 4.0 打造“人工智能德國造”品牌。德國政府早在 2013 年提出的“工業(yè) 4.0”戰(zhàn)略中,就已經(jīng)涵蓋了人工智能。2018 年,德國聯(lián)邦政府頒布了《高科技戰(zhàn)略 2025》,提出“推進人工智能應(yīng)用,使德國成為人工智能領(lǐng)域世界領(lǐng)先的研究、開發(fā)和應(yīng)用地點之一”,還明確提出建立人工智能競爭力中心、制定人工智能戰(zhàn)略、組建數(shù)據(jù)倫理委員會、建立德法人工智能中心等。

在《聯(lián)邦政府人工智能戰(zhàn)略》中制定三大戰(zhàn)略目標(biāo),以及包括研究、技術(shù)轉(zhuǎn)化、創(chuàng)業(yè)、人才、標(biāo)準、制度框架和國際合作在內(nèi)的 12 個行動領(lǐng)域,旨在打造“人工智能德國造”品牌。在資金投入方面,德國政府宣布將首先投入 5 億歐元用于 2019 年及之后幾年的人工智能發(fā)展,并將在 2025 年底累計投入 30 億歐元。德國經(jīng)濟和能源部在 2019 年發(fā)布的《國家工業(yè)戰(zhàn)略 2030》(草案)中,也多次強調(diào)人工智能的重要性。

2020 年 1 月 15 日,德國柏林工業(yè)大學(xué)宣布成立新的人工智能研究所,進一步開展人工智能科研和人才培養(yǎng)。德國聯(lián)邦政府將在人工智能戰(zhàn)略框架內(nèi)對該研究所追加預(yù)算,預(yù)計到 2022 年時,研究所將獲得 3200 萬歐元財政支持。柏林市政府也將為研究所新增人工智能崗位。

日本:主張構(gòu)建有效且安全應(yīng)用的“AI-Ready 社會”。日本政府積極發(fā)布國家層面的人工智能戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)化路線圖。2016 年成立了人工智能技術(shù)戰(zhàn)略委員會,作為人工智能國家層面的綜合管理機構(gòu),以制定人工智能研究和發(fā)展目標(biāo)以及人工智能產(chǎn)業(yè)化路線圖,負責(zé)推動總務(wù)省、文部省、經(jīng)產(chǎn)省以及下屬研究機構(gòu)間的協(xié)作,進行人工智能技術(shù)研發(fā)。該委員會有 11 名成員,分別來自學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和政府。

2017 年,日本發(fā)布《人工智能技術(shù)戰(zhàn)略》,確定了在人工智能技術(shù)和成果商業(yè)化方面,政府、產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界合作的行動目標(biāo)。2018 年,日本發(fā)布《綜合創(chuàng)新戰(zhàn)略》提出要培養(yǎng)人工智能領(lǐng)域技術(shù)人才,確保在 2025 年之前每年培養(yǎng)和錄用幾十萬名 IT 人才。此外,還發(fā)布了《集成創(chuàng)新戰(zhàn)略》,將人工智能指定為重點發(fā)展領(lǐng)域之一,提出要加大其發(fā)展力度,同時強調(diào)要加強人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)。

2018 年 12 月 27 日,日本內(nèi)閣府發(fā)布《以人類為中心的人工智能社會原則》推進人工智能發(fā)展,從宏觀和倫理角度表明了日本政府的態(tài)度,主張在推進人工智能技術(shù)研發(fā)時,綜合考慮其對人類、社會系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)構(gòu)造、創(chuàng)新系統(tǒng)、政府等帶來的影響,構(gòu)建能夠使人工智能有效且安全應(yīng)用的“AI-Ready 社會”,于 2019 年 3 月正式公布。

此原則是將人工智能(Artificial Intelligence, AI)視為未來的關(guān)鍵科技,但在研發(fā)應(yīng)用上,須以聯(lián)合國的持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(Sustainable Development Goals, SDGs)為基礎(chǔ),以落實日本“超智能社會”(Society 5.0)為準則,其基本理念是 Dignity、Diversity & Inclusion 及Sustainability,并且建構(gòu)“尊重人類尊嚴”、“不同背景的大眾皆能追求幸?!奔啊俺掷m(xù)性”的社會。

韓國:提升領(lǐng)域競爭力發(fā)展成為“AI 強國”。韓國政府于 2019 年 12 月 17 日公布“人工智能(AI)國家戰(zhàn)略”,以推動人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。該戰(zhàn)略旨在推動韓國從“IT 強國”發(fā)展為“AI 強國”,計劃在 2030 年將韓國在人工智能領(lǐng)域的競爭力提升至世界前列。

并且,提出構(gòu)建引領(lǐng)世界的人工智能生態(tài)系統(tǒng)、成為人工智能應(yīng)用領(lǐng)先的國家、實現(xiàn)以人為本的人工智能技術(shù)。在人工智能生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建和技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域,韓國政府將爭取至2021 年全面開放公共數(shù)據(jù),到 2024 年建立光州人工智能園區(qū),到 2029 年為新一代存算一體人工智能芯片研發(fā)投入約 1 萬億韓元。

其他國家:

加拿大在 2017 年宣布了泛加拿大人工智能戰(zhàn)略,承諾提供 1.25 億加元的加拿大人工智能研究與開發(fā)。這一戰(zhàn)略旨在增加加拿大的 AI 和畢業(yè)生人數(shù)。在埃德蒙頓、蒙特利爾和多倫多建立科學(xué)卓越中心。建立加拿大在 AI 經(jīng)濟、倫理、政策和法律研究方面的全球思想領(lǐng)導(dǎo)地位。

法國于 2018 年 3 月發(fā)布 AI 戰(zhàn)略,將投入 1.5 億歐元把法國打造成 AI 研究、訓(xùn)練和行業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。該計劃由四個部分組成,一是宣布國家人工智能計劃,將在法國各地建立一個由四五個研究機構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò);二是將制定一項開放數(shù)據(jù)政策,推動人工智能在醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用;三是政府將創(chuàng)建一個監(jiān)管和金融框架,以支持國內(nèi)“人工智能冠軍企業(yè)”的發(fā)展;四是政府將制定道德規(guī)范。

印度在 2018 年 6 月發(fā)布《人工智能國家戰(zhàn)略》,探求如何利用人工智能來促進經(jīng)濟增長和提升社會包容性,尋求一個適用于發(fā)展中國家的 AI 戰(zhàn)略部署。該戰(zhàn)略旨在提高印度人的工作技能,投資于能夠最大限度地提高經(jīng)濟增長和社會影響的研究和部門,以及將印度制造的人工智能解決方案推廣到其他發(fā)展中國家。

以色列于 2019 年 11 月發(fā)布了國家級人工智能計劃,提出以色列要成為人工智能的世界五大國之一。并且政府以五年為一期,每年投資 10 至 20 億新謝克爾(約 2.89 億至 5.8 億美元)開發(fā)人工智能技術(shù),總共投資 100 億新謝克爾(約28.93 億美元)于人工智能領(lǐng)域。

西班牙于 2019 年 3 月發(fā)布《西班牙人工智能研究、發(fā)展與創(chuàng)新戰(zhàn)略》,認為最優(yōu)先事項是建立一個有效的機制,以保障人工智能的研究、發(fā)展、創(chuàng)新,并評估人工智能對人類社會的影響。

中國AI發(fā)展支持政策:黨和國家高度重視 AI 發(fā)展,從產(chǎn)業(yè)發(fā)展、教育等各個方面支持人工智能的發(fā)展。習(xí)近平總書記也曾多次強調(diào)用人工智能開辟社會治理新格局、人工智能為高質(zhì)量發(fā)展賦能。早在 2015 年,《國務(wù)院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》就提出加快人工智能核心技術(shù)突破,促進人工智能在智能家居、智能終端、智能汽車、機器人等領(lǐng)域推廣應(yīng)用的目標(biāo)。近年來發(fā)布了一系列的支持人工智能發(fā)展政策,如下圖所示。

ca5c6c3a-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲中國人工智能發(fā)展重要支持政策

進入 2020 年,國家大力推進并強調(diào)要加快 5G 網(wǎng)絡(luò)、人工智能、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進度。人工智能技術(shù)被視為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力量。此外,教育部、國家發(fā)展改革委、財政部聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于“雙一流”建設(shè)高校促進學(xué)科融合加快人工智能領(lǐng)域研究生培養(yǎng)的若干意見》,提出要構(gòu)建基礎(chǔ)理論人才與“人工智能+X”復(fù)合型人才并重的培養(yǎng)體系,探索深度融合的學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)新模式。7 月,國家標(biāo)準化管理委員會、中央網(wǎng)信辦、國家發(fā)展改革委、科技部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合印發(fā)《國家新一代人工智能標(biāo)準體系建設(shè)指南》(國標(biāo)委聯(lián)〔2020〕35 號),以加強人工智能領(lǐng)域標(biāo)準化頂層設(shè)計,推動人工智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準制定,促進產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

2、人工智能未來技術(shù)研究方向

人工智能經(jīng)歷幾波浪潮之后,在過去十年中基本實現(xiàn)了感知能力,但卻無法做到推理、可解釋等認知能力,因此在下一波人工智能浪潮興起時,將主要會去實現(xiàn)具有推理、可解釋性、認知的人工智能。2015 年,張鈸院士提出第三代人工智能體系的雛形。2017 年,DARPA 發(fā)起 XAI 項目,核心思想是從可解釋的機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)、人機交互技術(shù)以及可解釋的心理學(xué)理論三個方面,全面開展可解釋性AI 系統(tǒng)的研究。2018 年底,第三代人工智能的理論框架體系正式公開提出,核心思想為:

(1)建立可解釋、魯棒性的人工智能理論和方法;

(2)發(fā)展安全、可靠、可信及可擴展的人工智能技術(shù);

(3)推動人工智能創(chuàng)新應(yīng)用。

其中具體實施的路線包括:

(1)與腦科學(xué)融合,發(fā)展腦啟發(fā)的人工智能理論;

(2)探索數(shù)據(jù)與知識融合的人工智能理論與方法。雖然還沒有明確第三代人工智能是什么,但是其趨勢是清晰的。

Gartner 2020 年人工智能技術(shù)成熟度曲線圖顯示,如下圖所示。2020 年人工智能技術(shù)成熟度曲線共有 30 項技術(shù)出現(xiàn),其中有 17 項技術(shù)需要 2 到 5 年才能達到成熟期,有 8 項技術(shù)需要 5 到 10 年才能達到成熟期。出現(xiàn)的這些技術(shù)基本處于創(chuàng)新萌芽期、期望膨脹的頂峰期和泡沫低谷期,而“穩(wěn)步爬升的光明期”和“實質(zhì)生產(chǎn)的高峰期”出現(xiàn)的技術(shù)寥寥無幾,僅有 Insight Engines(洞察引擎)和 GPUAccelerators (GPU 加速器)。

caa6d78e-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲Gartner 2020 年人工智能技術(shù)成熟度曲線圖

通過對 2020 年人工智能技術(shù)成熟度曲線分析,并結(jié)合人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀,本報告認為人工智能下一個十年重點發(fā)展的方向包括:強化學(xué)習(xí)(Reinforement Learning)、神經(jīng)形態(tài)硬件(Neuromorphic Hardware)、知識圖譜(Knowledge Graphics)、智能機器人(Smart Robotics)、可解釋性 AI(Explainable AI)、數(shù)字倫理(Digital Ethics)、自然語言處理(Natural Language Processing)等技術(shù)處于期望膨脹期,表明人們對 AI 最大的期待,達到穩(wěn)定期需要 5-10 年,是 AI 未來十年重點發(fā)展方向。

(1)強化學(xué)習(xí)(Reinforement Learning。)。強化學(xué)習(xí)用于描述和解決智能體在與環(huán)境的交互過程中通過學(xué)習(xí)策略以達成回報最大化或?qū)崿F(xiàn)特定目標(biāo)的問題。強化學(xué)習(xí)不受標(biāo)注數(shù)據(jù)和先驗知識所限制,而是通過接收環(huán)境對動作的獎勵(反饋)獲得學(xué)習(xí)信息并更新模型參數(shù)。由于智能體和環(huán)境的交互方式與人類和環(huán)境的交互方式類似,強化學(xué)習(xí)可以認為是一套通用的學(xué)習(xí)框架,可用來解決通用人工智能的問題。

(2)神經(jīng)形態(tài)硬件(Neuromorphic Hardware。)。神經(jīng)形態(tài)硬件旨在用與傳統(tǒng)硬件完全不同的方式處理信息,通過模仿人腦構(gòu)造來大幅提高計算機的思維能力與反應(yīng)能力。采用多進制信號模擬生物神經(jīng)元的功能,可將負責(zé)數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理的元件整合到同一個互聯(lián)模塊當(dāng)中。從這一意義上說,這一系統(tǒng)與組成人腦的數(shù)十億計的、相互連接的神經(jīng)元頗為相仿。神經(jīng)形態(tài)硬件能夠大幅提升數(shù)據(jù)處理能力和機器學(xué)習(xí)能力,能耗和體積卻要小得多,為人工智能的未來發(fā)展提供強大的算力支撐。

(3) 知識圖譜(Knowledge Graphics。)。要實現(xiàn)真正的類人智能,機器還需要掌握大量的常識性知識,以人的思維模式和知識結(jié)構(gòu)來進行語言理解、視覺場景解析和決策分析。知識圖譜將互聯(lián)網(wǎng)的信息表達成更接近人類認知世界的形式,提供了一種更好地組織、管理和理解互聯(lián)網(wǎng)海量信息的能力,被認為是從感知智能通往認知智能的重要基石。

從感知到認知的跨越過程中,構(gòu)建大規(guī)模高質(zhì)量知識圖譜是一個重要環(huán)節(jié),當(dāng)人工智能可以通過更結(jié)構(gòu)化的表示理解人類知識,并進行互聯(lián),才有可能讓機器真正實現(xiàn)推理、聯(lián)想等認知功能。清華大學(xué)唐杰教授在知識圖譜的基礎(chǔ)上提出的“認知圖譜=知識圖譜+認知推理+邏輯表達”,為人工智能未來十年的發(fā)展提供了研究方向。

(4)、智能機器人(Intelligent Robot)。智能機器人需要具備三個基本要素:感覺要素、思考要素和反應(yīng)要素。感覺要素是利用傳感器感受內(nèi)部和外部信息,如視覺、聽覺、觸覺等;思考要素是根據(jù)感覺要素所得到的信息,思考出采用什么樣的動作;反應(yīng)要素是對外界做出反應(yīng)性動作。

智能機器人的關(guān)鍵技術(shù)包括多傳感器信息融合、導(dǎo)航與定位、路徑規(guī)劃、智能控制等。由于社會發(fā)展的需求和機器人應(yīng)用行業(yè)的擴大,機器人可以具備的智能水平并未達到極限,影響因素包括硬件設(shè)施的計算速度不夠、傳感器的種類不足,以及缺乏機器人的思考行為程序難以編制等。

(5)、可解釋人工智能 (Explainable AI)。雖然深度學(xué)習(xí)算法在語音識別、計算機視覺、自然語言處理等領(lǐng)域取得令人印象深刻的性能,但是它們在透明度和可解釋性方面仍存在局限性。深度學(xué)習(xí)的不可解釋性已經(jīng)成為計算機領(lǐng)域頂級會議(如 NIPS)火藥味十足的討論話題。一些方法嘗試將黑盒的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和符號推理結(jié)合了起來,通過引入邏輯規(guī)則增加可解釋性。

此外,符號化的知識圖譜具有形象直觀的特性,為彌補神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在解釋性方面的缺陷提供了可能。利用知識圖譜解釋深度學(xué)習(xí)和高層次決策模型,是當(dāng)前值得研究的科學(xué)問題,可以為可解釋的 AI 提供全新視角的機遇。張鈸院士指出當(dāng)前人工智能的最大問題是不可解釋和不可理解,并提倡建立具有可解釋性的第三代人工智能理論體系。

(6)、數(shù)字倫理(Digital Ethics。)。作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力,人工智能已上升為國家戰(zhàn)略,人工智能將會在未來幾十年對人類社會產(chǎn)生巨大的影響,帶來不可逆轉(zhuǎn)的改變。人工智能的發(fā)展面臨諸多現(xiàn)實的倫理和法律問題,如網(wǎng)絡(luò)安全、個人隱私、數(shù)據(jù)權(quán)益和公平公正等。

為了讓人工智能技術(shù)更好地服務(wù)于經(jīng)濟社會發(fā)展和人民美好生活,不僅要發(fā)揮好人工智能的“頭雁”效應(yīng),也要加強人工智能相關(guān)法律、倫理、社會問題等方面的研究。數(shù)字倫理將是未來智能社會的發(fā)展基石,只有建立完善的人工智能倫理規(guī)范,處理好機器與人的新關(guān)系,我們才能更多地獲得人工智能紅利,讓技術(shù)造福人類。

(7)、自然語言處理(Nature Language Processing )。深度學(xué)習(xí)在自然語言處理取得了巨大突破,它能夠高效學(xué)習(xí)多粒度語言單元間復(fù)雜語義關(guān)聯(lián)。但是僅僅依靠深度學(xué)習(xí)并不能完成對自然語言的深度理解。對自然語言的深度理解需要從字面意義到言外之意的躍遷,這需要引入復(fù)雜知識的支持。

豐富的語言知識能夠提升模型的可解釋性,可覆蓋長尾低頻語言單位的知識規(guī)則能夠提升模型的可擴展性,而異質(zhì)多樣的知識與推理體系能夠提升模型魯棒性。因此有必要研究知識指導(dǎo)的自然語言處理技術(shù),揭示自然語言處理和知識產(chǎn)生及表達的機理,建立知識獲取與語言處理雙向驅(qū)動的方法體系,實現(xiàn)真正的語言與知識智能理解。

3、 面臨的問題

隨著人工智能的快速發(fā)展和應(yīng)用,人們越來越重視隨之而來的安全和倫理問題。AI 發(fā)展面臨著諸多安全和倫理方面的挑戰(zhàn)。安全挑戰(zhàn)主要包括三個方面:一是人工智能可以替代體力勞動和腦力勞動,相應(yīng)的崗位替代作用影響著人類就業(yè)安全;二是建立在大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上的人工智能技術(shù),需要海量數(shù)據(jù)來學(xué)習(xí)訓(xùn)練算法,帶來了數(shù)據(jù)盜用、信息泄露和個人侵害的風(fēng)險。

許多個人信息如果被非法利用,將會構(gòu)成對隱私權(quán)的侵犯。三是人工智能具有強大的數(shù)據(jù)收集、分析以及信息生成能力,可以生成和仿造很多東西,甚至包括人類自身。隨之而生的虛假信息、欺詐信息不僅會侵蝕社會的誠信體系,還會對國家的政治安全、經(jīng)濟安全和社會穩(wěn)定帶來負面影響。

人工智能發(fā)展面臨的倫理挑戰(zhàn)主要來自以下方面。一是人們對智能化的過度依賴。人工智能發(fā)展帶來的簡易、便捷的智能化工作和生活方式的同時,嚴重擠占了人們用于休息的自由時間、用于勞動的工作時間和用于個人全面發(fā)展的時間,由此催生了許多人的懶惰和對智能產(chǎn)品的過度依賴;同時,個性化新聞推薦或者自動生成的新聞,真假難辨的廣告和宣傳給人們封閉在“信息繭房”里。甚至逐漸失去了獨立自由決策的能力,成為數(shù)據(jù)和算法的奴隸。

二是情感計算技術(shù)和類腦智能技術(shù)的創(chuàng)新融合發(fā)展, 可能擾亂人們對于身份和能動性的認知。人類大腦與機器智能直接連接,會繞過大腦和身體正常的感覺運動功能;增強型神經(jīng)技術(shù)的應(yīng)用也可能改變?nèi)说捏w能和心智。這是對人類社會的道德社會規(guī)范和法律責(zé)任的挑戰(zhàn)。

三是智能算法歧視將帶來的偏見。人工智能以大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),數(shù)據(jù)、算法以及人為因素會導(dǎo)致計算結(jié)果的偏見和非中立性,比如性別歧視、種族歧視以及“有色眼鏡”效應(yīng)。數(shù)據(jù)和算法導(dǎo)致的歧視往往具有更大的隱蔽性,更難以發(fā)現(xiàn)和消除。例如,微軟在 Twitter 上上線的聊天機器人 Tay 在與網(wǎng)民互動過程中,由于大量惡意數(shù)據(jù)的輸入,成為集性別歧視、種族歧視等于一身的“流氓”,它不但辱罵用戶,還發(fā)表了種族主義評論和煽動性的政治宣言。

四是人工智能對人類造成的威脅和傷害。智能武器是可自動尋找、識別、跟蹤和摧毀目標(biāo)的現(xiàn)代高技術(shù)兵器,包括精確制導(dǎo)武器、智能反導(dǎo)系統(tǒng)、無人駕駛飛機、無人駕駛坦克、無人駕駛潛艇、無人操作火炮、智能地雷、智能魚雷和自主多用途智能作戰(zhàn)機器人等,它將成為未來戰(zhàn)場主力軍,信息處理和計算能力成為戰(zhàn)爭勝負的決定因素。人工智能武器是繼火藥和核武器之后戰(zhàn)爭領(lǐng)域的第三次革命。人工智能如果被賦予傷害、破壞或欺騙人類的自主能力,將是人類的災(zāi)難,后果難以想象。

面對人工智能帶來的安全和倫理問題,受到越來越多各方關(guān)注和應(yīng)對。2020年,美國國防部下屬的國防創(chuàng)新委員會推出了《人工智能倫理道德標(biāo)準》,公布了人工智能五大倫理原則,即負責(zé)、公平、可追蹤、可靠和可控。無論作戰(zhàn)還是非作戰(zhàn)人工智能系統(tǒng),均須遵守上述原則,否則美國防部將不予部署。牛津大學(xué)成立了人工智能倫理研究所(Institute for Ethics in AI),并委任了由 7 位哲學(xué)家組成的首個學(xué)術(shù)研究團隊。中國人工智能學(xué)會倫理專業(yè)委員會也正著手進行中國人工智能倫理規(guī)范研究。

科技是未來競爭的制高點。雖然科技無國界,但是科技公司有國界。當(dāng)前世界各國對人工智能技術(shù)發(fā)展都不遺余力地投入和支持,同時,還使用不同方法保護自己的科技成果,封鎖前沿技術(shù)和“卡脖子”技術(shù)外流路徑,這將在一定程度上限制人工智能技術(shù)創(chuàng)新要素的自由流動。

從全球范圍來看,中國和美國人工智能領(lǐng)域科研論文和專利產(chǎn)出數(shù)量最多的兩個國家。但是近年來, 中美 兩國在人工智能技術(shù)領(lǐng)域的 貿(mào)易關(guān)系 則存在 摩擦。2018 年11月19日美國商務(wù)部工業(yè)安全署( BIS )出臺了一份針對關(guān)鍵新興技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品的出口管制框架 ,其中在人工智能領(lǐng)域包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)、進化和遺傳計算、強化學(xué)習(xí)、計算機視覺、專家系統(tǒng)、語音和音頻處理、自然語言處理、規(guī)劃、AI 芯片組、AI 云技術(shù)、音頻和視頻操作技術(shù)共計 11 項技術(shù)。

2019年 10 月 7 日, 美國 BIS 部門把 8家計算機視覺領(lǐng)域的 中國科技企業(yè)加入 “ 實體清單 ”。清單中的實體須在有許可證的情況下才可購買美國技術(shù)與產(chǎn)品,但美政府有權(quán)拒絕許可申請。

在字節(jié)跳動 TikTok 公司出售在美業(yè)務(wù)的談判過程中,2020 年8 月28 日,》 中國商務(wù)部、科技部調(diào)整發(fā)布了最新版的《中國禁止出口限制出口技術(shù)目錄》(商務(wù)部 科技部公告 2020 年第 38 號)。在最新目錄中, 語音合成、人工智能交互界面、語音評測、基于數(shù)據(jù)分析的個性化信息推送服務(wù)、無人機、量子密碼等技術(shù)均被列入“限制出口”名單。

根據(jù)《中華人民共和國技術(shù)進出口管理條例》,凡是涉及向境外轉(zhuǎn)移技術(shù),無論是采用貿(mào)易還是投資或是其他方式,均要嚴格遵守《中華人民共和國技術(shù)進出口管理條例》的規(guī)定,其中限制類技術(shù)出口必須到省級商務(wù)主管部門申請技術(shù)出口許可,獲得批準后方可對外進行實質(zhì)性談判,簽訂技術(shù)出口合同。

在大型跨國公司的收購過程中, 相關(guān)國家政府批準出售是交易宣告成功的必要條件。對于字節(jié)跳動出售 TikTok 業(yè)務(wù)來說,有可能出現(xiàn)其中一個國家政府出面阻止交易的情況。

根據(jù)人工智能技術(shù)關(guān)鍵詞獲取中美兩國的論文數(shù)據(jù),生成中國和美國在不同領(lǐng)域的研究成果對比圖,如下圖所示。分析發(fā)現(xiàn),在被限制出口的計算及服務(wù)業(yè)技術(shù)中, 中國在以人臉識別為代表的計算機視覺、語音識別與自然語言處理(特別是中文)上有著較美國領(lǐng)先的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在高水平論文發(fā)表量、專利申請量兩方面。

cae12eac-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲中國和美國 2011-2020 年在三個 AI 子領(lǐng)域的高水平論文量和專利申請量對比圖

在語音識別、圖像識別、自然語言處理技術(shù)上,中國國內(nèi)市場提供了穩(wěn)定龐大的用戶與數(shù)據(jù)供應(yīng),以及政策支持為產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的所需資源和資本聚集,這些本土化優(yōu)勢,對于外國企業(yè)來說是不可復(fù)制的。

中國目前在計算機視覺領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)以 SenseTime,F(xiàn)ace ++,YITU 和海康威視為代表, 技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在人臉識別,在2017 年中國在 這一領(lǐng)域獲得的專利數(shù)量大約是美國公司的6 倍,其應(yīng)用場景多為安全監(jiān)控系統(tǒng)。相比而言,由于隱私政策,歐美的 人臉識別技術(shù)難以發(fā)展實行,例如 2020 年 8 月 12 日英國法院裁決警察部門使用自動面部識別(AFR)違反了數(shù)據(jù)保護和平等法以及隱私權(quán)。

在語音識別領(lǐng)域,中國企業(yè)表現(xiàn)較優(yōu)秀,特別是在中文識別和處理上??拼笥嶏w iFlytek、依圖科技 YITU、百度、騰訊、阿里巴巴等企業(yè)依靠中國龐大的中文用戶,能獲得遠超美國能獲得的中文語音數(shù)據(jù)庫,這使得其語音識別 AI 有更好的語音識別學(xué)習(xí)條件。例如,騰訊可從其月活超 10 億的微信用戶那里獲得中文語音數(shù)據(jù)。這一點是中國企業(yè)在中文語音識別技術(shù)上不可復(fù)制的優(yōu)勢。

在自然語言處理領(lǐng)域,百度的能力被認為超過微軟和谷歌。受 Google 的 BERT啟發(fā),百度的自然語言處理模型 ERNIE 最初是為理解漢語而開發(fā)的,但是它也能夠更好地理解英語。

Google 的模型在學(xué)習(xí)時會在每個序列中隱藏 15%的單詞,然后嘗試根據(jù)上下文進行預(yù)測?;陬愃频姆椒?,百度團隊通過讓其 AI 模型預(yù)測文章中一串被隱藏的漢字,來學(xué)習(xí)文字組合的聯(lián)系。不同于被微軟和谷歌使用的英文,中文的特性要求 ERNIE 模型必須能夠理解漢字組合后的出現(xiàn)的內(nèi)在含義。結(jié)果顯示,其在 GLUE 得分為第一名 90.1,超過微軟和谷歌的模型得分。

cb33da44-64c7-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

▲中國和美國 2011-2020 年在三個 AI 子領(lǐng)域?qū)@_趨勢

研究發(fā)現(xiàn), 中國在人工智能和機器學(xué)習(xí)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展迅速,相關(guān)領(lǐng)域中在 國學(xué)者的論文發(fā)表量在 2008 年前后已經(jīng)趕超美國。

值得注意的是, 中國杰出學(xué)者的國際合作對象國家不均衡,呈現(xiàn)出美國“一家獨大”局面。以合發(fā)論文為產(chǎn)出指標(biāo)看中國杰出學(xué)者開展國際合作的情況,中國杰出學(xué)者與美國合作緊密度最高,人數(shù)占比約 62.3%,其次是英國(14.7%)、德國(13.7%)、澳大利亞(9.5%)和新加坡(9.2%)。隨著貿(mào)易戰(zhàn)的不斷升級蔓延,中美關(guān)系日益復(fù)雜,正常的科技與學(xué)術(shù)交流受阻,容易對我國的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展與人才培養(yǎng)造成不利影響。

在嚴峻的國際大環(huán)境下,未來人工智能技術(shù)自由交流發(fā)展將無疑受到影響。考慮到數(shù)據(jù)安全等多種因素,未來的基于數(shù)據(jù)分析的個性化信息推送服務(wù)技術(shù),對外技術(shù)支持與技術(shù)服務(wù)出口都將受到限制。

智東西認為,每一次的經(jīng)濟大發(fā)展都與科技的突破緊密相關(guān),近些年世界經(jīng)濟很大程度上都是由信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動起來。現(xiàn)在,人工智能技術(shù)的逐漸成熟,下游應(yīng)用不斷拓展等種種跡象表明科技正迎來新的爆發(fā)期,全球科技競賽也將再次掀起高潮。中國想要在這輪科技革新中占得先機,就需要加強技術(shù)預(yù)判,找準方向,提早部署,特別是在一些基礎(chǔ)性、突破性的領(lǐng)域精準布局。

原文標(biāo)題:【行業(yè)前沿】人工智能十年發(fā)展總結(jié),中國進步神速,專利占全球七成

文章出處:【微信公眾號:山東省物聯(lián)網(wǎng)協(xié)會】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

責(zé)任編輯:haq

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • AI
    AI
    +關(guān)注

    關(guān)注

    87

    文章

    30998

    瀏覽量

    269303
  • 人工智能
    +關(guān)注

    關(guān)注

    1791

    文章

    47352

    瀏覽量

    238771
  • 機器學(xué)習(xí)
    +關(guān)注

    關(guān)注

    66

    文章

    8422

    瀏覽量

    132723

原文標(biāo)題:【行業(yè)前沿】人工智能十年發(fā)展總結(jié),中國進步神速,專利占全球七成

文章出處:【微信號:sdwlwxh,微信公眾號:山東省物聯(lián)網(wǎng)協(xié)會】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦

    人工智能應(yīng)用領(lǐng)域及未來展望

    來源: 在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時代,人工智能無疑是最受矚目的領(lǐng)域之一。它正以前所未有的速度改變著我們的生活、工作和社會。 ? 一、人工智能的崛起 ? 人工智能
    的頭像 發(fā)表于 12-07 11:29 ?687次閱讀

    嵌入式和人工智能究竟是什么關(guān)系?

    領(lǐng)域,如工業(yè)控制、智能家居、醫(yī)療設(shè)備等。 人工智能是計算機科學(xué)的一個分支,它研究如何使計算機具備像人類一樣思考、學(xué)習(xí)、推理和決策的能力。人工智能發(fā)展歷程可以追溯到上世紀50
    發(fā)表于 11-14 16:39

    LLM技術(shù)對人工智能發(fā)展的影響

    隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展,大型語言模型(LLM)技術(shù)已經(jīng)成為推動AI領(lǐng)域進步的關(guān)鍵力量。LLM技術(shù)通過深度學(xué)習(xí)和自然語言處理技術(shù),使得機器能夠理解和生成自然語言,極大地擴展了人工智能
    的頭像 發(fā)表于 11-08 09:28 ?403次閱讀

    《AI for Science:人工智能驅(qū)動科學(xué)創(chuàng)新》第6章人AI與能源科學(xué)讀后感

    不僅提高了能源的生產(chǎn)效率和管理水平,還為未來的可持續(xù)發(fā)展提供了有力保障。隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用場景的不斷拓展,人工智能將在能源科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。 總結(jié) 《AI for Sc
    發(fā)表于 10-14 09:27

    AI for Science:人工智能驅(qū)動科學(xué)創(chuàng)新》第4章-AI與生命科學(xué)讀后感

    農(nóng)業(yè)、環(huán)保等,為人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。 總結(jié) 《AI for Science:人工智能驅(qū)動科學(xué)創(chuàng)新》第4章關(guān)于AI與生命科學(xué)的部分,為我們展示了一個充滿希望和機遇的未來。在這個未來中,
    發(fā)表于 10-14 09:21

    《AI for Science:人工智能驅(qū)動科學(xué)創(chuàng)新》第一章人工智能驅(qū)動的科學(xué)創(chuàng)新學(xué)習(xí)心得

    的同時,確保其公正性、透明度和可持續(xù)性,是當(dāng)前和未來科學(xué)研究必須面對的重要課題。此外,培養(yǎng)具備AI技能的科研人才,也是推動這一領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵。 4. 激發(fā)創(chuàng)新思維 閱讀這一章,我被深深啟發(fā)的是人工智能
    發(fā)表于 10-14 09:12

    risc-v在人工智能圖像處理應(yīng)用前景分析

    是一些未來發(fā)展趨勢: 市場規(guī)模持續(xù)增長 :據(jù)多家研究機構(gòu)和公司的預(yù)測,RISC-V的市場規(guī)模將持續(xù)增長。到2030,RISC-V處理器有望占據(jù)全球市場近四分之一的份額。這將為RISC-V在人工智能
    發(fā)表于 09-28 11:00

    人工智能ai4s試讀申請

    目前人工智能在繪畫對話等大模型領(lǐng)域應(yīng)用廣闊,ai4s也是方興未艾。但是如何有效利用ai4s工具助力科研是個需要研究的課題,本書對ai4s基本原理和原則,方法進行描訴,有利于總結(jié)經(jīng)驗,擬按照要求準備相關(guān)體會材料。看能否有助于入門和提高ss
    發(fā)表于 09-09 15:36

    名單公布!【書籍評測活動NO.44】AI for Science:人工智能驅(qū)動科學(xué)創(chuàng)新

    每個交叉領(lǐng)域,本書通過案例進行了詳盡的介紹,梳理了產(chǎn)業(yè)地圖,并給出了相關(guān)政策啟示。 《AI for Science:人工智能驅(qū)動科學(xué)創(chuàng)新》適合所有關(guān)注人工智能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的讀者閱讀,特別適合材料科學(xué)
    發(fā)表于 09-09 13:54

    FPGA在人工智能中的應(yīng)用有哪些?

    定制化的硬件設(shè)計,提高了硬件的靈活性和適應(yīng)性。 綜上所述,F(xiàn)PGA在人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊,不僅可以用于深度學(xué)習(xí)的加速和云計算的加速,還可以針對特定應(yīng)用場景進行定制化計算,為人工智能技術(shù)的發(fā)展提供有力支持。
    發(fā)表于 07-29 17:05

    人工智能技術(shù)在集成電路中的應(yīng)用

    隨著科技的飛速發(fā)展,人工智能(AI)與集成電路技術(shù)已成為推動現(xiàn)代電子工業(yè)進步的重要力量。兩者相輔相成,共同推動著電子產(chǎn)品的智能化、高效化和可靠化。本文將從多個角度詳細探討
    的頭像 發(fā)表于 07-15 09:43 ?3136次閱讀

    人工智能的定義和發(fā)展過程

    、識別、生成和交互等類人智能的能力,從而執(zhí)行各種復(fù)雜任務(wù),甚至在某些方面超越人類的智能表現(xiàn)。隨著科技的飛速發(fā)展,人工智能已經(jīng)滲透到我們生活的各個方面,成為推動社會
    的頭像 發(fā)表于 07-04 14:05 ?1117次閱讀

    嵌入式人工智能的就業(yè)方向有哪些?

    于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、城市建設(shè)、金融、航天軍工等多個領(lǐng)域。在新時代發(fā)展背景下,嵌入式人工智能已是大勢所趨,成為當(dāng)前最熱門的AI商業(yè)化途徑之一。
    發(fā)表于 02-26 10:17

    福布斯公布關(guān)于2024人工智能發(fā)展大預(yù)見

    近日,福布斯公布了他們對2024人工智能發(fā)展大預(yù)見,這些預(yù)測簡潔而又充滿洞察力。
    的頭像 發(fā)表于 01-12 10:18 ?1052次閱讀

    2024,人工智能大領(lǐng)域趨勢發(fā)展

    ChatGPT爆火已經(jīng)一有余,GPT版本已經(jīng)從最初的3.5升級到了4.0。隨著AI的持續(xù)升溫,全球的生成式 AI 投資也帶來了激增。IDC 預(yù)測,到 2027 ,全球在人工智能解決方案上的支出將
    的頭像 發(fā)表于 01-09 08:36 ?754次閱讀