从专利视角看人工智能发展态势

文章来源: 中国知识产权报/中国知识产权资讯网
发布时间: 2021/7/19 8:26:00

  人工智能作为新一代信息技术,已经成为我国“十四五”期间高质量发展的核心驱动力之一。埃森哲公司在《人工智能:助力中国经济增长》中预测,2035年,人工智能将推动中国经济年总增加值提升7.111万亿美元,推动劳动生产率提高27%。由此可见,充分认识人工智能发展现状,把握大趋势至关重要。本文从专利视角对人工智能发展态势、关键技术进行分析,以期为行业提供参考。


  中美日韩凸显优势


  笔者通过incoPat检索工具对2000年1月1日至2021年5月15日之间人工智能领域的专利申请进行了检索。经过检索可知,全球范围内人工智能专利申请总量共计45.24万件。



  由2000年以来全球人工智能各年度的专利申请量变化情况(如图1所示)可以看出,2010年前,全球人工智能专利申请量呈起伏波动的态势,数量在1万件左右。美国人工智能专利申请起点相对较高,表明其技术起源和积累较早,但近期增长趋缓,如2016年至2018年增速为11.3%。中国人工智能专利申请虽然起步相对较晚,但增速(37.8%)远高于美国。自2010年起,中国人工智能专利申请量超越了美国,中国的专利申请态势与全球基本是一致的。


  从全球专利分布来看,中国该领域专利申请量占全球总量的39%,排名第一;美国占比25%,排名第二;日本占比10%,排名第三;韩国占比9%,排名第四。由此可见,全球83%的人工智能专利申请集中在中美日韩4个国家。


  从全球申请人来看,中美日韩都有多家企业名列前茅。中国主要申请人分布较为广泛,硬件公司、软件公司及高校均有大量的人工智能专利申请。美国主要专利申请人分布在软件公司,而日韩等国的主要专利申请人则以硬件公司为主。由此可见,中国相关公司的产业链相对较为完整,未来具有一定的发展优势。然而,就海外专利布局而言,中国创新主体的海外专利申请相比美日韩等国家的创新主体还有一定的发展空间,例如美国的IBM、韩国的三星和日本的索尼海外布局力度都非常大,是人工智能领域重点布局的主要专利申请人。


  企业布局“一骑绝尘”


  在笔者看来,人工智能产业目前仍是企业、高校和科研机构共同发力点。其中,互联网企业充分发挥自身的优势,率先推出了一系列智能化的产品和服务,传统企业则积极利用人工智能进行转型升级,而许多大学和科研机构则致力于理论与技术研究和成果转化。另外,近年来,初创企业该领域的专利申请数量呈爆发式增长。




  中国人工智能领域申请人的主要类型(如图2所示)包括企业、大专院校和个人等。其中71%的申请人为企业,大专院校占比19%。目前,全球约有5386家人工智能相关企业,其中中国企业约有797家。2010年至2017年是中国人工智能企业创建的高峰期,主要分布在北京、上海、广东、浙江。根据教育部网站披露,我国2018年有35所高校设置人工智能本科专业,2019年不同层次的180所高校新增设了人工智能本科专业。我国现有超过100家非大学科研机构,包括中国农业科学院、中国铁道科学研究院、机械科学研究总院、中国电力科学研究院等机构均展开了人工智能领域的科学研究。


  关键技术“三驾马车”


  自然语言处理、智能语音和计算机视觉是人工智能的三大关键技术。自2000年1月1日至2021年5月15日,自然语言处理、智能语音和计算机视觉全球的专利申请分别为10.795万件、11.4483万件和25.0661万件。这三个技术均处于增长态势,近3年增速在25%至30%区间。


  在自然语言处理领域,中美韩3个国家的头部企业是该领域专利申请的主力军。美国的IBM以2555件专利申请处于领先地位,中国的BAT(百度、阿里巴巴、腾讯),韩国的三星,电信研究院和LG实力也十分强劲。该领域典型应用有文本分类、文本情感分析、自动摘要、文本审核、机器翻译等,常见算法模型有td-idf、LDA、word2vec等。


  在智能语音领域,韩国的三星和LG是专利申请最多的两个创新主体。同时由于与运营商业务密切相关,日本的NTT也跻身该领域专利申请量前十位。在该领域最主要应用包括语音识别,主要采用马尔可夫模型、动态时间调整等算法。


  相对上述技术领域,计算机视觉的专利申请体量较大,是全球创新主体的布局重点,特别是硬件公司,如三星、索尼、OPPO、松下、LG。计算机视觉的主要应用是目标检测技术,例如已经广泛使用的人脸识别和自动驾驶。另外,深度学习中的各类具有优异效果的模型,如Faster R-CNN、 YOLO、SDD,以及Feature Pyramid Networks等,在各领域的改进以及与硬件的结合是专利申请的重点。


  行业应用快速落地


  事实上,人工智能的应用非常广泛。例如,亚马逊依托AWS建立的人工智能服务SageMaker,可以帮助开发人员大规模快速构建、训练和部署模型,同时也集合了高级文本分析、代码审查、聊天机器人、需求预测、图像视频分析、实时翻译等现成的智能应用。


  百度人工智能开放平台已经开放语音、图像、自然语言处理、视频、增强现实、知识图谱、数据智能等方向,超过200项技术能力,致力于赋能每个开发者、创业者、产业同行和企业。


  中国移动充分发挥网络、用户规模、数据、场景优势,自主打造了九天人工智能平台,将语音识别、图像处理、自然语言理解技术应用在网络“规建维优营”,孵化网络领域AI核心算法模型,实现故障智能诊断,参数优化配置,隐患预警等功能。


  综上所述,人工智能是影响未来的战略性技术,全球多国已经出台激励性政策促进人工智能的发展,力图在国际科技竞赛中掌握主导权。虽然近年来我国在人工智能领域产生了大量自主知识产权创新成果,一批人工智能科技企业不断涌现,但更多的成果还是在国内应用,真正具有国际竞争力的产品以及海外专利申请数量占比较小。为此,笔者建议,政府、科研机构、企业应多方携手突破关键技术瓶颈,推进建立人工智能标准,培育标准必要专利,做好海外专利布局,不断提升我国人工智能的竞争实力。(中国移动通信集团设计院 陈玉明 杨洋 张欣)


  相关链接:上半年我国人工智能产业融资总额超915亿元


  日前,企查查数据研究院推出的《近十年人工智能赛道投融资数据报告》显示,受益于国家大力推动和布局,中国已成长为全球人工智能应用领先和活跃的国家之一,越来越多的资本顺势涌入这片火热的领域。仅2021年上半年,我国人工智能领域共发生融资事件367起,披露总金额超915.94亿元。


  报告指出,在融资方面,人工智能企业表现非常抢眼。自2011年以来,我国人工智能赛道共发生5475起融资事件,披露融资金额达8288.4亿元。其中仅2021年上半年,人工智能赛道共发生融资事件367起,披露总金额超915.94亿元。具体来看,上半年披露融资总金额排名前三的品牌分别是地平线机器人、大华股份、第四范式,分别致力于自动驾驶、视频监控技术和企业智能化转型。


  值得一提的是,在人工智能领域10个融资项目中有5个项目与自动驾驶相关,分别是地平线机器人、滴滴自动驾驶、Momenta、智加科技和文远知行WeRide,其中地平线机器人上半年以超168.7亿元的融资总额遥遥领先,共完成了6次融资;智加科技上半年完成了3轮融资,滴滴自动驾驶和文远知行WeRide则完成了2轮融资。


  据介绍,目前我国现存人工智能相关企业共43.9万家。2020年是人工智能企业注册的高峰期,全年注册17.2万家企业,同比增长292.8%;今年上半年共注册15.3万家企业,同比增长150.8%,我国人工智能产业增势强劲。(陈景秋)


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(编辑:李星仪)


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