我國5G與人工智能融合發(fā)展研究態(tài)勢(shì)分析*
——基于文獻(xiàn)計(jì)量與知識(shí)圖譜

石李妍 葉 綠 唐 川**，

（1.中國科學(xué)院成都文獻(xiàn)情報(bào)中心，成都 610041；2.中國科學(xué)院大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院圖書情報(bào)與檔案管理系，北京 100049；3.中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司，北京 100048）

近年來，第五代移動(dòng)通信技術(shù)（the Fifth Generation Mobile Communication Technology，5G）與人工智能（Artificial Intelligence，AI）快速發(fā)展，并在許多場(chǎng)景中相互支撐、相互促進(jìn)、協(xié)同發(fā)展，推動(dòng)著智能駕駛、智能制造等新行業(yè)和新經(jīng)濟(jì)的興起，正如國家信息中心聯(lián)合華為及其他學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)撰寫的《邁向萬物智聯(lián)新世界——5G時(shí)代·大數(shù)據(jù)·智能化》［1］一書中強(qiáng)調(diào)5G、大數(shù)據(jù)及AI的深度交融，將重構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施的智能大腦，產(chǎn)生大量智能化應(yīng)用，從而推動(dòng)全行業(yè)的數(shù)字化升級(jí)；中國聯(lián)通和中興通訊聯(lián)合發(fā)布的《“5G＋人工智能”融合發(fā)展與應(yīng)用白皮書》［2］和中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報(bào)告2020》藍(lán)皮書［3］也明確指出，5G和AI的融合發(fā)展將促進(jìn)整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)方式的改進(jìn)和生產(chǎn)力的發(fā)展；搜狐科技《2021中國5G＆AI年度報(bào)告》［4］稱5G和AI的融合創(chuàng)新已成必然趨勢(shì)。

5G與AI的融合發(fā)展不僅吸引了政府部門和產(chǎn)業(yè)界的眼球，而且引發(fā)了國內(nèi)外學(xué)者的注意。學(xué)者們重點(diǎn)關(guān)注了5G與AI在技術(shù)層面的融合與相互促進(jìn)關(guān)系。例如，Arjoune等［5］通過案例研究探討了AI在5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，包括無線資源分配、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全等。文華炯［6］則對(duì)5G環(huán)境下AI的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、5G通信技術(shù)與AI的具體融合發(fā)展路徑以及融合發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探究，指出5G能夠促進(jìn)AI的進(jìn)一步躍級(jí)發(fā)展，而AI可以提高5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率。Zhang等［7］綜述了基于AI的5G和后5G技術(shù)在算法、實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化層面上的最新進(jìn)展，認(rèn)為AI是最有希望提高5G和后5G系統(tǒng)性能和魯棒性的解決方案之一，而5G和后5G網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)將推動(dòng)AI的發(fā)展。

在圖書情報(bào)領(lǐng)域，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)5G和AI的融合發(fā)展關(guān)注還較少，國內(nèi)基本聚焦于圖書館的建設(shè)和服務(wù)這兩方面。董同強(qiáng)等［8］探討了如何利用5G和AI構(gòu)建“智能＋”時(shí)代的新一代圖書館服務(wù)平臺(tái)。朱學(xué)芳等［9］認(rèn)為5G和AI技術(shù)可加快拓展數(shù)字信息服務(wù)的廣度和深度，已在圖書館信息服務(wù)方面取得一些成果。任萍萍［10］指出，在5G、AI、云數(shù)據(jù)等多元技術(shù)應(yīng)用背景下，智慧圖書館將成為虛實(shí)融合的智慧共同體，營造泛在智慧的知識(shí)空間是其重要核心功能。此外，一些學(xué)者分別針對(duì)5G或AI發(fā)展態(tài)勢(shì)開展了文獻(xiàn)計(jì)量研究，例如李悅［11］等對(duì)全球AI領(lǐng)域的演化關(guān)系、發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展成熟度進(jìn)行了計(jì)量分析，肖翔［12］等對(duì)5G相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行高頻關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)分析、5G技術(shù)成熟度分析和5G關(guān)鍵技術(shù)分析，發(fā)現(xiàn)5G與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展相互滲透、密不可分。

然而，尚未見有學(xué)者針對(duì)5G與AI融合發(fā)展的研究態(tài)勢(shì)開展分析，特別是未見利用情報(bào)學(xué)方法對(duì)相關(guān)研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)開展的分析。鑒于我國5G和AI在近幾年取得了迅猛發(fā)展，本文聚焦國內(nèi)情況，從中國知網(wǎng)（CNKI）平臺(tái)檢索相關(guān)文獻(xiàn)，借助文獻(xiàn)計(jì)量和知識(shí)圖譜兩種方法分析了相關(guān)研究態(tài)勢(shì)，以求為該方向的進(jìn)一步研究提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究工具

本文從 CNKI平臺(tái)檢索了2015年1月至2020年9月之間發(fā)表在中文期刊上的相關(guān)文獻(xiàn)，共1772篇（檢索條件：發(fā)表時(shí)間between（2015-01-01，2020-09-30）并且（（（主題 ＝中英文擴(kuò)展（5G）或者題名＝中英文擴(kuò)展（5G））或者 （主題＝第五代移動(dòng)通信或者題名＝第五代移動(dòng)通信））并且（主題＝人工智能 或者 題名＝人工智能））（模糊匹配）；只檢索中文期刊。檢索結(jié)果包括學(xué)術(shù)論文、專題述評(píng)、短篇材料等期刊文獻(xiàn)類型）。對(duì)這些文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的分析分別采用了CNKI的文獻(xiàn)計(jì)量功能和CiteSpace的知識(shí)圖譜功能。其中，文獻(xiàn)計(jì)量法通過運(yùn)用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來研究論文的分布結(jié)構(gòu)、數(shù)量關(guān)系、變化規(guī)律和定量管理［13］，有助于分析該方向的研究現(xiàn)狀和特點(diǎn)，以及預(yù)測(cè)未來發(fā)展趨勢(shì)。知識(shí)圖譜以科學(xué)知識(shí)及其載體為對(duì)象，運(yùn)用數(shù)學(xué)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)等方法與技術(shù)，將科學(xué)知識(shí)發(fā)展進(jìn)程與結(jié)構(gòu)關(guān)系繪制成二維圖形，有助于對(duì)該方向的發(fā)展動(dòng)態(tài)及前沿趨勢(shì)進(jìn)行分析、判斷和預(yù)測(cè)［14］。CiteSpace是目前常用的一款知識(shí)圖譜分析軟件。通過結(jié)合以上兩種方法，能客觀和形象地揭示國內(nèi)5G和人工智能融合發(fā)展研究的規(guī)律、特點(diǎn)、熱點(diǎn)與趨勢(shì)。

2 基于CNKI平臺(tái)的文獻(xiàn)計(jì)量分析

基于CNKI平臺(tái)的文獻(xiàn)計(jì)量功能，本文從年度發(fā)文趨勢(shì)、主要發(fā)文機(jī)構(gòu)和主要研究主題等方面進(jìn)行了分析與討論。

2.1 年度發(fā)文趨勢(shì)

在CNKI期刊數(shù)據(jù)庫里共檢索到1772篇發(fā)表在中文期刊中的相關(guān)文獻(xiàn)，年度發(fā)文趨勢(shì)見圖1。2015年首次出現(xiàn)相關(guān)期刊文獻(xiàn)，共2篇。其中一篇預(yù)測(cè)了5G技術(shù)在2020年以前推動(dòng)新的機(jī)器人服務(wù)與智能化以及一個(gè)密集互連的數(shù)字社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展［15］，另一篇概覽性地介紹了國際電信設(shè)備供應(yīng)商對(duì)5G技術(shù)的前瞻布局［16］。2016年16篇相關(guān)文獻(xiàn)，2017年50篇，2018年106篇，2019年1047篇，2020年前9個(gè)月551篇（數(shù)據(jù)庫收錄存在一定時(shí)滯，真實(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)高于此數(shù)據(jù)）。從2016年起，相關(guān)發(fā)文量迅速增長，特別是2019年的發(fā)文量幾乎達(dá)到2018年的十倍，展示出了巨大飛躍。這或許源于2019年我國正式開啟5G商業(yè)化進(jìn)程，導(dǎo)致相關(guān)研究出現(xiàn)井噴現(xiàn)象。此外，整體分析各年度研究主題情況，見表1，發(fā)現(xiàn)5G與AI融合發(fā)展研究主題詞總數(shù)從2015年起逐年增長，二者融合發(fā)展研究主題更加多樣化，逐漸深入到具體實(shí)踐中，而且各主題詞頻次總體呈上升趨勢(shì)，同一主題下的分支研究也更加豐富。

圖1 5G與AI融合發(fā)展研究年度發(fā)文趨勢(shì)Fig.1 Annual Publication Trend of Research on The Integration of 5G and AI

表1 各年度研究熱點(diǎn)Tab.1 Research Hot-spots in Each Year

2.2 主要發(fā)文機(jī)構(gòu)

從發(fā)文機(jī)構(gòu)來看，高校、科研院所、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)商、電視臺(tái)、新聞報(bào)社等不同類型的機(jī)構(gòu)都參與了5G與AI融合發(fā)展問題的角度關(guān)注和研究，見圖2。

圖2 5G與AI融合發(fā)展研究主要發(fā)文機(jī)構(gòu)Fig.2 Major Publication Organizations for Research on The Integration of 5G and AI

中國傳媒大學(xué)以26篇文獻(xiàn)高居首位，通過閱讀重要文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)憑借其專業(yè)優(yōu)勢(shì)，超半數(shù)研究是在探討5G和AI融合發(fā)展給傳媒行業(yè)帶來的影響及引發(fā)的新思考，并就以下觀點(diǎn)基本達(dá)成一致：技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了該領(lǐng)域從傳統(tǒng)媒體、新媒體到融媒體的轉(zhuǎn)變［17］，尤其是隨著5G、大數(shù)據(jù)、AI技術(shù)的進(jìn)步，融媒體開始從智能轉(zhuǎn)向智慧化，媒體融合步入“縱深”發(fā)展階段［18］。此外，還有部分研究是關(guān)于“5G＋8K＋VR”［19］、“5G＋4K＋VR＋AI”［20］等新形式的落地實(shí)踐。

中國聯(lián)通發(fā)表了24篇文獻(xiàn)，提出“5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代技術(shù)相互賦能，正在加速開啟萬物智聯(lián)的數(shù)字化新時(shí)代，為提升運(yùn)營商競爭力提供機(jī)會(huì)”［21，22］的觀點(diǎn)，進(jìn)而圍繞“5G時(shí)代 AI如何為各大運(yùn)營商賦能”開展研究，在智能網(wǎng)絡(luò)、智能營銷服務(wù)、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)［23，24］等領(lǐng)域都有很大的應(yīng)用潛力。需要特別指出的是，中國聯(lián)通已經(jīng)聯(lián)合騰訊/華為，發(fā)布了首個(gè)基于5G邊緣云的VR全景直播、Cloud游戲，并發(fā)布“沃天宇”平臺(tái)，開展無人機(jī)測(cè)控業(yè)務(wù)，由點(diǎn)及面，正在向更多產(chǎn)業(yè)滲透［23］。

中國移動(dòng)發(fā)表了21篇文獻(xiàn)，針對(duì)5G和人工智能融合發(fā)展的大背景，面向各行業(yè)需求，有針對(duì)性地創(chuàng)造出了許多新成果，其中影響最大的是可應(yīng)用于多種建造場(chǎng)景的“5G＋AICDE智慧制造解決方案”，它為建造業(yè)未來發(fā)展提供了指導(dǎo)意義［25］。此外，還有車聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)［26］、智能人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)［27］、信息安全管控系統(tǒng)［28］等成果。

2.3 主要研究主題

從研究主題來看，在5G和AI這兩個(gè)核心主題之外，發(fā)文量超過30篇的研究主題有16個(gè)，見圖3，具體包括物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、萬物互聯(lián)、低時(shí)延、大數(shù)據(jù)、媒體融合、區(qū)塊鏈、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用場(chǎng)景、智慧城市、智慧廣電、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能制造、網(wǎng)絡(luò)安全和短視頻。其中，物聯(lián)網(wǎng)是5G和AI在當(dāng)前最主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，因此相關(guān)發(fā)文量遙遙領(lǐng)先其他研究主題。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也是非常適合5G和AI發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)的重要應(yīng)用場(chǎng)景，相關(guān)發(fā)文量也大幅領(lǐng)先除物聯(lián)網(wǎng)之外的其余研究主題。云計(jì)算在主要研究主題中排第三，主要是因?yàn)?G和AI的應(yīng)用都依賴于云計(jì)算平臺(tái)強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力。

圖3 5G與AI融合發(fā)展研究主要研究主題Fig.3 Main Research Topics of Research on The Integration of 5G and AI

3 基于CiteSpace的知識(shí)圖譜分析

為進(jìn)一步挖掘國內(nèi)5G與AI融合發(fā)展的研究態(tài)勢(shì)，本文采用知識(shí)圖譜工具CiteSpace對(duì)1772篇相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)開展了關(guān)鍵詞聚類分析、突現(xiàn)詞檢測(cè)分析、機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)分析和作者合作網(wǎng)絡(luò)分析。

3.1 關(guān)鍵詞聚類分析

利用Citespace（5.7.R1版本）進(jìn)行關(guān)鍵詞聚類分析（參數(shù)設(shè)置：時(shí)間區(qū)間為2015年至2020年，時(shí)間片段為 1年；Term Source選擇 Title，Abstract，Author keywords；Term Type選擇 None Phrases與 Burst Terms；Node Types選擇 Keyword；節(jié)點(diǎn)選擇每個(gè)時(shí)間段中前10%的關(guān)鍵詞，并且每個(gè)時(shí)間段不超過100個(gè)節(jié)點(diǎn)；選擇Pathfinder算法），得到關(guān)鍵詞聚類圖譜，其中模塊值（Modularity Q）為 0.7412，平均輪廓值（Mean Silhouette）為0.7424，說明聚類結(jié)構(gòu)顯著，聚類結(jié)果合理，結(jié)果見圖4。其中共有14個(gè)關(guān)鍵詞聚類，可被歸納為3個(gè)視角的11個(gè)研究方向，見表2。

表2 5G與AI融合發(fā)展研究的視角與方向Tab.2 Perspectives and Directions of Research on the Integration of 5G and AI

圖4 5G與AI融合發(fā)展研究關(guān)鍵詞聚類Fig.4 5G and AI Integration Development Research Keyword Clustering

研究視角1：技術(shù)研發(fā)

本研究視角擁有“＃4 5g技術(shù)”“＃6人工智能技術(shù)”“＃9大數(shù)據(jù)”“＃11物聯(lián)網(wǎng)”4個(gè)關(guān)鍵詞聚類，聚焦于技術(shù)層面，如5G通信技術(shù)、人機(jī)協(xié)同、智能控制器、網(wǎng)絡(luò)切片、云計(jì)算、傳感器技術(shù)、智能技術(shù)和蜂窩物聯(lián)網(wǎng)等。

通過追溯圖4的相關(guān)節(jié)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)“5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算”多次共現(xiàn)，且連線較粗，可知5G與AI融合發(fā)展必然離不開這些關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)間的相互支撐，由于5G技術(shù)的低時(shí)延和高效率等特點(diǎn)加快了大數(shù)據(jù)傳輸速度，從而擴(kuò)展了物聯(lián)網(wǎng)、AI、云計(jì)算等智能技術(shù)的未來發(fā)展空間［29］，在具體運(yùn)用與服務(wù)創(chuàng)新方面尤為明顯。反之這些新技術(shù)也推動(dòng)了5G技術(shù)的突破，包括5G技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、基站分布、網(wǎng)絡(luò)切片、頻譜選擇等，面向5G網(wǎng)絡(luò)的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)［30］、基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法的切片資源管理方案［31］、智能化5G網(wǎng)絡(luò)框架［32］及異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)智能接入控制技術(shù)［33］都是技術(shù)層面極其重要的產(chǎn)出。雖然5G技術(shù)與AI、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的融合應(yīng)用還處于起步階段，但從研究中可以看出學(xué)者對(duì)它們的融合發(fā)展前景充滿信心。

研究視角2：應(yīng)用推廣

本研究視角擁有8個(gè)關(guān)鍵詞聚類，是5G與AI融合發(fā)展最主要的方向，聚焦于5G與AI在多個(gè)方面的應(yīng)用，如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧廣電、智能媒體、互聯(lián)網(wǎng)安全、智慧治理、智能手機(jī)、智慧圖書館等。

5G通信技術(shù)與AI技術(shù)融合發(fā)展既是5G通信技術(shù)加速商業(yè)應(yīng)用的重要推動(dòng)力，也是AI技術(shù)創(chuàng)設(shè)應(yīng)用場(chǎng)景的有益探索［34］，二者有機(jī)結(jié)合將為整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)方式的改進(jìn)和生產(chǎn)力的提升帶來前所未有的飛躍。通過觀察圖4中各子關(guān)鍵詞的相互關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)“5G、AI、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”三者間連線較粗，關(guān)系密切。起初由于5G投資巨大，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)因此成為了5G最主要的獲益場(chǎng)景，能夠有較高的回報(bào)率，于是產(chǎn)業(yè)界紛紛開始將物聯(lián)網(wǎng)、邊緣云、AI等新興技術(shù)與5G融合［35］，嵌入工藝生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)體系轉(zhuǎn)型升級(jí)。相關(guān)研究的角度基于工業(yè)生產(chǎn)前期數(shù)據(jù)采集、中期優(yōu)化流程、后期自動(dòng)預(yù)測(cè)三個(gè)環(huán)節(jié)，探索了5G與AI技術(shù)融合在工業(yè)生產(chǎn)中的新成果，例如深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化邊緣感知的融合協(xié)作推動(dòng)快速準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集，遠(yuǎn)程輔助控制幫助實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程的管理［36］等。

5G與AI融合發(fā)展的主要應(yīng)用場(chǎng)景是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，除此之外，在圖4中發(fā)現(xiàn)“5G、AI、（各種）智能產(chǎn)品”連線分布最廣，反映了不同主體已經(jīng)開始從以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為主的各種垂直產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中獲利［37］。無論是將AI融入5G環(huán)境中，還是5G助力開發(fā)各種類型的智能產(chǎn)品，二者融合已經(jīng)在各行業(yè)形成了廣泛的應(yīng)用，突出的有：5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的智慧醫(yī)療生態(tài)系開啟智慧醫(yī)療發(fā)展新時(shí)代［38］；“5G＋智慧城市”［39］推動(dòng)城市的高質(zhì)量發(fā)展，更方便地進(jìn)行城市管理；“5G＋智能停車”［37］可以優(yōu)化城市車位資源的分配，提高停車場(chǎng)使用效率；“5G＋旅游”［40］能夠創(chuàng)造沉浸式場(chǎng)景，為游客提供各景點(diǎn)虛擬服務(wù)，滿足現(xiàn)代人們的精神需求等。

其中，廣播電視行業(yè)和新媒體融合單獨(dú)成類，說明這是學(xué)者較熱門的研究方向，本文也需對(duì)這兩個(gè)領(lǐng)域多加關(guān)注。部分研究針對(duì)5G與AI助力廣播電視行業(yè)新變革而展開，此外還聚焦于5G、AI與高清手段結(jié)合的實(shí)踐與思考。他們認(rèn)為5G、4K及AI為推進(jìn)“智慧廣電”建設(shè)提供技術(shù)支持，基于這些新技術(shù)的應(yīng)用逐漸在廣電行業(yè)興起，比如兩會(huì)、春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)使用“5G＋8K＋衛(wèi)星”［40］等新手段都是很大的突破。

另一部分研究圍繞5G與AI推動(dòng)新媒體融合創(chuàng)新展開，占比最大的是5G與AI融合基礎(chǔ)上的新媒體形式與內(nèi)容創(chuàng)新。短視頻是近幾年的熱門新媒體形式之一，它的未來發(fā)展趨勢(shì)及策略引發(fā)了學(xué)界熱議。他們普遍認(rèn)為5G與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、AI技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成了較為堅(jiān)固的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，可極大增強(qiáng)短視頻的用戶體驗(yàn)［41-43］，“5G＋AI＋短視頻”的運(yùn)營模式取得了很好的傳播成效，用戶可以詳細(xì)了解視頻的內(nèi)容、背景、傳播對(duì)象等，并與其他網(wǎng)民進(jìn)行互動(dòng)分享［44］。

研究視角3：重大事件

本研究視角擁有“＃8工博會(huì)”和“＃13政府工作報(bào)告”2個(gè)聚類，說明“5G與AI的互補(bǔ)互促”已落實(shí)到國家政策層面。2017年政府工作報(bào)告中首次寫進(jìn)了“5G”“AI”等新詞，表明政府已將這些技術(shù)的研發(fā)和轉(zhuǎn)化作為近年重點(diǎn)工作任務(wù)，以國家層面指導(dǎo)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，推動(dòng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展，讓人們更加關(guān)注和期待5G與AI融合的光明前景［45］。

此外，以“智能、互聯(lián)——賦能產(chǎn)業(yè)新發(fā)展”為主題的2019工博會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，展示了西門子、三菱電機(jī)等企業(yè)在新技術(shù)驅(qū)動(dòng)下研發(fā)的新產(chǎn)品，清晰展現(xiàn)未來工業(yè)藍(lán)圖，“AI＋工業(yè)、5G＋制造、數(shù)字化工廠、協(xié)作機(jī)器人”等話題被推上“風(fēng)口”，各大企業(yè)逐漸意識(shí)到AI與5G的相互關(guān)聯(lián)在工業(yè)領(lǐng)域?qū)缪蓐P(guān)鍵角色，有望突破數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展遇到的瓶頸［46］。

3.2 突現(xiàn)詞檢測(cè)分析

利用CiteSpace對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行突現(xiàn)詞檢測(cè)分析，共得到15個(gè)突現(xiàn)詞，見圖5?？傮w來看，諸多突現(xiàn)詞快速涌現(xiàn)，表明5G與AI融合發(fā)展研究在2015—2020年間正在快速發(fā)展變化，又大致呈現(xiàn)出三個(gè)階段：

圖5 5G與AI融合發(fā)展研究突現(xiàn)詞Fig.5 Emerging Words of Research on The Integration of 5G and AI

1）起步階段（2015—2016年）。5G與 AI的受關(guān)注度快速上升，相關(guān)概念的興起引發(fā)了研究者的關(guān)注。2015年“IMT-2020（5G）”峰會(huì)上，張峰指出5G的應(yīng)用場(chǎng)景逐漸拓展到AI領(lǐng)域，孕育著極大的發(fā)展空間［47］。韓潔等分析“十三五”規(guī)劃綱要時(shí)關(guān)注到5G和超寬帶關(guān)鍵技術(shù)與智能家居、智能城市等相結(jié)合的趨勢(shì)［48］。

2）快速演變階段（2017—2018年）。2017年和2018年分別涌現(xiàn)了11個(gè)突現(xiàn)詞，且其中9個(gè)突現(xiàn)詞的延續(xù)時(shí)間為一年的，顯示出這兩年5G和AI領(lǐng)域出現(xiàn)了許多新發(fā)展和新變化，并在一些重大事件中成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。例如，在2017“世界移動(dòng)通信大會(huì)”上5G智能手機(jī)成為焦點(diǎn)，使得眾多手機(jī)制造商和研究機(jī)構(gòu)將目光放在手機(jī)搭載5G、AI等技術(shù)上，因此“智能手機(jī)”和“愛立信”在2017年成為了關(guān)注度增長最快的兩個(gè)研究對(duì)象。2018年，第六屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)以“智能互聯(lián)開放合作——攜手共建網(wǎng)絡(luò)空間命運(yùn)共同體”為主題順利舉辦［49］，邀請(qǐng)阿里、百度等領(lǐng)軍企業(yè)的首席執(zhí)行官共同探討5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等新業(yè)態(tài)的發(fā)展方向，“互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)”及“首席執(zhí)行官”的話題由此得到了研究者的極大關(guān)注。

3）深化應(yīng)用階段（2019—2020年）。出現(xiàn)了“制造業(yè)”和“高清視頻”這兩個(gè)突現(xiàn)詞，表明制造業(yè)和高清視頻行業(yè)對(duì)5G與AI的關(guān)注度在快速上升，反映出5G與AI的融合正朝著更加實(shí)際和更加具體的應(yīng)用方向深入發(fā)展。例如，詹曉龍?zhí)岢隽恕?G＋AI＋安防”的全新組合，將5G和AI技術(shù)引入高清視頻監(jiān)控行業(yè)，充分利用視頻資源，快速提取重要信息［50］。2020年我國“十四五”規(guī)劃綱要提到要加快5G建設(shè)，同時(shí)推動(dòng)AI同各產(chǎn)業(yè)深度融合［51］，而制造業(yè)是5G和AI發(fā)揮各自特長、發(fā)揮融合效應(yīng)的重要應(yīng)用場(chǎng)景之一。

3.3 機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)分析

利用CiteSpace對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)分析（參數(shù)設(shè)置：Node Types選擇Institution；節(jié)點(diǎn)選擇每個(gè)時(shí)間段中前50%的機(jī)構(gòu)，并且每個(gè)時(shí)間段不超過150個(gè)節(jié)點(diǎn)；選擇Pathfinder算法），得到該領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜，見圖6。

圖6呈現(xiàn)了發(fā)文量≥3篇的機(jī)構(gòu)的合作網(wǎng)絡(luò)，共256個(gè)節(jié)點(diǎn)，80條連線，網(wǎng)絡(luò)密度0.0025?？梢园l(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)類型多樣，主要包括科研院所、高校和企業(yè)，還有少量學(xué)會(huì)。其中大部分研究機(jī)構(gòu)均未與其他機(jī)構(gòu)建立合作關(guān)系，包括發(fā)文較多的中國工程院、中國傳媒大學(xué)、中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院、北京郵電大學(xué)等。

圖6 5G與AI融合發(fā)展機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜Fig.6 5G and AI Integration Development Agency Cooperation Network Map

在3個(gè)顯著的機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)中，以中國社會(huì)科學(xué)院新聞與傳播研究所為核心的合作群規(guī)模最大，但主要是中國社會(huì)科學(xué)院內(nèi)部研究單元之間的合作，研究重點(diǎn)傾向于5G、云計(jì)算、AI等新型技術(shù)在傳媒領(lǐng)域的運(yùn)用與新興媒體融合的創(chuàng)新發(fā)展路徑［52，53］。

清華大學(xué)能源與動(dòng)力工程系、國電內(nèi)蒙古東勝熱電有限公司、國電電力發(fā)展股份有限公司和中國石油大學(xué)（北京）機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院形成了第二大規(guī)模的合作網(wǎng)絡(luò)，也是唯一包括了高校和企業(yè)的合作網(wǎng)絡(luò)，其研究重點(diǎn)是通過構(gòu)建5G網(wǎng)絡(luò)、ICS智能發(fā)電操作系統(tǒng)、機(jī)器人和邊緣計(jì)算芯片等融為一體的基建項(xiàng)目，促進(jìn)智慧電廠的升級(jí)改造，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率［54］。

中國電子學(xué)會(huì)、中國通信學(xué)會(huì)和中國國家無線電頻率規(guī)劃專家咨詢委員會(huì)這三家學(xué)會(huì)機(jī)構(gòu)構(gòu)成了第三大合作網(wǎng)絡(luò)，重點(diǎn)研究5G的關(guān)鍵技術(shù)路線及走向，并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)思維提出一些務(wù)實(shí)發(fā)展戰(zhàn)略，如 FN/SDN/NFV/ICN網(wǎng)絡(luò)發(fā)展、深度智能化及智慧化應(yīng)用、智慧城市等［55］。

總體而言，國內(nèi)科研院所、高校、企業(yè)、學(xué)會(huì)等研究機(jī)構(gòu)對(duì)5G和AI融合發(fā)展的研究還非常分散，跨各類機(jī)構(gòu)的合作研究還非常稀少，有待加強(qiáng)交流合作。

3.4 作者合作網(wǎng)絡(luò)分析

利用CiteSpace對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行作者合作網(wǎng)絡(luò)分析（參數(shù)設(shè)置：Node Types選擇Author；節(jié)點(diǎn)選擇每個(gè)時(shí)間段中前50%的作者，并且每個(gè)時(shí)間段不超過100個(gè)節(jié)點(diǎn)；選擇Pathfinder算法），得到作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜，共290個(gè)節(jié)點(diǎn)，172條連線，網(wǎng)絡(luò)密度0.0041，見圖7。

由圖7可知，該研究領(lǐng)域出現(xiàn)了較多的作者合作網(wǎng)絡(luò)，合作人員超過3人的有19個(gè)。發(fā)文量平均達(dá)6篇的趙俊杰、馮樹臣、劉志宏等8人形成了規(guī)模最大的合作網(wǎng)絡(luò)，其研究重點(diǎn)為能源領(lǐng)域，例如在“新基建”背景下提出建設(shè)燃煤智慧電廠，融入5G電力網(wǎng)絡(luò)切片、電力物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，以解決電廠建設(shè)中遇到的問題，并不斷完善多個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高效的生產(chǎn)與安全管控［56-59］。吳東、張國強(qiáng)、林峰等7人形成的作者團(tuán)體規(guī)模次之，主要關(guān)注方向?yàn)獒t(yī)學(xué)骨科領(lǐng)域，例如探討利用5G通信技術(shù)遠(yuǎn)程指導(dǎo)機(jī)器人輔助全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的案例，啟發(fā)并推動(dòng)遠(yuǎn)程手術(shù)智能化［60-62］。此外，還形成了2個(gè)5人、4個(gè)4人和11個(gè)3人的小規(guī)模合作網(wǎng)絡(luò)。整體而言，圍繞5G和AI融合發(fā)展相關(guān)問題，國內(nèi)科研人員已形成較多中小規(guī)模的合作網(wǎng)絡(luò)，但還缺乏大規(guī)模合作。

圖7 5G與AI融合發(fā)展作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜Fig.7 5G and AI Integration Development Author Cooperation Network Map

4 結(jié)語

本文對(duì)2015—2020年間國內(nèi)中文學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表的5G與AI融合發(fā)展的文獻(xiàn)進(jìn)行了文獻(xiàn)計(jì)量和知識(shí)圖譜分析，分析了發(fā)文趨勢(shì)、發(fā)文機(jī)構(gòu)、研究主題、研究聚類、合作網(wǎng)絡(luò)等態(tài)勢(shì)。

在基于文獻(xiàn)計(jì)量的分析中，發(fā)現(xiàn)：1）國內(nèi)相關(guān)發(fā)文量一直保持增長趨勢(shì)，2019年更是出現(xiàn)了飛躍式增長，相關(guān)研究主題也愈發(fā)深入和多樣化，表明相關(guān)研究活動(dòng)愈發(fā)活躍，研究內(nèi)容也越來越專業(yè)和細(xì)化。2）高校、科研院所、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)商、電視臺(tái)、新聞報(bào)社等多種類型的機(jī)構(gòu)都參與了相關(guān)研究，表明關(guān)于5G和AI融合發(fā)展的研究已超越技術(shù)研發(fā)范疇，延展至社會(huì)學(xué)、傳媒、商業(yè)等領(lǐng)域。3）“物聯(lián)網(wǎng)”是5G與AI融合發(fā)展最主要的研究主題，相關(guān)發(fā)文量遙遙領(lǐng)先其他研究主題。“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”次之，相關(guān)發(fā)文量雖大幅落后“物聯(lián)網(wǎng)”，卻明顯領(lǐng)先其余主題。

在基于知識(shí)圖譜的分析中，發(fā)現(xiàn)：1）基于CiteSpace關(guān)鍵詞聚類，相關(guān)文獻(xiàn)可歸為技術(shù)、應(yīng)用和重大事件三個(gè)視角下的11個(gè)研究方向，其中“智慧廣電”“短視頻”等應(yīng)用類研究方向最多，表明5G和AI融合發(fā)展研究的核心目標(biāo)是應(yīng)用。此外，“政府工作報(bào)告”“工博會(huì)”等重大事件對(duì)5G和AI的融合發(fā)展研究有很強(qiáng)的助推效果。2）基于CiteSpace突現(xiàn)詞檢測(cè)，5G與AI融合發(fā)展研究在2015—2020年間先后呈現(xiàn)出“起步”、“快速演變”和“深化應(yīng)用”這三個(gè)發(fā)展階段。3）從發(fā)文機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)來看，大部分研究機(jī)構(gòu)均未與其他機(jī)構(gòu)建立合作關(guān)系，且只有一個(gè)合作網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)了跨高校與企業(yè)的合作。4）從作者合作網(wǎng)絡(luò)來看，國內(nèi)科研人員已形成較多中小規(guī)模的合作網(wǎng)絡(luò)，但還缺乏大規(guī)模合作。

基于上述分析，針對(duì)我國5G和AI未來的融合發(fā)展提出如下三點(diǎn)建議：1）國家應(yīng)出臺(tái)并完善更多5G和AI的融合發(fā)展的有關(guān)政策，在宏觀謀劃上下功夫，刺激5G和AI的融合發(fā)展取得新突破；2）未來二者的融合仍要堅(jiān)持技術(shù)和應(yīng)用并重，除底層技術(shù)研發(fā)外，還要帶動(dòng)其在商業(yè)、傳媒、交通等多個(gè)行業(yè)的發(fā)展；3）促進(jìn)5G和AI融合發(fā)展領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研一體化，加強(qiáng)各科研人員間的廣泛合作，推動(dòng)其有所創(chuàng)新。

致謝 本文在研究過程中得到了中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司辛榮寰教授級(jí)高級(jí)工程師的寶貴意見，在此特致謝意！