新一代人工智能的产业方向和技术路线

编者按：相比历史上的任何时刻，新一代人工智能更加接近人类智能，既能为进一步掌握城市发展、生态保护、经济管理、金融风险等宏观系统提供指导，也能为设计制造、健康医疗、交通管理、能源节约等微观领域提供解决方案。

东莞市科技局与东莞华南设计创新院合作撰写了《东莞市新一代人工智能发展研究报告》。本期政研精粹选自报告上半部分，分析了新一代人工智能的主要发展方向，边界、应用场景和市场需求，技术路线和主要产品等。

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01

产业发展

1.1 基本定义

人工智能产业链包括三层结构：基础层，技术层，应用层。

| 基础层

主要包括智能传感器、智能芯片、算法模型。智能传感器和智能芯片属于基础硬件，算法模型属于核心软件。随着应用场景的快速铺开，既有的人工智能产业在规模和技术水平方面均与持续增长的市场需求尚有差距。预计到2020年，全球智能传感器、智能芯片、算法模型的产业规模将突破270亿美元，我国智能传感器、智能芯片、算法模型的产业规模将突破44亿美元。

| 技术层

主要包括语音识别、图像视频识别、文本识别等产业。预计到2020年，全球语音识别、图像视频识别、文本识别等人工智能技术层产业规模达到342亿美元，我国人工智能技术层产业规模将突破66亿美元。

|应用层

主要包括智能机器人、智能金融、智能医疗、智能安防、智能驾驶、智能搜索、智能教育及智能人居等产业。预计到2020年，全球人工智能应用层产业规模将达到672亿美元，其中，智能机器人、智能驾驶、智能教育、智能安防及智能金融的产业规模将超过68%，我国人工智能应用层产业规模将突破110亿美元。

1.2 产业分布

中投顾问发布的《2017-2021年中国人工智能行业深度调研及投资前景预测报告》显示：北京、长三角、珠三角是人工智能产业的重心，中西部地区则集中于重庆、四川。

从京沪粤的人工智能发展的角度来看：在人工智能企业数量上看，京沪粤在2011-2015年都有快速的增长期，但发展的形势略有不同。上海的人工智能企业数量在三地中属于较少，但2011-2015年发展速度稳定，每年企业数量的增长比例均在40%以上。北京在数量上一直领跑于全国，在2011-2015年间，增速最高为2014年，达到123%。广东人工智能企业的增速与北京略为相似，2013年的增速最高，达到146% 。

从人工智能企业的融资情况上看，北京比全国其它省市的优势更为明显。值得注意的是，尽管上海的人工智能企业数占全国累积总数的15.17%，但融资规模却仅占全国累积总数的5.57%。对比北京、广东，上海平均每笔融资的规模并不大。北京、广东平均单笔融资在千万美元以上，而上海仅为400多万美元。

02

技术路线分析

2.1 基础层主要产品

| 智能传感器：智能转型引领行业发展

智能传感器已广泛应用于智能机器人、智能制造系统、智能安防、智能人居、智能医疗等各个领域。由于技术基础深厚，国外厂商通常多点布局，产品种类也较为丰富，较为典型的有霍尼韦尔、美国压电、意法半导体、飞思卡尔。相比之下，我国厂商经营内容仍较为单一，如高德红外主要生产红外热成像仪，华润半导体主要生产光敏半导体，但其中也出现了华工科技、中航电测等少数企业试水扩大布局范围。

| 智能芯片：初创企业蓄势待发

数据和运算是深度学习的基础，可以用于通用基础计算且运算速率更快的GPU迅速成为人工智能计算的主流芯片。目前传统芯片巨头如英特尔、英伟达，大型互联网公司如谷歌、微软已经在该领域发力，这些公司资金实力雄厚，除了自行研发外，通常也采用收购的方式快速建立竞争优势。

| 算法模型：通过开源构建生态已是大势所趋

自2012年以来，国内外工业界和学术界也先后推出了用于深度学习建模用途的开源工具和框架，包括Caffe、Theano、Torch、MXNet、TensorFlow、Chainer、CNTK等。2016年9月，Facebook、亚马逊、谷歌Alphabet、IBM和微软自发聚集在一起，宣布缔结新的人工智能伙伴关系。2017年3月，阿里巴巴正式推出“NASA”计划，腾讯成立人工智能实验室，百度公司将战略定位从互联网公司变更为人工智能公司，发展人工智能已经成为科技界的共识。

2.2 技术层主要产品

| 语音识别：正在步入应用拉动的快速增长阶段

语音识别领域具有较高的行业技术壁垒，在全球范围内，只有少数的企业具有竞争实力。目前，Nuance、苹果、三星、微软、谷歌、科大讯飞、云知声、百度、阿里、凌声芯、思必驰等知名企业均重点攻克语音识别技术，推出大量相关产品。

| 图像视频识别：在安防监控市场具有巨大增长潜力

国内外从事图像视频识别的公司显著增加，谷歌、Facebook、微软、旷视科技、图普科技、格灵深瞳等国内外知名企业重点在人脸识别、智能安防和智能驾驶等领域进行技术研发与产品设计。

| 文本识别：全面进入云端互联时代

谷歌、微软、亚马逊等跨国科技巨头在自身产品服务中内嵌文本识别技术，以增强产品使用体验和用户粘度。国内公司在中文识别领域也有多年积累，具备良好的技术优势与产业背景，汉王科技、百度、腾讯等均有较为成熟的产品推出。

2.3 应用层典型企业

| 智能机器人

智能工业机器人领域，日本发那科和安川、德国库卡、瑞士ABB、意大利柯马侧重具有分拣和装配能力的智能工业机器人，英国Meta、德国Scansonic、日本安川聚焦激光视觉焊缝跟踪系统；国内新松、云南昆船和北京机科占据国内90%市场份额。

| 智能金融

智齿科技、网易七鱼及美国DigitalGenius均着重通过用户体验提升客量。旷世科技、商汤科技及依图围绕人脸识别的核心技术进入金融领域，融360、好贷网、资信客聚焦垂直领域打造金融服务的入口。征信及风控领域企业以大数据为壁垒，逐步出现行业龙头。启信宝和美国ZestFinance不断扩容数据基础，形成“平台黑洞”优势，启信宝通过提取100多家官方网站数据产品侧重呈现客观数据整合，ZestFinance则使用谷歌的大数据模型建立信用评分体系。

| 智能医疗

智能健康管理多面向消费端客户，创新企业大量涌现，大部分集中在美国。NextIT、Sense.ly和AiCure均是从日常健康管理切入移动医疗，Welltok则通过可穿戴设备进行健康干预。美国Butterfly Network和中国推想科技着重打造影像设备，美国Enlitic则重点关注癌症监测，中国DeepCare围绕SaaS模式为行业提供“算法+有效数据”服务。

| 智能安防

在芯片领域，跨国巨头企业占较高市场份额，如美国英伟达和英特尔。在硬件和系统领域，各国均以采购本国产品为主，国内主要采购对象为海康威视、大华集团，海康具有深厚的技术积累和成规模的研发团队，大华持续构建广泛的营销网络；美国则有ADT、DSC、OPTEX等高端品牌，占据了安防市场大部分份额。在软件算法领域，美国谷歌、Facebook、微软开源代码并提供整体解决方案，中国旷视科技、商汤科技、云从科技等企业也在专注于技术创新研发。

| 智能驾驶

在整车及整体解决方案层级，科技型公司凭借在人工智能、人机交互方面的优势抢占市场份额。在底层零部件供应商层级，中国厂商比重日益增强，围绕某些零部件实现技术突破，打造细分市场龙头，如四维图新的车载芯片、拓普集团的智能刹车系统IBS、索菱股份的车载智能系统CID、宁波高发的CAN总线控制系统、兴民智通的智能用车系统驾宝盒子、盛路通信的夜间驾驶辅助系统、车道偏移提醒系统、盲区检测系统及万安科技的电子制动产品等。

| 智能搜索

在提供智能搜索方式的企业中，阿里巴巴、百度从文本搜索延伸至图像搜索，英国Shazam、中国酷狗、网易、猎曲奇兵不断提升语音搜索的准确率，百度、高德均推出基于定位的高清地图，墨迹风云科技公司专注天气搜索成为移动端用户量第一。在提供智能搜索算法的企业中，传统搜索引擎巨头升级为主，创新企业多聚焦垂直领域。科技巨头如美国谷歌、Wolfram Alpha、中国百度、雅虎、搜狐等专注技术驱动，创新企业如齐聚科技则侧重服务驱动。

| 智能教育

美国Volley和中国的猿题库、作业帮、学霸君和阿凡题聚焦K12教育的题库辅导和答疑，均推出拍照搜题完成题库答疑或老师答疑，中国郎播网、英语流利说和多邻国等侧重语言辅导，美国Newsela、LightSail等建立阅读数据库个性化提供阅读材料。智能测评企业主要集中在英语科目，如中国科大讯飞以智能语音技术为核心推出智能阅卷系统，批改网和美国LightSide通过数据库匹配完成文本测评。

| 智能人居

具备智能人居解决方案提供能力的龙头企业众多，可大致分为传统家电厂商、智能硬件厂商、互联网电商及创新企业，各家布局方式互不相同，海尔、美的聚焦智能家居终端，小米侧重于面向众多开发者提供硬件开放式接口，华为致力于提供软硬家一体化楼宇级解决方案，京东通过轻资产、互联网化的运营模式号召合作伙伴加入其线上平台和供应链，国安瑞通过数据挖掘提供覆盖操作重点硬件、系统智能云平台、建筑智能设备的闭环解决方案提升室内人居感受。

03

政策环境分析

3.1 形势分析

美国白宫在2016年10月发布《为未来人工智能做好准备》和《国家人工智能研究与发展策略规划》，12月发布《人工智能、自动化与经济》报告。美国国防高级研究计划局（DARPA）正在加快研究人工智能技术，在2016年8月发布了“可解释的人工智能（XAI）”项目，从而将人工智能上升到了国家战略层面。

除美国外，多国政府发布了人工智能相关发展战略与计划。欧盟发布了《欧盟人脑计划》，英国政府发布《人工智能: 未来决策制定的机遇与影响》报告，日本文部科学省确定了“人工智能/大数据/物联网/网络安全综合项目”（AIP项目）和《再兴战略2016》。中国政府先后发布《机器人产业发展规划（2016—2020年）》、《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》和《新一代人工智能发展规划》。

美国AI领域的融资可能在2020年前突破2000亿。特朗普上台后采取了一系列改革措施，促进了美国经济的恢复。美国资本迅速回流，资本市场正在加大对AI企业的投资。预计在2020年之前，美国累计AI公司数量将会超过1200家，累计融资将达到惊人的2000亿人民币。

3.2 广东政策分析

2015年9月12日，广东省人民政府就已印发《关于贯彻落实的实施意见》,《意见》中指出推进制造业智能化改造，实施“机器人应用”计划，扶持一批“机器人应用”示范项目，推广重点行业数字化车间，开展智能工厂培育试点。

2015年12月3日，广东省经济和信息化委印发了《广东省机器人产业发展专项行动计划（2015-2017年）》，机器人全行业发展规模达到600亿元，年均增长25%，带动智能装备产值达到3000亿元左右，总体发展水平进入全国前列。

3.3 东莞政策分析

| 东莞大数据政策

2016年10月，东莞市政府印发《东莞市大数据发展实施方案》，明确将重点实施大数据八大重点工程，以完善大数据基础设施和建立相应的产业发展体制机制。2017年7月，东莞市发布《东莞市大数据发展规划（2016-2020年）》，提出要抢抓大数据产业发展机遇，目标是到2020年要让大数据产业成为东莞新的经济增长极，届时将累计培育2家以上核心龙头企业、20家以上大数据应用企业、建成3个大数据产业园，力争实现800亿元的大数据产业规模。

| 东莞人工智能政策

《东莞市战略性新兴产业发展“十三五”规划》提出，要抢占人工智能、软件、集成电路设计等高端环节，将东莞打造成“世界级的高端新型电子信息产业基地”。事实上，东莞近年来在人工智能领域已开始加速布局，对外引进技术等创新资源，对内结合自身制造基础，逐渐走出了人工智能发展的东莞路径。

3.4 AI嫁接特色小镇

诺贝尔奖获得者斯蒂格利茨曾经说过，在21世纪初期，影响世界最大的两件事，一个是美国的新技术革命，另一个是中国的城市化。我国正值工业化、城镇化、信息化、农业现代化和绿色化发展高潮，“AI+城镇化”的融合发展将有助于促进产业提质增效，切实解决经济运行的重大结构性失衡，不断改善人民生活，提高社会生产力，优化城镇的发展、提高资源利用水平，促进教育、医疗、贫困、环境、资源等紧迫问题的解决。

在2017年中国新型城镇化论坛暨人工智能+产城融合发展论坛上，潘云鹤院士发表《城市及其经济的智能化发展》主旨演讲，特别提出“高新园区+生态生活+文化”的特色小镇建设，将成为中国的城市和经济协同发展的一个重要模型。

我们希望充分发挥开门纳谏、服务决策作用，将“东莞政研与改革”搭建成为汇集众智的建言献策平台。

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【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端 东莞政研与改革