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当前,全球正在经历新一轮科技和产业革命中,人工智能作为这一轮革命的重心,成为各国争相竞逐的赛道。为推动人工智能技术快速成熟,进入实用阶段,全球众多企业、高校及科研机构在不断加大技术及应用研发投入力度,深度参与全球人工智能产业合作竞争。下面从全球专利、论文、科研环境和技术竞赛四个方面,分析现阶段全球人工智能产业技术环境发展情况。

专利申请:中国位列首位

2010年以前,全球人工智能专利申请量呈小幅增长态势;2010年以后,人工智能专利申请量开始大幅飙涨,各大企业、学校、研究机构等纷纷加快研发脚步抢占先机,到2016年创下年申请量超5万件的记录。2017年,全球人工智能专利申请量出现回落,为39167件,标志着人工智能专利发展趋于成熟。

分地域来看,专利申请数量是核心技术实力的重要写照,在人工智能时代,中国一改以往在核心技术上落后的情况,逐渐走在世界前列,成为掌握前沿技术的重要玩家。数据显示,中国已超过美国成为人工智能领域专利申请量最高的国家,占比达到37.1%。而中国人工智能专利申请又主要来自北京、广东、江苏、上海和浙江,其中北京申请和授权的人工智能专利数量超过1万件。

虽然中国在专利申请量领先,但美国人工智能相关技术实力依然领先,因为全球人工智能领域前十专利人中,有3家来自美国,且占据了前两个席位,而我国仅有国家电网入围,排在全球第四。

另外,从细分领域专利申请量来看,全球人工智能专利申请主要集中在语音识别、图像识别、机器人、以及当下最热门的机器学习(如神经网络、人机交互、决策树、模糊逻辑等)等方向。

其中,申请量前三大领域分别为机器人、语音识别和神经网络,分别占比31%、22%和20%,三者共占73%份额。机器人、机器学习作为应用性较强的技术,专利申请的增长幅度更快。同时,基于二者技术的高度相关性,机器人、机器学习的专利申请数量发展趋势呈现高度近似。

论文产出:中美遥遥领先

1998-2018年,全球人工智能领域论文、期刊数量大幅增长,总数突破63万篇。其中,在2001-2007年和2012-2016年两个阶段,年均增长率更是超过10%;2008-2011年增速有所下滑。

分国别来看,1998-2018年,美国是全球人工智能领域论文产出量最多的国家,累计达到14.91万篇;中国以14.18万篇位居第二,与美国差距不大;英国排在第三,论文产出量仅有4.12万篇,和中美两国差距明显。

近年来,中国人工智能论文产出取得迅猛发展,全球占比已从1998年的5.52%增长至2017年的26.63%,反映出中国在人工智能领域的实力显著提升。中国人工智能论文产出最多的机构是中国科学院,累计超过1万篇;清华大学、哈尔滨工业大学排在第二、三位。

科研环境:关注度回升

相比企业等其他机构,科研机构通常具备一定的规模团队,拥有较为先进的实验室和研究设施,也能够持续性地培养人工智能高端人才。基于上述比较优势,各国科研机构都站在了人工智能技术理论的发展前沿。

根据dblp索引的文献数据统计,2015年,科研机构在人工智能领域的关注度达到最高,共有246家科研机构发表过论文,机构内学者数量达1438人,2016年有所降温,但2017年又再次回升。

各国来看,美国人工智能研究机构数量和学者数量最多,占全球比重均超过四成;加拿大科研机构数量第二,占比8%;中国学者数量第二,占比11%,科研机构数量与英国、印度相当。

此外,全球科学、技术、工程和数学领域(stem)毕业生每年都在增加,中国则拥有最多stem毕业生。数据显示,2016年,中国有470万毕业生来自stem领域,且有3万名stem博士生;印度超过美国,以260万stem毕业生排在第二。

技术竞赛:中国企业积极

根据kaggle上发布的竞赛数据,目前全球正在进行的人工智能技术竞赛有19个,已经结束归档的竞赛达275个。竞赛内容涉及图像识别、语音识别、物体检测、分类问题及预测型问题等。

以物体分类准确度为例,在每年举办的大规模视觉识别挑战赛(ilsvrc)中,从2015年最佳人工智能系统的表现便超过人类95%的水平,2017年的ilsvrc竞赛上,人工智能系统的分类准确度已经达到97.5%。

近年来,中国企业也开始重视并积极举办和参加人工智能挑战赛,并取得优异成绩。例如,今年举办的cvpr中,腾讯音视频实验室和武汉大学陈震中教授联合团队在图像压缩挑战赛(clic)获得冠军,展示出中国人工智能技术正走在全球前列。

以上数据来源于前瞻产业研究院发布的《》。

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