AI趨勢報(bào)告 中美專利申請和科學(xué)出版數(shù)遙遙領(lǐng)先

近年來，隨著AI從理論知識落地到全球市場，AI正以其潛在的革命性影響，持續(xù)推動技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的重大變革，從天氣預(yù)報(bào)、自動駕駛、癌癥早篩到工業(yè)制造，AI已經(jīng)在全世界創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而美國和中國這兩個(gè)世界上最大的經(jīng)濟(jì)體，都將AI研究和落地視為重要的國家戰(zhàn)略。

1月31日，聯(lián)合國世界知識產(chǎn)權(quán)組織（UN World Intellectual Property Organization，WIPO）公布首批系統(tǒng)研究AI技術(shù)趨勢的報(bào)告。WIPO秘書長Francis Gurry在記者會上表示，在AI競賽中，美國和中國在專利申請數(shù)量和科學(xué)發(fā)表上遙遙領(lǐng)先于其他國家。Gurry認(rèn)為，AI將在未來幾年內(nèi)成為軍事和經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，各大國將開始關(guān)注自身在AI領(lǐng)域的戰(zhàn)略地位。

本期我們推薦聯(lián)合國旗下世界知識產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）最新出爐的報(bào)告《技術(shù)趨勢2019：人工智能》（《WIPO Technology Trends 2019：Artificial Intelligence》）。

這是WIPO公布的首批系統(tǒng)研究AI技術(shù)趨勢的報(bào)告，對2016年前全球公開的AI專利申請、科學(xué)出版物、訴訟申請及并購活動提供詳盡數(shù)據(jù)和深入分析。（基于專利保密期限規(guī)定，2016年是最近的一個(gè)有數(shù)據(jù)的完整年度）

報(bào)告整理了全球產(chǎn)學(xué)界的AI研究核心玩家、地域分布及各類AI技術(shù)發(fā)展情況，力圖挖掘AI發(fā)展的技術(shù)趨勢和創(chuàng)新邏輯，同時(shí)包括20余位全球?qū)＜谊P(guān)于未來AI研究創(chuàng)新發(fā)展的見解，以解決現(xiàn)有和潛在的AI技術(shù)影響、法律監(jiān)管、數(shù)據(jù)保護(hù)和道德等問題。

本報(bào)告共有153頁，內(nèi)容含金量滿滿，我們分別從數(shù)據(jù)和地域著手提煉出20個(gè)亮點(diǎn)，概覽全球尤其是中國的AI專利及收購全貌。

篩選的20個(gè)亮點(diǎn)包括：

數(shù)據(jù)篇

1、截止至2016年底，全球AI相關(guān)發(fā)明專利申請達(dá)近34萬份，其中超過半數(shù)為2013年以后公布。

2、自2013年以來的AI專利申請數(shù)量，與自1950年代AI問世后的半個(gè)世紀(jì)申請數(shù)量相當(dāng)。

3、機(jī)器學(xué)習(xí)是專利最多的AI技術(shù)，約占所有AI專利的1/3，2016年數(shù)量約為2013年的2倍。

4、全球前30專利申請方中，有26家是企業(yè)，4家是高?；蚩蒲袡C(jī)構(gòu)。

5、IBM和微軟擁有最多的AI專利申請，分別是8290項(xiàng)和5930 項(xiàng)。

6、從1998年起，434家AI相關(guān)公司被收購，其中53%的收購發(fā)生自2016年至今。

7、AI領(lǐng)域有283家被收購公司來自美國，25家被收購公司來自英國。

8、前10大公司共做了79項(xiàng)收購，每家至少收購了5家AI公司。

9、基于公開信息，截至2018年5月，有2868家AI公司獲得融資，總金額約為460億美元。

10、在訴訟案例中共有1264項(xiàng)同族專利被提及，在異議案例中共有4231項(xiàng)同族專利被提及。

地域篇

1、中國擁有全球最具規(guī)模的專利局和最多的國內(nèi)專利申請數(shù)量。

2、中國在全球科研機(jī)構(gòu)的深度學(xué)習(xí)專利申請上領(lǐng)先，中國科學(xué)院、西電大、浙大拿下前三甲。

3、專利申請前20名的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)中有17家在中國。

4、中國和美國在AI應(yīng)用和基礎(chǔ)研究上的專利申請?zhí)幱陬I(lǐng)導(dǎo)地位。

5、美國、中國、日本是最受歡迎的專利申請地，占專利申請總量的78%。

6、2014年，在中國首先注冊的AI專利申請數(shù)量超越美國。

7、在中國首先注冊的AI專利中僅有4%后續(xù)在其他地區(qū)注冊。

8、最早的一筆AI相關(guān)專利由日本專利部門在 1980 年注冊。

9、全球?qū)＠暾圱OP20中有12家日本企業(yè)。

10、印度成為新興的AI專利申請地。

以下為整理呈現(xiàn)的干貨：

企業(yè)為AI專利申請主力軍，美中兩國優(yōu)勢明顯

報(bào)告顯示，自20世紀(jì)50年代AI問世以來，全球共提交近34萬份AI相關(guān)發(fā)明專利申請，發(fā)表的科學(xué)出版物超過160萬部，其中有超過半數(shù)的專利是在2013年至2016年間公布的。

根據(jù)報(bào)告提供的數(shù)據(jù)，美國、中國、日本為AI專利的主要申請國，在全球前30名專利申請方中，有26家是企業(yè)，僅有4家為高校或科研機(jī)構(gòu)。

▲全球?qū)＠k事處專利申請數(shù)量增長趨勢

中國雖然起步偏晚，但在AI專利申請上具備極強(qiáng)的快速成長能力，從2006年起年均增長率達(dá)29%。到2014年，在中國首先注冊的AI專利申請數(shù)量首次超過美國。

另外，專利共同所有權(quán)非常少見，前20名專利申請方中，無一家實(shí)體擁有超過百分之一的 AI 共同專利，與其他技術(shù)領(lǐng)域相似。

▲全球AI相關(guān)發(fā)明專利申請地域分布

報(bào)告還指出，美國、中國和日本是專利申請最多的地點(diǎn)，共占專利申請總數(shù)的78%。在所有AI專利申請中，有1/3的申請方會在初次提交申請后再到其他國家辦事處提交。

不過，與其他國家不同的是，中國公司和大學(xué)大都只在中國申請專利，且在中國提交申請后又在海外提交申請的企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)僅占4%。

▲全球?qū)＠k事處首次及非首次申請專利的數(shù)量分布

1、IBM稱霸AI專利榜，中國國家電網(wǎng)躍居前20

在AI相關(guān)專利排名前20名的公司中，有12家日本公司、3家美國公司、2家中國公司。這些日本企業(yè)并未大張旗鼓地宣傳其AI技術(shù)，但正在悄然提升其競爭力。

▲全球?qū)＠暾埩颗琶叭钠髽I(yè)、高校及科研機(jī)構(gòu)

美國國際商業(yè)機(jī)器公司(IBM)以8290項(xiàng)發(fā)明專利的申請數(shù)量獨(dú)占鰲頭，微軟則以5930項(xiàng)發(fā)明位居第二，日本東芝公司（5223項(xiàng)）、韓國三星集團(tuán)（5102項(xiàng)）和日本NEC集團(tuán)（4406項(xiàng)）分列3、4、5名。

基于在生物啟發(fā)方法和支持向量機(jī)等機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)方面的研究，中國國家電網(wǎng)（SGCC）以70%的年均增長率躍居前20強(qiáng)，成為第15名。百度也躋身全球前30強(qiáng)，位列第26名。

報(bào)告還分析到，在某些技術(shù)和領(lǐng)域中，最多的專利申請?jiān)醋栽擃I(lǐng)域高度專業(yè)化的企業(yè)，如百度在深度學(xué)習(xí)專利眾多，騰訊在社交網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)突出。

2、中國科研機(jī)構(gòu)成績斐然，中科院專利數(shù)量領(lǐng)先

盡管企業(yè)在AI專利申請方面占據(jù)主導(dǎo)地位，但高校和科研機(jī)構(gòu)作為先進(jìn)技術(shù)的主要輸出方，對分布式AI、神經(jīng)機(jī)器人等特定領(lǐng)域的AI研究做出了重大貢獻(xiàn)。

▲全球前20家AI相關(guān)科學(xué)出版物最多的科研機(jī)構(gòu)

報(bào)告顯示，前20家AI專利申請最多的科研機(jī)構(gòu)中，有17家在中國，其余3所在韓國，美國和歐洲均未有機(jī)構(gòu)在列；前20家AI相關(guān)科學(xué)出版物最多的科研機(jī)構(gòu)，有10家在中國；入榜全球前30名AI專利申請方的4家科研機(jī)構(gòu)中，有3家來自中國，分別是中科大（第17名）、西電大（第29名）和浙江大學(xué)（第30名）。

中國科學(xué)院有超過2500個(gè)同族專利和超過2萬篇AI相關(guān)的科研論文，在公共科研機(jī)構(gòu)的專利申請數(shù)量遙遙領(lǐng)先。此外，中科院的專利申請?jiān)?013-2016年間年均增長20％以上，等同于或超過大多數(shù)其他國家的組織的增長率。

▲全球?qū)＠暾埮判星?00強(qiáng)的高校和科研機(jī)構(gòu)地域分布

在躋身全球前500強(qiáng)專利申請方的167所高校和科研機(jī)構(gòu)中，有110家來自中國，20家來自美國，19 家來自韓國，4家來自日本。

機(jī)器學(xué)習(xí)高比例領(lǐng)銜，計(jì)算機(jī)視覺最受歡迎

WIPO報(bào)告提供了清晰的分析框架，將AI技術(shù)分為三類：AI技術(shù)，即高級統(tǒng)計(jì)和數(shù)學(xué)模型，如機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)；AI功能性應(yīng)用，即可用一種或多種AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)的功能，如語音處理和計(jì)算機(jī)視覺；AI應(yīng)用領(lǐng)域，如通信、農(nóng)業(yè)和交通。

▲AI功能性應(yīng)用和AI應(yīng)用領(lǐng)域分類

報(bào)告顯示，2013年至2016年期間，AI相關(guān)專利的年均增長率遠(yuǎn)高于所有技術(shù)領(lǐng)域，后者年均增長率為10%。

根據(jù)報(bào)告，中國和美國在 AI 技術(shù)和功能應(yīng)用的專利申請上處于領(lǐng)先地位，日本在模糊邏輯、計(jì)算機(jī)視覺和語音處理領(lǐng)域、韓國在本體工程領(lǐng)域均優(yōu)勢明顯。

1、AI技術(shù)趨勢：機(jī)器學(xué)習(xí)占主導(dǎo)地位

▲AI技術(shù)專利及科學(xué)出版物數(shù)量分布

從專利申請數(shù)量來看，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在AI技術(shù)專利中占據(jù)主導(dǎo)地位，以超過13萬的數(shù)量占據(jù)所有AI專利的1/3以上，年增長率為28%，2016年專利申請數(shù)量超過2013年的2倍。

其中，增速最快的當(dāng)屬深度學(xué)習(xí)，其在2016年專利數(shù)量達(dá)到2399項(xiàng)，年增長率達(dá)175%，遠(yuǎn)高于同期其他專利平均33%的年增長率。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的同期增長率為46%，其專利數(shù)量在2016年達(dá)到6506項(xiàng)。

2、AI功能性應(yīng)用：計(jì)算機(jī)視覺最為流行

▲1981-2016年全球AI功能性應(yīng)用專利申請變化趨勢

最受歡迎的AI功能性應(yīng)用是計(jì)算機(jī)視覺，49%的AI相關(guān)專利中有提及了這一技術(shù)，其年均增長率為 24%。其中，生物識別技術(shù)和場景理解的年增長率分別為31%和28%。

另外兩個(gè)數(shù)量居多的AI功能性應(yīng)用是自然語言處理（占所有AI相關(guān)專利的14％）和語音處理（13％）。同時(shí)，其他應(yīng)用正在迅速發(fā)展和增長，比如機(jī)器人和控制方法的專利數(shù)量年增長率達(dá)到55%。

3、AI應(yīng)用領(lǐng)域：交通運(yùn)輸類漲勢最猛

▲1981-2016年全球AI應(yīng)用領(lǐng)域?qū)＠暾堊兓厔?/p>

報(bào)告顯示，AI應(yīng)用領(lǐng)域的分布情況為運(yùn)輸（占所有AI相關(guān)專利的15％），電信（15％），以及生命和醫(yī)學(xué)科學(xué)（12％）。

其中，交通運(yùn)輸領(lǐng)域的發(fā)展最為蓬勃，年增長率達(dá)為33%。在交通運(yùn)輸類別中，航空航天/航空電子（年增長率67％）和自動駕駛（年增長率42%）以最為迅猛的漲勢崛起。

被收購的AI公司多來自英美，微軟蘋果成法律糾紛?？?/p>

▲1998-2018年全球被收購的AI企業(yè)地域分布

據(jù)現(xiàn)有收購數(shù)據(jù)，自1998年以來，共有434家AI公司被收購，有53%的收購自2016年起發(fā)生。其中絕大多數(shù)被收購的公司都是美國公司（283家），而英國以25家AI公司被收購排名第二。

從2012年以來，AI行業(yè)的收購數(shù)量逐年增加，在2017年達(dá)到103起。雖然谷歌母公司Alphabet在提交的發(fā)明數(shù)量中排名第十，共有3814項(xiàng)，但在收購AI公司方面位列第一。蘋果和微軟也積極參與收購，IBM、英特爾等公司則更傾向于收購成熟的公司。

▲2016年前后收購AI公司數(shù)量最多的十大科技公司分布

報(bào)告指出，大部分被收購的公司都是初創(chuàng)企業(yè)，只有少量或者沒有專利項(xiàng)目。這說明收購看中了被收購公司的其它資產(chǎn)，包括人才、數(shù)據(jù)、知識和其它知識產(chǎn)權(quán)。

此外，前20強(qiáng)專利申請方中沒有一家與其他申請方共享超過1%的AI專利所有權(quán)。在圍繞AI專利的法律糾紛中，WIPO發(fā)現(xiàn)了1264起AI同族專利，其中74%的案件發(fā)生在美國，全球有 4231 件專利異議案件。

20余位大牛分享觀點(diǎn)，AI數(shù)據(jù)和人才是各國剛需

WIPO秘書長Francis Gurry表示，AI將在未來幾年內(nèi)成為軍事和經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，各大國將開始關(guān)注自身在AI領(lǐng)域的戰(zhàn)略地位。面臨這一情況，在WIPO組織領(lǐng)導(dǎo)下，成員國間就AI技術(shù)所帶來的IP相關(guān)法律和道德問題開展對話討論，顯得至關(guān)重要。

他認(rèn)為，美中兩國龐大的人口基數(shù)為谷歌、百度等科技公司提供大量用戶數(shù)據(jù)，同時(shí)國家對科技產(chǎn)業(yè)的支持亦是科技公司快速搶灘AI領(lǐng)域的重要因素。與此同時(shí)，歐洲各國在文化和語言方面的差異不利于大數(shù)據(jù)集合的形成，在某種程度上成為AI技術(shù)發(fā)展的障礙。

他也指出，世界上并沒有任何可靠的方法來衡量專利申請的質(zhì)量，“否則人們就不需要風(fēng)險(xiǎn)投資行業(yè)了?！?/p>

報(bào)告提供的不止有數(shù)據(jù)分析，還穿插著來自20余位全球頂尖AI專家們的前瞻性見解，包括我們熟知的吳恩達(dá)、李開復(fù)、王海峰等業(yè)界大牛。

比如，知名AI科學(xué)家、Landing AI董事長兼CEO吳恩達(dá)（Andrew Ng）提出促進(jìn)AI落地的三個(gè)行動：加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)政界合作、持續(xù)推動自由開放共享的AI知識和資源、拓寬人們學(xué)習(xí)AI的渠道。

他指出，基于中美強(qiáng)有力的政府支持，其他國家很難在AI的商業(yè)、工程和投資領(lǐng)域與美中兩國競爭。另外，他認(rèn)為AI尚未得到開發(fā)的最大機(jī)遇并不在軟件行業(yè)，而是在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療保健和制造業(yè)等領(lǐng)域中。

創(chuàng)新工場CEO李開復(fù)預(yù)測未來五年，互聯(lián)網(wǎng)、金融和電子商務(wù)將成為受AI影響最大的行業(yè)。

百度高級副總裁王海峰則認(rèn)為，工業(yè)界存在將硬件和軟件相結(jié)合使得AI技術(shù)更實(shí)用的趨勢，深度學(xué)習(xí)框架和芯片可能另一個(gè)主宰未來AI行業(yè)的機(jī)會。

在人才方面，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Dario Floreano提出，機(jī)器人和AI專業(yè)亟需學(xué)生及研究者，并將確保未來的持續(xù)創(chuàng)新。

歐盟委員會首席顧問、司法部基本權(quán)利與公民聯(lián)盟主管Paul Nemitz也表達(dá)了歐盟對AI的重視，稱歐盟2021-2027年財(cái)務(wù)框架將加強(qiáng)包括AI在內(nèi)的高級數(shù)字技能培訓(xùn)計(jì)劃，以吸引和留住更多歐洲AI人才。

從全球范圍來看，中國雖在IP領(lǐng)域起步稍晚，但經(jīng)過快速成長，如今已經(jīng)擁有全球最大的專利局和最多的國內(nèi)專利申請數(shù)量，中國的AI專利和科學(xué)出版物數(shù)量均名列前茅，呈現(xiàn)高速成長趨勢，尤其是高校與研究機(jī)構(gòu)的專利布局，在整個(gè)世界舞臺上遙遙領(lǐng)先。但與此同時(shí)，我國企業(yè)的AI專利申請數(shù)量和美國相比明顯落了下風(fēng)，在國內(nèi)申請專利后，中國企業(yè)也應(yīng)多在海外國家進(jìn)行專利申請，并更多推動產(chǎn)學(xué)政界的合作，建立更加穩(wěn)健良性發(fā)展的AI生態(tài)。