AI新基建架構(gòu)設(shè)計與經(jīng)濟(jì)價值研究

杜欣澤

一、把握時代變革點，布局AI新基建

1.國際形勢與經(jīng)濟(jì)形勢雙向增壓，國家力圖打造經(jīng)濟(jì)發(fā)展新引擎

世界黑天鵝事件頻發(fā)，全球經(jīng)濟(jì)下行壓力加劇，新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為國家保持經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展、激發(fā)經(jīng)濟(jì)活力的切入點。隨著我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷成熟，人工智能在社會中發(fā)揮的重要牽引作用日益凸顯，國家對于人工智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高度重視，力圖通過人工智能的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)筑智能新引擎。

新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是時代發(fā)展必選項。從全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展來看，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措。機(jī)場、港口、橋梁、通信、水利及城市供水供氣供電等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，不僅為百姓生活提供方便，更為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供運(yùn)轉(zhuǎn)基石。新時代下，人們對于社會的基礎(chǔ)要素提出新的需求，高效率的能源輸送、高端的工業(yè)體系、高速的信息傳輸以及智能化的社會治理等都將成為未來國家保持先進(jìn)的現(xiàn)代化體系的必選項。只有國家戰(zhàn)略與時俱進(jìn)，大力強(qiáng)化新型基礎(chǔ)能力建設(shè)，才能夠滿足時代演進(jìn)的新要求。

2.中國人工智能產(chǎn)業(yè)步入發(fā)展關(guān)鍵期

繼2017年國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，中國人工智能產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入爆發(fā)增長期。如今，中國人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模趨于穩(wěn)定，資本投資向后期推移，智能應(yīng)用逐步深化，中國人工智能產(chǎn)業(yè)正處于成長期邁向成熟期的關(guān)鍵節(jié)點。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨于穩(wěn)定：從極速擴(kuò)張到深耕細(xì)作。經(jīng)歷全球人工智能爆發(fā)增長階段，至2019年，中國人工智能產(chǎn)業(yè)逐漸趨于穩(wěn)定，產(chǎn)業(yè)模式探索已基本完成，產(chǎn)業(yè)焦點從技術(shù)驅(qū)動轉(zhuǎn)向多元化的場景應(yīng)用和行業(yè)中的深度融合。中國人工智能正逐漸離開高增長率的成長期，駛向產(chǎn)業(yè)的成熟階段。2019年，中國人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到1291.4億元，產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模，同比增速為30.8%，相比2017年高增長時期的43.5%有所降低。人工智能企業(yè)逐漸從快速市場占有的模式向行業(yè)深耕細(xì)作轉(zhuǎn)變。

投資輪次向后推移：從戰(zhàn)略布局到重點發(fā)力。2012年開始，人工智能行業(yè)投融資資金規(guī)模呈現(xiàn)指數(shù)型增長態(tài)勢，大量的資本涌入人工智能行業(yè)。

2019年中國人工智能行業(yè)的投融資總金額伴隨人工智能領(lǐng)域投融資數(shù)量下滑而急劇縮減，2019年中國人工智能投融資總金額為381.04億元，僅為2018年投融資總金額的54.5%。相比2018年的1.07億元，2019年的平均單筆投融資金額為1.15億元，單筆投資金額增加。2019年，中國人工智能領(lǐng)域A輪及天使輪融資數(shù)量為223件，僅為2018年中國人工智能領(lǐng)域A輪及天使輪融資數(shù)量的43%，且2019年中國人工智能融資額超過10億元的投資金額占總?cè)谫Y額比例的22.8%，這表明在產(chǎn)業(yè)逐漸邁向成熟期的過程中，投資機(jī)構(gòu)開始從領(lǐng)域布局到重點發(fā)力特定優(yōu)質(zhì)企業(yè)，通過打造標(biāo)桿獨角獸企業(yè)，最終形成領(lǐng)域龍頭，完成投資閉環(huán)。

應(yīng)用場景開始深化：從單點應(yīng)用到深度融合。目前，人工智能已在金融、醫(yī)療、教育、零售、工業(yè)、交通、娛樂等諸多領(lǐng)域進(jìn)行智能化的滲透。在智能變革的趨勢下，傳統(tǒng)行業(yè)紛紛開始探索如何與人工智能結(jié)合應(yīng)用。人工智能具有極強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)帶動作用，中國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化探索之路最終將需要發(fā)揮人工智能的“頭雁”效應(yīng)，從而充分賦能產(chǎn)業(yè)。隨著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的智能化實踐逐步深入，單點應(yīng)用的模式將越來越不能滿足用戶的智能化預(yù)期，人工智能技術(shù)需要圍繞應(yīng)用場景需求進(jìn)一步下沉，通過產(chǎn)業(yè)智能化重塑與實體經(jīng)濟(jì)深度融合，完成從供給側(cè)的技術(shù)驅(qū)動主導(dǎo)轉(zhuǎn)向需求側(cè)的場景化應(yīng)用主導(dǎo)轉(zhuǎn)型。

3.科技變革引發(fā)智能基建強(qiáng)需求

算法模型深度強(qiáng)化需要強(qiáng)大的算力作為根基。自2012年杰弗里·辛頓領(lǐng)導(dǎo)的小組采用深度學(xué)習(xí)模型AlexNet在全球Image大賽中拔得頭籌，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為核心的深度學(xué)習(xí)算法吸引學(xué)界強(qiáng)烈的關(guān)注。深度學(xué)習(xí)算法突出的能力使其迅速成為人工智能領(lǐng)域主流研究方法。

以1959年神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誕生時所需要的算力為基準(zhǔn)，2012年AlexNet模型所需的算力已經(jīng)是1959年模型的一億倍，平均每年需要增加0.5倍的算力以滿足新模型的計算需求。而在2012年后，深度學(xué)習(xí)算法的演化進(jìn)入新階段，計算能力需求為平均每年增加4倍。全新的算法在提升人工智能性能的同時，需要更為龐大的計算能力作為支撐。

大量的智能化應(yīng)用需要社會智能服務(wù)能力升級。隨著信息技術(shù)的進(jìn)步以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，中國數(shù)據(jù)量急劇增加。預(yù)計2025年，全球數(shù)據(jù)總規(guī)模將達(dá)到48.6ZB，遠(yuǎn)超2019年的7.6ZB。海量的數(shù)據(jù)為人工智能提供基礎(chǔ)，衍生出大量的智能化應(yīng)用，智能化設(shè)備的誕生再次激發(fā)出更多的數(shù)據(jù)。2019年中國智能終端產(chǎn)品市場出貨量達(dá)到7.7億部，預(yù)計到2025年將達(dá)到36.12億部。爆炸式的數(shù)據(jù)增長以及人們對于智能化的需求給社會智能服務(wù)能力提出更高的要求。

智能時代的社會需要面向未來的城市支撐。城市是人民生活的環(huán)境，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的載體。正如百年之前人類無法想象當(dāng)下的繁華，未來的智能時代，人類社會將發(fā)生天翻地覆的變化，城市將變得不再一樣。自2009年IBM首次提出“智慧城市”概念，中國開始加大智慧城市的投資規(guī)模。當(dāng)前中國省級和副省級城市已經(jīng)全部開始建設(shè)智慧城市，地級城市提出建設(shè)智慧城市的比例超過90%，人工智能時代將愈發(fā)需要智慧城市基礎(chǔ)建設(shè)，為社會進(jìn)步提供重要支撐。

二、“軟硬兼修”的AI新基建

1.AI新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)內(nèi)容

人工智能基礎(chǔ)設(shè)施需要體系化、系統(tǒng)性地從整體角度進(jìn)行建設(shè)。人工智能產(chǎn)業(yè)具有很強(qiáng)的獨特性，建設(shè)的內(nèi)容既包含軟件算法、智能平臺等軟實力的搭建，又需要網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲等硬件設(shè)施的建設(shè)進(jìn)行支撐。利用智能化核心將軟件與硬件融為有機(jī)整體，最終實現(xiàn)智能化賦能。

目前來看，人工智能新基建的建設(shè)內(nèi)容涉及信息基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施和融合基礎(chǔ)設(shè)施三個方面，是從基礎(chǔ)能力建設(shè)到創(chuàng)新服務(wù)提供再到應(yīng)用試點升級全流程的體系化架構(gòu)。信息基礎(chǔ)設(shè)施在硬件層面對人工智能進(jìn)行支撐，為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供所需的基礎(chǔ)資源;同時人工智能產(chǎn)業(yè)仍需要長期探索和不斷地創(chuàng)新演進(jìn)，創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)為產(chǎn)業(yè)核心能力發(fā)展提供動力;融合基礎(chǔ)設(shè)施是AI 新基建的價值體現(xiàn)，人工智能傳統(tǒng)領(lǐng)域的賦能和新興業(yè)態(tài)的激發(fā)將促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2.AI新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)理念

人工智能新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)意在加強(qiáng)社會鏈接能力，為社會提供重要基礎(chǔ)服務(wù)支撐。通過打造可靠安全的網(wǎng)絡(luò)體系強(qiáng)化核心可控能力。數(shù)字產(chǎn)業(yè)是未來時代勢不可擋的趨勢，數(shù)字化與智能化相輔相成、協(xié)同并進(jìn)，智能化擴(kuò)充數(shù)據(jù)積累，數(shù)字化為智能提供燃料。人工智能新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)同時要為社會治理和民生應(yīng)用賦能，智慧化的治理手段與智能化的生活方式是AI 新基建的最終成果體現(xiàn)。

3.AI新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)指南

人工智能新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)需要大量的資金投入和長期的時間投入。作為前沿探索性新興產(chǎn)業(yè)，人工智能的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要研發(fā)與實踐協(xié)同并進(jìn)。前期階段主要建設(shè)方向應(yīng)為通信和計算類基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建，夯實人工智能技術(shù)能力根基。中期階段，研究能力與核心能力輸出成為人工智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)既要保證設(shè)施的延續(xù)性，又要為社會實現(xiàn)賦能。長期階段則要統(tǒng)籌引領(lǐng)，擴(kuò)大應(yīng)用實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，最終形成人工智能基礎(chǔ)設(shè)施體系。

三、AI新基建將成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展“催化劑”

人工智能新基建將從三大方面深刻影響社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。第一方面，人工智能領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將對人工智能產(chǎn)業(yè)本身產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用。計算能力的提升、數(shù)據(jù)資源的豐富、創(chuàng)新研發(fā)的升級將成為人工智能產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步深化的基石。第二方面，人工智能具有很強(qiáng)的技術(shù)融合性，5G、區(qū)塊鏈、邊緣計算等前沿新興技術(shù)能夠與人工智能產(chǎn)生技術(shù)協(xié)同效應(yīng)。多元技術(shù)的融合將衍生出全新的應(yīng)用場景和應(yīng)用模式，激發(fā)新興經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)的形成。第三方面，智能基建最終是要讓整個社會經(jīng)濟(jì)享受到智能化的賦能，傳統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)歷了信息化、數(shù)字化的轉(zhuǎn)型升級。在智能時代的趨勢下，人工智能與實體經(jīng)濟(jì)的深度融合將帶動傳統(tǒng)行業(yè)緊隨時代潮流，推動社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。

1.AI新基建開啟人工智能新紀(jì)元

AI新基建將主要從核心能力提升、研發(fā)水平提高、試驗場景豐富三個層面對人工智能產(chǎn)業(yè)起到加速作用。新基建的建設(shè)是未來人工智能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵，只有利用社會整體的力量共同建設(shè)，才能夠為智能產(chǎn)業(yè)打造良好的底座，從而開啟智能時代新紀(jì)元。

核心引擎強(qiáng)化升級助推人工智能產(chǎn)業(yè)駛?cè)肟燔嚨?。新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對于人工智能核心能力提升起到重要作用。計算能力、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)資源等方面基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是AI新基建中對人工智能產(chǎn)業(yè)起到直接促進(jìn)作用的因素。2019年中國數(shù)據(jù)中心IT投資規(guī)模為3698億元，預(yù)計2025年，系統(tǒng)智能化將受到更多的重視，數(shù)據(jù)中心IT投入相比2019年將可能翻倍，達(dá)到7071億元。2022年全球人工智能市場中用于算力的投資將超過176億美元，該市場未來五年的復(fù)合增長率（2017—2022年的CAGR）將超過30%。人工智能基礎(chǔ)支撐設(shè)施的強(qiáng)化會為人工智能產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)勁的發(fā)展動能，推動人工智能產(chǎn)業(yè)駛向快車道。

新基建加速創(chuàng)新能力，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入正向循環(huán)。目前，人工智能技術(shù)在能力上依舊屬于弱人工智能，當(dāng)前的人工智能只能基本上滿足人們對于智能的需求。做到相對準(zhǔn)確的感知、有目標(biāo)輸入的認(rèn)知和簡單的決策工作。從增強(qiáng)智能到人工智能，還需要科學(xué)家們長期的探索。AI新基建的提出能夠全方位地為人工智能產(chǎn)業(yè)提供支撐，創(chuàng)新環(huán)境的構(gòu)建能夠加速人工智能技術(shù)研發(fā)，以技術(shù)進(jìn)步推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，再以產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)帶動科技研發(fā)，從而形成新興產(chǎn)業(yè)正向發(fā)展循環(huán)。

新基建為人工智能構(gòu)造試驗田，補(bǔ)齊智能生態(tài)閉環(huán)。AI新基建的建設(shè)重點中，以人工智能為核心支點的人工智能試驗區(qū)是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。2019年8月，科技部制定并發(fā)布《國家新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)建設(shè)工作指引》，以推動人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)的建設(shè)。目標(biāo)是到2023年，布局建設(shè)20個左右試驗區(qū)。試驗區(qū)的建設(shè)不僅為人工智能產(chǎn)業(yè)提供試點示范的場所，而且為人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造出與現(xiàn)有社會協(xié)同發(fā)展的磨合條件。大量的智能化應(yīng)用得以在試驗區(qū)內(nèi)落地，并產(chǎn)生豐富的反饋數(shù)據(jù)，進(jìn)而提升算法能力，最終形成智能生態(tài)的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。

2.新基建進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)融通紐帶

人工智能具有極強(qiáng)的技術(shù)融合特性，算力、算法和數(shù)據(jù)是人工智能發(fā)展的內(nèi)生動力，新基建的提出能夠圍繞智能應(yīng)用加速新興技術(shù)與人工智能的協(xié)同。

3.AI新基建將有效推動經(jīng)濟(jì)列車快速前行

人工智能是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)，具有溢出帶動性很強(qiáng)的“頭雁效應(yīng)”，AI新基建將進(jìn)一步催化更多全新的智能業(yè)態(tài)、對更多的傳統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)生賦能，在社會的產(chǎn)業(yè)、民生、治理、生態(tài)建設(shè)中發(fā)揮巨大的作用。在社會經(jīng)過信息化、數(shù)字化的積累后，人工智能成為了將資源統(tǒng)籌起來的智慧大腦，通過更高效地資源調(diào)度、更充分地理解需求、更精準(zhǔn)地因人施策，人工智能為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來新的理念。

智能基建有助于催生新興經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)。智能新基建在計算能力、信息連通、數(shù)據(jù)資源等方面對人工智能產(chǎn)業(yè)提供了重要的支撐，創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施和融合基礎(chǔ)設(shè)施為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了源動力和試驗田。產(chǎn)業(yè)環(huán)境高度利好，加速激發(fā)以人工智能為核心的新型經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)形成。數(shù)字孿生城市、自動駕駛、無人工廠、自動診療等前沿經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)將在智能基建的助力下加速成熟，為社會發(fā)展提供活力。

新基建加速傳統(tǒng)行業(yè)智能轉(zhuǎn)型。人工智能主要在成本降低、效率提升、服務(wù)質(zhì)量加強(qiáng)三個方面對傳統(tǒng)行業(yè)實現(xiàn)賦能。新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)能夠進(jìn)一步加強(qiáng)人工智能的行業(yè)賦能效應(yīng)。賽迪顧問依據(jù)上述指標(biāo)維度， 利用“ 有無對比法”，預(yù)測分析2030年新基建對人工智能行業(yè)賦能情況的效果進(jìn)行評價。預(yù)測在物流、交通、文娛等行業(yè)，新基建的建設(shè)能夠很大程度上加速智能普及、加快智能技術(shù)成熟、催生全新應(yīng)用，從而產(chǎn)生更多的行業(yè)促進(jìn)效果。

新基建將有效增強(qiáng)人工智能經(jīng)濟(jì)推動力。人工智能對經(jīng)濟(jì)有極強(qiáng)的推動作用，經(jīng)測算，預(yù)計2030年，人工智能對中國GDP經(jīng)濟(jì)增長貢獻(xiàn)率將達(dá)到12%。隨著中國開啟新基建進(jìn)程，人工智能作為新基建的建設(shè)重點之一，將受到宏觀層面的強(qiáng)烈推動。在考慮到新基建的影響后，預(yù)計2030年人工智能產(chǎn)業(yè)將對經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生10%的利好影響。

四、賽迪建議

強(qiáng)化人工智能基礎(chǔ)理論體系研究，鼓勵構(gòu)建技術(shù)與產(chǎn)業(yè)協(xié)同機(jī)制。為加強(qiáng)國家人工智能發(fā)展戰(zhàn)略部署，搶抓發(fā)展機(jī)遇，要充分把握人工智能技術(shù)驅(qū)動特性，從核心基礎(chǔ)理論與技術(shù)實現(xiàn)突破，強(qiáng)化我國人工智能基礎(chǔ)理論研究體系，增強(qiáng)我國人工智能核心技術(shù)能力。人工智能核心基礎(chǔ)理論的研究是系統(tǒng)性工程，需要政府加大投入，完善人工智能領(lǐng)域創(chuàng)新研發(fā)體系。要突破核心技術(shù)，增強(qiáng)發(fā)展動力。一方面需要持續(xù)優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)，提升核心技術(shù)能力;另一方面需要積極布局前沿技術(shù)，為強(qiáng)人工智能時代做好技術(shù)鋪墊。要鼓勵構(gòu)建技術(shù)與產(chǎn)業(yè)協(xié)同機(jī)制，推動產(chǎn)、學(xué)、研、用之間融合互動，形成人工智能研發(fā)投入到產(chǎn)業(yè)盈利回流的良性資金循環(huán)體系。

加快完善人工智能法理體系，發(fā)展安全可靠的智能產(chǎn)業(yè)。隨著人工智能與傳統(tǒng)行業(yè)的融合逐步加深，智能駕駛、語音和圖像識別等諸多領(lǐng)域都取得重大突破。隨之而來的是人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展所引發(fā)的安全、隱私、倫理等問題。中國人工智能產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，大量的人工智能應(yīng)用已經(jīng)落地并逐漸向各行各業(yè)滲透，人工智能安全和標(biāo)準(zhǔn)化問題迫在眉睫。需要加快中國人工智能標(biāo)準(zhǔn)化體系的構(gòu)建，實施多部門聯(lián)動，綜合考量，加快建立人工智能標(biāo)準(zhǔn)、測評、知識產(chǎn)權(quán)等服務(wù)體系。以政策法規(guī)體系正確引導(dǎo)人工智能技術(shù)向善發(fā)展，在可控之時盡可控之事。

重視人工智能新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)頂層設(shè)計，夯實智能時代經(jīng)濟(jì)發(fā)展動力基礎(chǔ)。新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是復(fù)雜綜合的系統(tǒng)工程，要圍繞基礎(chǔ)計算、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、智能平臺等建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃，把人工智能有關(guān)的基礎(chǔ)建設(shè)視作“一盤棋”。堅持以市場規(guī)律為主導(dǎo)，技術(shù)能力為重點，賦能應(yīng)用為抓手，對人工智能新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目綜合考量，優(yōu)中選優(yōu)，保障智能基建工程的整體性、一致性和兼容性。明確建設(shè)主體，籌備實施方案，探索多元協(xié)同的資本引入方式。建立政、企、學(xué)、研多方聯(lián)動的協(xié)同機(jī)制，共同推進(jìn)人工智能新基建的設(shè)計與建設(shè)。