分析歐洲各國智能語音技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢

近二十年來，歐洲各國高度重視人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，20世紀(jì)80年代，西歐國家制定“尤里卡計劃”，在人工智能等領(lǐng)域開展研究與發(fā)展合作。本文則從專利申請分析歐洲各國智能語音技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢。

1. 數(shù)據(jù)的來源與處理

智能語音技術(shù)涉及語言學(xué)、語音學(xué)、聲學(xué)、數(shù)字信息處理、模式識別與人工智能等眾多相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科，主要包括語音識別、自然語言理解和語音合成三個環(huán)節(jié)。通過查閱相關(guān)書籍和文獻，借鑒智能語音領(lǐng)域?qū)＜业挠^點，制定了智能語音自標(biāo)引技術(shù)分支表（詳見表1）。

表1. 智能語音自標(biāo)引技術(shù)分支表

IncoPat專利數(shù)據(jù)庫收錄了全球112個國家、組織、地區(qū)的專利信息，數(shù)據(jù)覆蓋全面，更新速度快，本研究選取該數(shù)據(jù)庫進行專利檢索，檢索時間為2016年5月。依據(jù)自標(biāo)引技術(shù)分支表，采取分總式檢索策略，經(jīng)過人工篩選和逐條去噪，按照自標(biāo)引技術(shù)分支表進行四級技術(shù)標(biāo)引，最終得到全球申請專利12895件，其中智能語音關(guān)鍵技術(shù)歐洲申請專利1865件。鑒于1990年之前智能語音關(guān)鍵技術(shù)歐洲申請專利信息較少，因此本文選取1990-2015年期間的1647件專利申請信息進行分析，其中語音識別專利申請量1246件，語音合成專利申請量350件，自然語言理解專利申請量51件。根據(jù)得到的數(shù)據(jù)結(jié)果，下面從專利申請趨勢、關(guān)鍵技術(shù)、主要競爭者、重點專利四個維度，對歐洲智能語音技術(shù)發(fā)展進行深入分析和初步判斷。

2. 專利的申請量與技術(shù)領(lǐng)域

從歐洲智能語音領(lǐng)域?qū)＠暾堏厔莸弥?，歐洲智能語音領(lǐng)域?qū)＠笾陆?jīng)歷了發(fā)展、快速增長、迅速下降、緩慢上升和緩慢下降5個階段，反映出歐洲智能語音技術(shù)的生命周期，語音識別技術(shù)和語音合成技術(shù)發(fā)展趨勢在近年來都有不同程度的下降，自然語言理解申請量變化較為平穩(wěn)。通過對歐洲智能語音領(lǐng)域10個細分技術(shù)的專利申請量分析發(fā)現(xiàn)，語音識別專利申請總量較多，總體上均呈現(xiàn)先上升后下降的態(tài)勢，其中聲學(xué)模型作為語音識別系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，申請量最多，增長較快，波動最為明顯；語音合成領(lǐng)域中基于共振峰、LPC和LMA技術(shù)的專利申請量較大，趨勢波動較為劇烈；自然語言理解的專利申請總量雖然較少，但技術(shù)發(fā)展趨勢較為平穩(wěn)。

3. IPC小類專利與自標(biāo)引技術(shù)

從歐洲智能語音領(lǐng)域IPC小類專利申請情況統(tǒng)計結(jié)果來看，排名前10名的專利申請總數(shù)占了總申請量近半數(shù)。排在首位的“創(chuàng)建基準(zhǔn)模板；訓(xùn)練語音識別系統(tǒng)，例如對說話者聲音特征的適應(yīng)”（G10L15/06）的專利申請量（281）占專利申請總量的17.1%，其次是“利用自然語言模型”（G10L15/18），再次是“語音識別”（G10L15/00），可見，歐洲智能語音技術(shù)重點在于發(fā)展語音識別、信息檢索、語音合成、語音增強等技術(shù)領(lǐng)域，其中語言識別技術(shù)具有明顯的競爭優(yōu)勢。從歐洲智能語音的三大技術(shù)領(lǐng)域來看，語音識別專利申請量占總申請量的七成以上，歐洲比較注重于建立聲學(xué)模型和語言模型；語音合成占兩成以上，其中基于共振峰、LPC和LMA技術(shù)專利應(yīng)用廣泛；自然語言理解僅占不到一成，但發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

4. 專利申請公司排名及其技術(shù)活動

從歐洲智能語音領(lǐng)域?qū)＠暾埲松暾埱闆r分析得知，居于前10位的公司申請專利總數(shù)占專利總數(shù)的34.7%，其中美國企業(yè)專利申請量占七成，日本企業(yè)占兩成，歐洲企業(yè)占一成。排名前5名的申請人分別為微軟、AT&T、IBM、飛利浦和高通，競爭優(yōu)勢較為明顯，尤其是美國微軟公司，其申請量為107件，在排名前10位的機構(gòu)中占近兩成。作為歐洲本土企業(yè)的飛利浦公司在智能語音技術(shù)研發(fā)中也具有較強的競爭力。從飛利浦公司的歐洲專利布局分析，其申請專利的技術(shù)領(lǐng)域集中在IPC的G部（物理），從排名靠前的IPC小類和IPC小組數(shù)據(jù)分析得知，飛利浦公司智能語音技術(shù)主要集中在語音分析、合成、識別和數(shù)據(jù)處理等方面，技術(shù)創(chuàng)新較多，非常注重在歐洲本土進行專利布局，市場競爭力較強。

5. 重點專利與主要申請公司

被引次數(shù)是判定專利質(zhì)量的重要指標(biāo)，通常情況下，專利越重要，被引證的次數(shù)就越多。從歐洲智能語音領(lǐng)域重點專利被引情況分析得出，技術(shù)研發(fā)主要集中在語音識別的聲學(xué)模型和語音合成上，其中涉及語音識別的達238次，約占專利總被引次數(shù)的近六成；AT&T和IBM公司高被引專利量達233次和172次，排在前兩位，遠遠領(lǐng)先于其他專利申請人。無論從重點專利被引情況還是專利被引次數(shù)都可以看出，美國非常注重在歐洲進行專利布局，處于絕對的壟斷地位，擁有絕對的競爭優(yōu)勢，在歐洲智能語音領(lǐng)域具有較強的影響力。

6. 結(jié)論

本文從專利申請量、關(guān)鍵技術(shù)、主要競爭者、重點專利等方面，剖析了歐洲智能語音技術(shù)的發(fā)展，結(jié)果表明：

（1）20世紀(jì)90年以來，歐洲智能語音技術(shù)專利申請量起伏較大，總體上呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，大致經(jīng)歷了發(fā)展、快速增長、迅速下降、緩慢上升和緩慢下降這5個階段，語音合成技術(shù)和語音識別技術(shù)發(fā)展較為成熟，應(yīng)用較為廣泛，自然語言理解作為熱點技術(shù)，雖然成熟度不高，但發(fā)展?jié)摿薮螅?/p>

（2）歐洲本土企業(yè)的飛利浦公司競爭實力較強，其技術(shù)研發(fā)主要集中在語音分析、合成、識別和數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域，但是，美國和日本企業(yè)非常注重在歐洲進行專利布局，AT&T和IBM公司在歐洲智能語音領(lǐng)域具有較強的影響力；

（3）近年來，歐洲智能語音產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展到深入推廣階段，掌握了相當(dāng)一部分產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)，憑借新興產(chǎn)業(yè)的支配地位，以新技術(shù)研發(fā)和新產(chǎn)品營銷為發(fā)展重點，獲得在技術(shù)創(chuàng)新方面的競爭優(yōu)勢，在智能家居、智慧教育、智能醫(yī)療、汽車智能化、智能機器人等社會發(fā)展領(lǐng)域都有著非常重要的應(yīng)用價值與開發(fā)前景。