人工智能:以算力為核心加強(qiáng)基礎(chǔ)能力建設(shè)

賽迪智庫人工智能產(chǎn)業(yè)形勢分析課題組

·預(yù)計(jì)2020年，新興學(xué)習(xí)算法將在主流機(jī)器學(xué)習(xí)算法模型庫中得到更高效的實(shí)現(xiàn)。

·預(yù)計(jì)2020年，ASIC、FPGA等計(jì)算單元類別將成為支撐我國人工智能技術(shù)發(fā)展的底層硬件能力。

2019年，人工智能數(shù)據(jù)、算法、算力生態(tài)條件日益成熟，我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展將迎來新一輪戰(zhàn)略機(jī)遇。展望2020年，全國各級(jí)地方將根據(jù)自身實(shí)際情況申報(bào)和落地人工智能創(chuàng)新應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)，國內(nèi)人工智能產(chǎn)業(yè)投融資將更關(guān)注易落地的底層技術(shù)公司，但同時(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的外部形勢將更為嚴(yán)峻，美國對(duì)我國人工智能產(chǎn)業(yè)的壓制可能從上游元器件轉(zhuǎn)向下游行業(yè)應(yīng)用。

2020年形勢的基本判斷

（一）從產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)看，人工智能數(shù)據(jù)、算法、算力生態(tài)條件日益成熟算法、數(shù)據(jù)和計(jì)算力是推動(dòng)人工智能技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“三駕馬車”

一是在算法方面，2019年基于視覺、觸覺傳感的遷移學(xué)習(xí)、變分自動(dòng)編碼器（VAE）和生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）是無監(jiān)督學(xué)習(xí)中新涌現(xiàn)的算法類型;預(yù)計(jì)2020年，上述新興學(xué)習(xí)算法將在主流機(jī)器學(xué)習(xí)算法模型庫中得到更高效的實(shí)現(xiàn)，Caffe框架、CNTK框架等分別針對(duì)不同新興人工智能算法模型進(jìn)行收集整合，可以大幅度提高算法開發(fā)的場景適用性。二是在數(shù)據(jù)方面，2019年我國5G、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等多種新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)總量呈現(xiàn)海量聚集爆發(fā)式增長;預(yù)計(jì)2020年，我國5G通信網(wǎng)絡(luò)部署加速，接入物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備將增加至500億臺(tái)，數(shù)據(jù)的增長速度越來越快，世界領(lǐng)先的互聯(lián)網(wǎng)公司大數(shù)據(jù)量將達(dá)到上千PB，傳統(tǒng)行業(yè)龍頭型企業(yè)數(shù)據(jù)量將達(dá)到PB級(jí)，個(gè)人產(chǎn)生數(shù)據(jù)達(dá)到TB級(jí)。三是在算力方面，2019年以來我國人工智能的算力仍以GPU芯片為主要硬件承載，但隨著技術(shù)的不斷迭代，預(yù)計(jì)2020年，ASIC、FPGA等計(jì)算單元類別將成為支撐我國人工智能技術(shù)發(fā)展的底層硬件能力。

（二）從政策推動(dòng)來看，全國各級(jí)地方將根據(jù)自身實(shí)際情況申報(bào)和落地人工智能創(chuàng)新應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)

2019年，我國31個(gè)省市中已有19個(gè)省市發(fā)布了人工智能規(guī)劃，其中有16個(gè)制定了具體的產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展目標(biāo)，其中以北上廣深為代表的城市積極地制定了行之有效的政策，對(duì)人工智能產(chǎn)業(yè)的落地和發(fā)展產(chǎn)生了較大的推動(dòng)作用，成為中國人工智能行業(yè)的重要實(shí)踐者和領(lǐng)頭羊。預(yù)計(jì)2020年，國內(nèi)更多城市（群）將聚焦智能芯片、智能無人機(jī)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能機(jī)器人等優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，面向醫(yī)療健康、金融、供應(yīng)鏈、交通、制造、家居、軌道交通等重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，積極申報(bào)和搭建符合自身優(yōu)勢和發(fā)展特點(diǎn)的人工智能深度應(yīng)用場景，促進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。

（三）從投融資情況看，我國人工智能產(chǎn)業(yè)投資市場將關(guān)注易落地的底層技術(shù)公司

2015年人工智能產(chǎn)業(yè)投融資規(guī)模達(dá)到450億元，到2019年僅上半年國內(nèi)人工智能領(lǐng)域就獲得投融資超過478億元。預(yù)計(jì)2020年，新零售、無人駕駛、醫(yī)療和教育等易落地的人工智能應(yīng)用場景將更加受到資本關(guān)注。同時(shí)，隨著人工智能在中國的進(jìn)一步發(fā)展，底層技術(shù)的投資熱度將持續(xù)增長，那些擁有頂級(jí)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)、雄厚科技基因的底層技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司將獲得資本市場的持續(xù)資金注入。

（四）從外部形勢看，美國對(duì)我國人工智能產(chǎn)業(yè)的壓制從上游元器件轉(zhuǎn)向下游行業(yè)應(yīng)用

中美貿(mào)易博弈演進(jìn)影響著人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2018—2019年，美國對(duì)我國的核心元器件、高端裝備等上游領(lǐng)域和知識(shí)產(chǎn)權(quán)授權(quán)進(jìn)行限制。2019年10月，美國商務(wù)部工業(yè)和安全局以“參與或有能力與美國政府的海外政策利益相左”為由，把大華科技、海康威視、科大訊飛、曠視科技、商湯科技、依圖科技等中國人工智能獨(dú)角獸企業(yè)列入“實(shí)體清單”。以本次事件為起點(diǎn)，預(yù)計(jì)2020年美國對(duì)我國人工智能企業(yè)的打壓重心將逐步轉(zhuǎn)移到應(yīng)用層面，并向人工智能全產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)展，可能影響大部分國內(nèi)人工智能創(chuàng)新應(yīng)用企業(yè)的基礎(chǔ)研究、算法模型訓(xùn)練和軟硬件產(chǎn)品部署，對(duì)我國人工智能企業(yè)出海拓展市場、赴美上市融資、進(jìn)行跨國產(chǎn)權(quán)重組等產(chǎn)生負(fù)面影響。

需要關(guān)注的幾個(gè)問題

（一）我國人工智能領(lǐng)域的基礎(chǔ)創(chuàng)新投入嚴(yán)重不足

從企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新看，中國人工智能企業(yè)的創(chuàng)新研發(fā)支出仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國、歐洲和日本。2018—2019年，美國人工智能領(lǐng)域企業(yè)投入的科技研發(fā)費(fèi)用占據(jù)了全球科技支出的61%，我國人工智能領(lǐng)域企業(yè)研發(fā)支出雖然快速增加，增速達(dá)到34%，但實(shí)際占據(jù)的全球科技支出份額明顯小于美國。從人工智能知識(shí)產(chǎn)權(quán)保有量看，我國各類實(shí)體擁有的人工智能專利總量超過3萬件，位居世界第一，但中國相關(guān)企業(yè)擁有的人工智能相關(guān)專利多為門檻較低的實(shí)用新型專利，發(fā)明專利僅占專利申請(qǐng)總量的23%，同時(shí)，根據(jù)世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織的數(shù)據(jù)，我國企業(yè)擁有的95%的人工智能設(shè)計(jì)專利和61%的人工智能實(shí)用新型專利將會(huì)在5年后失效。相比之下，美國85.6%的人工智能專利技術(shù)在5年后仍在支付維護(hù)費(fèi)用。

（二）我國人工智能產(chǎn)業(yè)的算力算法核心基礎(chǔ)相對(duì)薄弱

我國人工智能發(fā)展在數(shù)據(jù)規(guī)模和算法集成應(yīng)用上都走在世界前列，但在人工智能基礎(chǔ)算力方面，能提供國產(chǎn)化算力支持的企業(yè)還不多。在人工智能的算力支持方面，IBM、HPE、戴爾等國際巨頭穩(wěn)居全球服務(wù)器市場前三位，浪潮、聯(lián)想、新華三、華為等國內(nèi)企業(yè)市場份額有限;國內(nèi)人工智能芯片廠商需要大量依靠高通、英偉達(dá)、AMD、賽靈思、美滿電子、EMC、安華高、聯(lián)發(fā)科等國際巨頭供貨，中科寒武紀(jì)等國內(nèi)企業(yè)發(fā)展剛剛起步。在人工智能算法方面，主流框架與數(shù)據(jù)集領(lǐng)域國內(nèi)外企業(yè)龍頭企業(yè)包括谷歌、臉書、亞馬遜、微軟等，深度學(xué)習(xí)主流框架Ten-sorFlow、Caffe等均為美國企業(yè)或機(jī)構(gòu)掌握，百度、第四范式、曠視科技等國內(nèi)企業(yè)的算法框架和數(shù)據(jù)集尚未得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。

（三）以算法戰(zhàn)、深度偽造為代表的人工智能技術(shù)濫用給經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來嚴(yán)重負(fù)面影響

算法戰(zhàn)指的是將人工智能算法、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)全面應(yīng)用于對(duì)敵作戰(zhàn)中的情報(bào)收集、武器裝備、戰(zhàn)場勘測、指揮協(xié)同、決策制定等環(huán)節(jié)，核心目標(biāo)是利用人工智能技術(shù)提升軍事作戰(zhàn)能力;深度偽造（Deepfakes）是

“Deep?Machine?Learning”（深度學(xué)習(xí)）和“Fake”（造假）的英文組合詞，是一種基于深度學(xué)習(xí)的人物圖像合成技術(shù)，隨著人工智能算法開源不斷推進(jìn)，深度偽造技術(shù)門檻正在不斷降低，非專業(yè)人員已經(jīng)可以利用簡單開源代碼快速制作出以假亂真的視頻和圖像。2019年以來，基于人工智能的算法戰(zhàn)和深度偽造的正在擴(kuò)大軍事影響、形成網(wǎng)絡(luò)暴力、破壞政治選舉、擾亂外交關(guān)系等方面

被濫用，并給社會(huì)和國家?guī)順O大風(fēng)險(xiǎn)。

應(yīng)采取的對(duì)策建議

（一）以算力為核心加強(qiáng)人工智能基礎(chǔ)能力建設(shè)

首先要大力推進(jìn)人工智能算法庫、解決方案庫、數(shù)據(jù)集及公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，強(qiáng)化人工智能發(fā)展基礎(chǔ)。其次加強(qiáng)面向人工智能發(fā)展應(yīng)用的5G網(wǎng)絡(luò)、邊緣計(jì)算硬件新興信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。最后要對(duì)各行業(yè)企業(yè)自動(dòng)化、智能化改造的產(chǎn)出、效果進(jìn)行科學(xué)有效測算，指導(dǎo)企業(yè)找準(zhǔn)技術(shù)研發(fā)投入的切入點(diǎn)。

（二）體系化梳理我國人工智能產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈現(xiàn)狀

為應(yīng)對(duì)美對(duì)我人工智能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的壓制，我們既要關(guān)注重要整機(jī)產(chǎn)品以及大廠商、大企業(yè)，也要覆蓋量大面廣的細(xì)分領(lǐng)域及增長勢頭良好的隱形冠軍。通過成體系地梳理我國人工智能產(chǎn)業(yè)各個(gè)分支領(lǐng)域的供應(yīng)鏈現(xiàn)狀，為美國對(duì)我國進(jìn)行產(chǎn)業(yè)壓制儲(chǔ)備一手、準(zhǔn)確、操作性強(qiáng)的應(yīng)對(duì)措施。

（三）推動(dòng)國內(nèi)人工智能企業(yè)加快開拓國內(nèi)外應(yīng)用市場并提升出海抗風(fēng)險(xiǎn)能力

我國需要加強(qiáng)國內(nèi)應(yīng)用市場推廣，挖掘多種類型的應(yīng)用場景，培育各種規(guī)模的競爭主體，進(jìn)一步提升新技術(shù)的應(yīng)用水平和應(yīng)用層級(jí)。同時(shí)，引導(dǎo)對(duì)外應(yīng)用市場開拓，支持企業(yè)開拓非美國市場，對(duì)出海企業(yè)在經(jīng)營合規(guī)管控、知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理、專利訴訟等方面的具體問題給予窗口指導(dǎo)。最后，提升企業(yè)自身的抗風(fēng)險(xiǎn)抗打擊能力，鼓勵(lì)新興領(lǐng)域的獨(dú)角獸企業(yè)、瞪羚企業(yè)盡快做大做強(qiáng)，形成較大規(guī)模體量和較強(qiáng)技術(shù)競爭力。

（四）在國際社會(huì)上提出發(fā)展“負(fù)責(zé)任的人工智能”

首先應(yīng)加緊研究并提出中國版的人工智能倫理守則或框架，形成人工智能倫理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系或風(fēng)險(xiǎn)管理指南，為人工智能企業(yè)提供風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、評(píng)估及應(yīng)對(duì)的系統(tǒng)指引。其次應(yīng)加強(qiáng)與聯(lián)合國、歐盟及其成員國、G20等國際組織的合作，參與搭建多層次國際人工智能治理機(jī)制，在全球人工智能倫理框架的制定議程中發(fā)揮建設(shè)性作用。