Informe detallado sobre el desarrollo de la industria de la inteligencia artificial: patrón, potencial y perspectivas

La inteligencia artificial (IA) utiliza métodos de análisis de datos y aprendizaje automático para simular y expandir máquinas.

En los últimos años, impulsada por el big data, los algoritmos y las capacidades informáticas, la inteligencia artificial ha entrado en una etapa de rápido desarrollo.

Estructura del mercado de la inteligencia artificial

La inteligencia artificial potencia la economía real y aporta cambios revolucionarios a la producción y la vida. Como fuerza central de una nueva ronda de transformación industrial, la inteligencia artificial remodelará todos los aspectos de las actividades económicas, como la producción, la distribución, el intercambio y el consumo, y dará origen a nuevos negocios, nuevos modelos y nuevos productos. Desde alimentos, ropa, vivienda y transporte hasta educación médica, la tecnología de inteligencia artificial está profundamente integrada y aplicada en diversos campos sociales y económicos. Al mismo tiempo, la inteligencia artificial tiene importantes beneficios económicos en términos de radiación y proporciona un potente motor para el desarrollo económico. Según las previsiones de Accenture, en 2035, la inteligencia artificial hará que la productividad laboral de China aumente un 27% y el valor añadido económico total aumentará en 7,1 billones de dólares.

Comparación de la industria de la inteligencia artificial desde múltiples perspectivas

Despliegue estratégico: competencia entre los principales países, cada uno con su propio enfoque.

A escala global, China y Estados Unidos "lado a lado" forman el primer escalón de la inteligencia artificial, mientras que países desarrollados como Japón, Reino Unido, Israel y Francia persiguen su victoria y forma. el segundo escalón. Al mismo tiempo, en términos de diseño de alto nivel, la mayoría de los países han fortalecido el diseño estratégico de la inteligencia artificial, la han elevado a la categoría de estrategia nacional y la han protegido desde tres aspectos: política, financiación y demanda. China, una estrella en ascenso, ha logrado avances en ciertos campos. La inteligencia artificial de China comenzó tarde y su desarrollo ha pasado por altibajos. Desde 2015, el gobierno ha introducido intensamente una serie de políticas de apoyo y la inteligencia artificial se ha desarrollado rápidamente. Al principio, las políticas de China se centraban en el campo de Internet y la inversión de capital estaba sesgada hacia el mercado de terminales. Por lo tanto, en comparación con el diseño industrial de los Estados Unidos, la capa técnica (visión por computadora y reconocimiento de voz) y la capa de aplicaciones de China están a la vanguardia del mundo, pero las áreas centrales de la capa básica (algoritmos y potencia informática de hardware) son relativamente débil, mostrando una tendencia "altamente pesada". En la actualidad, la inteligencia artificial de China enfatiza el diseño sistemático e integral a nivel estratégico nacional.

Estados Unidos lidera la investigación de vanguardia en inteligencia artificial, implementándola de manera lenta pero poderosa. El gobierno de Estados Unidos es un poco lento y la Estrategia Nacional para la Inteligencia Artificial de 2019 (“Iniciativa de Inteligencia Artificial de Estados Unidos”) llegó tarde. Sin embargo, debido a que Estados Unidos tiene ventajas naturales en ubicación geográfica (Silicon Valley) y recursos humanos (talento), siempre ha estado en una posición de liderazgo general en la competencia de inteligencia artificial. En general, el diseño de Estados Unidos en áreas clave es vanguardista y completo, especialmente en áreas como los algoritmos y la ciencia del cerebro con chips. Además, Estados Unidos presta atención al impacto y los cambios de la inteligencia artificial en la seguridad nacional y la estabilidad social, y concede gran importancia a la seguridad de los datos, las redes y los sistemas.

Guiados por valores éticos, los países europeos han alcanzado las alturas dominantes en el establecimiento de normas. En 2018, 28 estados miembros europeos (incluido el Reino Unido) firmaron la Declaración sobre Cooperación en Inteligencia Artificial, formando una fuerza conjunta en el campo de la inteligencia artificial. A nivel nacional, los países europeos no tienen la ventaja de ser los primeros en la industria de la inteligencia artificial debido a diferencias culturales y lingüísticas que dificultan la formación de grandes conjuntos de datos. Sin embargo, los países europeos han aprovechado la "primera oportunidad" en la construcción de. un sistema global de ética de la IA y la formulación de normas". La UE concede gran importancia a la ética social y a los estándares de la inteligencia artificial y ocupa una posición de liderazgo en el mundo en materia de regulación tecnológica.

Japón busca inteligencia artificial para resolver problemas sociales. Guiado por la inteligencia artificial para construir una "sociedad superinteligente", Japón ha designado 2017 como el primer año de la inteligencia artificial. Debido a que las necesidades de datos, tecnología y negocios de Japón están relativamente dispersas, es difícil desarrollar sistemáticamente la tecnología y la industria de la inteligencia artificial. Por lo tanto, el gobierno japonés se centra en tres áreas con ventajas comparativas: robótica, salud médica y conducción autónoma, y ​​se centra en resolver problemas nacionales en los campos del cuidado de las personas mayores, la educación y el comercio.

Nivel básico: la tecnología es débil y el camino de los chips aún tiene un largo camino por recorrer.

Debido a que la innovación en el nivel básico es difícil y las barreras técnicas y financieras son altas, la tecnología básica subyacente y los mercados de productos de alta gama están monopolizados principalmente por unos pocos gigantes internacionales como Europa, Estados Unidos y Japón. y Corea del Sur. Limitada por la falta de acumulación de tecnología e inversión en I+D, China es relativamente débil en el campo básico. Específicamente, en el campo de los chips de IA, los chips de los gigantes tecnológicos internacionales básicamente han construido el ecosistema industrial, pero China no ha dominado la tecnología central y su diseño de chips es difícil de competir con los gigantes en el campo de la computación en la nube; virtualización de servidores, tecnología de redes (SDN) y voz. Las tecnologías centrales, como el desarrollo, están en manos de algunos gigantes tecnológicos extranjeros como Amazon y Microsoft. Aunque empresas de tecnología nacionales como Alibaba y Huawei también han comenzado a invertir fuertemente en I + D, la acumulación de tecnologías centrales no es suficiente para liderar el desarrollo de la cadena industrial en el campo de los sensores inteligentes, países o regiones como Europa (BOSCH); , ABB) y Estados Unidos (Honeywell) ya han implementado completamente una variedad de productos de sensores, y en China, han aparecido sensores de huellas dactilares y otros productos de Dinghui Technology, pero el diseño industrial general es único, lo que muestra deficiencias obvias. En el campo de los datos, China tiene una ventaja única en el volumen de datos, lo que favorece la mejora de las capacidades informáticas de algoritmos y la implementación industrial. Pero también debemos darnos cuenta de que a China todavía le queda un largo camino por recorrer en términos de divulgación de datos, intercambio internacional de datos y construcción de un ecosistema de datos unificado.

“Ningún chip no es IA”. La potencia informática basada en chips de IA es una medida importante del nivel de desarrollo de la inteligencia artificial. Realizaremos un análisis detallado de los chips de IA para comprender con mayor precisión y precisión la competitividad de China en la capa básica de inteligencia artificial.

Según la ubicación de implementación, los chips de IA se pueden dividir en chips de nube (como terminales de servidor como centros de datos) y chips de terminal (los escenarios de aplicación incluyen teléfonos móviles, automóviles, cámaras de seguridad y otros productos de terminales electrónicos). ); según las funciones que desempeñan, los chips de IA se pueden dividir en chips de entrenamiento y chips de inferencia. La formación de parámetros de entrenamiento implica datos masivos y cálculos a gran escala, lo que requiere algoritmos, precisión y capacidades de procesamiento muy altos, y solo es adecuado para su implementación en la nube. En la actualidad, GPU (propósito general), FPGA (semipersonalizado) y ASIC (totalmente personalizado) se han convertido en las rutas tecnológicas principales en la industria de los chips de IA. Los diferentes tipos de chips tienen sus propias ventajas, lo que muestra una tendencia de desarrollo paralelo de múltiples vías tecnológicas en diferentes campos. Analizaremos la competitividad global de los chips de IA de China desde tres rutas técnicas.

El diseño y producción de GPU (unidad de procesamiento de gráficos) ha madurado y ocupa la principal cuota de mercado de chips de IA. La GPU es buena para la computación paralela a gran escala y puede procesar cantidades masivas de información en paralelo, por lo que sigue siendo la primera opción para los chips de IA. Según las predicciones de IDC, las GPU representarán el 75% del mercado de formación en la nube en 2019. A nivel mundial, NVIDIA y AMD han formado un duopolio, en el que NVIDIA en particular ocupa entre el 70% y el 80% de la cuota de mercado de GPU. Los productos GPU Tesla V100 y Tesla T4 promovidos por NVIDIA en los mercados de capacitación e inferencia en la nube tienen un rendimiento extremadamente alto y una fuerte competitividad, y su posición de monopolio continúa fortaleciéndose. En la actualidad, China no ha entrado en el mercado de la formación en la nube. Dado que los gigantes extranjeros de GPU tienen una rica experiencia en diseño de chips y acumulación de tecnología, así como una sólida solidez financiera, China no podrá sacudir la estructura del mercado de chips de GPU en poco tiempo.

Los chips FPGA (matriz de puertas programables en campo) tienen las ventajas de programación de hardware, alta flexibilidad de configuración y bajo consumo de energía. FPGA tiene altas barreras técnicas y un duopolio de mercado: Xilinx e Intel juntos representan casi el 90% de la cuota de mercado, de la cual Xilinx tiene más del 50% de la cuota de mercado y siempre ha mantenido el dominio de las FPGA globales. Los nacionales Baidu, Alibaba y Jingwei Liqi también están en el campo FPGA, pero aún están en su infancia y la brecha tecnológica es grande.

ASIC (Circuito Integrado de Aplicación Específica) es un chip personalizado diseñado para necesidades específicas del usuario y puede satisfacer diversas aplicaciones de terminal. Aunque ASIC requiere mucho diseño físico, tiempo, dinero y verificación, después de la producción en masa, su rendimiento, consumo de energía, costo y confiabilidad son mejores que GPU y FPGA. A diferencia de GPU y FPGA, ASIC es solo una ruta o solución técnica que se enfoca en resolver problemas pendientes y necesidades de administración en diversos campos de aplicación. En la actualidad, el panorama competitivo del mercado de chips ASIC es estable y fragmentado. La brecha entre la tecnología ASIC de mi país y el nivel líder mundial es pequeña, y algunos campos están a la vanguardia del mundo. En el extranjero, Google TPU es el actor dominante; las nuevas empresas nacionales de chips (como Cambrian, Bitmain, Horizon) y los gigantes de Internet (como Baidu, Huawei, Alibaba) también han logrado logros en campos segmentados.

En términos generales, Europa, Estados Unidos, Japón y Corea del Sur tienen básicamente el monopolio de los chips de nube de alta gama. El diseño nacional se centra principalmente en chips ASIC terminales. Algunos campos están a la vanguardia del mundo, pero la mayoría de ellos son empresas emergentes que aún no han formado una ecología influyente de "chip? ¿Plataforma? Aplicación". Gigantes de chips tradicionales (como Nvidia y Xilinx) Fuerza competitiva; en el campo de GPU y FPGA, China todavía se está poniendo al día y los chips de alta gama dependen de las importaciones extranjeras.

Nivel técnico: persiguiendo. victoria, las empresas líderes nacionales están liderando el camino.

A nivel técnico, según teorías y datos básicos, las empresas de tecnología midstream tienen tres barreras: la ecología tecnológica, el capital y el talento. Industria de la inteligencia artificial y es más fácil centrarse en ellos que la mayoría de las empresas ascendentes y descendentes. Segmentar el campo y expandir la capa técnica a las fases ascendentes y descendentes de la cadena industrial. Este nivel incluye teoría de algoritmos (aprendizaje automático) y plataforma de desarrollo (marco de código abierto). ) y tecnología de aplicaciones (visión por computadora, habla inteligente, biometría, procesamiento del lenguaje natural). Los gigantes y unicornios tecnológicos internacionales han hecho amplios arreglos a este nivel en los últimos años, la capa tecnológica de mi país se ha centrado en la investigación y el desarrollo verticales, con tecnologías maduras. En campos como la visión por computadora y el reconocimiento de voz, las empresas líderes nacionales se han destacado y tienen ventajas competitivas obvias. Aún falta la tecnología central de la teoría de algoritmos y la plataforma de desarrollo.

Específicamente, China todavía carece de experiencia. El campo de la teoría de algoritmos y la plataforma de desarrollo. El algoritmo de aprendizaje automático es un punto caliente en la inteligencia artificial, y el marco de código abierto se ha convertido en un tema candente para los gigantes y unicornios tecnológicos internacionales. La plataforma de aprendizaje profundo de código abierto es el código fuente que permite. público para usar, copiar y modificar, y es la fuerza impulsora principal para el desarrollo de la tecnología de aplicaciones de inteligencia artificial. TensorFlow de Google es el marco de código abierto actualmente ampliamente utilizado a nivel internacional, Torchnet de Facebook y DMTK de Microsoft, etc. El sistema teórico básico de nuestro país aún no está maduro y los marcos algorítmicos de empresas nacionales como PaddlePaddle de Baidu y Angle de Tencent no pueden competir con los productos convencionales internacionales. En algunos campos de tecnología de aplicación, la fortaleza de China es comparable a la de Europa y Estados Unidos. La visión por computadora, el habla inteligente y el procesamiento del lenguaje natural son las tres direcciones técnicas principales, y también son las tres áreas de tecnología comercial más grandes que se benefician del mercado chino. Debido al desarrollo de la industria de Internet, se ha acumulado una gran cantidad de datos de usuarios y la visión por computadora y el reconocimiento de voz nacionales ocupan una posición de liderazgo en el mundo.

La competencia actual del mercado en el procesamiento del lenguaje natural aún no se ha formado, pero existe una cierta brecha entre la acumulación de tecnología nacional y la acumulación de tecnología extranjera.

La visión por ordenador, como una de las tecnologías más maduras, tiene una amplia gama de aplicaciones. La visión por computadora es el uso de computadoras para simular las funciones de reconocimiento, seguimiento y medición del ojo humano. Sus escenarios de aplicación son amplios y abarcan seguridad (reconocimiento facial), médico (diagnóstico por imágenes), Internet móvil (videovigilancia), etc. La visión por computadora es el componente más grande del mercado de inteligencia artificial de China. Según datos de iResearch, el tamaño del mercado de la industria de la visión por computadora fue de 8 mil millones de yuanes en 2017, lo que representa el 37% del mercado nacional de IA. Debido a factores como la intervención gubernamental en el mercado, la madurez del modelo de algoritmo y la disponibilidad de datos, la implementación de la tecnología de visión por computadora ha divergido. La tecnología de visión por computadora de China se exporta principalmente a los campos de la seguridad, las finanzas y la Internet móvil. Las industrias de visión por computadora en los Estados Unidos se concentran principalmente en los campos del consumo, la robótica y la conducción inteligente.

El panorama competitivo de la tecnología de visión por computadora es estable y se destacan las empresas líderes nacionales. A medida que el mercado final se satura gradualmente con la inspección industrial, todavía se exploran nuevos escenarios de aplicación. En la actualidad, el mercado tecnológico mundial ha entrado en un período de crecimiento estable, el patrón de competencia del mercado se ha estabilizado gradualmente y la brecha tecnológica entre las empresas líderes se ha reducido gradualmente. China ha acumulado una rica tecnología en este campo y su combinación de aplicaciones y productos tecnológicos está a la vanguardia del mundo. En 2018, en la prueba de algoritmo de reconocimiento facial (FRVT) más autorizada del mundo, las empresas nacionales y los institutos de investigación científica ocuparon los cinco primeros lugares, y China lidera el mundo en tecnología. La industria nacional de visión por computadora está muy concentrada, destacando empresas líderes. Según las estadísticas de IDC, en 2017, SenseTime, Yitu Technology, Megvii Technology y Congyun Technology ocuparon el 69,4% de la cuota de mercado nacional, y SenseTime ocupó el primer lugar con una cuota de mercado del 20,6%.

Nivel de aplicación: Competencia entre sí, el patrón es incierto.

El espacio de mercado para escenarios de aplicación es enorme y la estructura del mercado global es incierta. Al beneficiarse de la comunidad global de código abierto, la barrera de entrada para la capa de aplicación es relativamente baja. Actualmente, la capa de aplicación es el nivel más grande en la cadena industrial de inteligencia artificial. Según estadísticas de la Sociedad Electrónica de China, en 2019, la escala de la industria de la capa de aplicaciones global alcanzará los 36.050 millones de yuanes, aproximadamente 1,67 veces la de la capa técnica y 2,53 veces la de la capa básica. A nivel mundial, la inteligencia artificial todavía se encuentra en la etapa exploratoria de industrialización y comercialización, y es necesario mejorar la riqueza de los escenarios de implementación, las necesidades de los usuarios y la penetración de las soluciones en el mercado. En la actualidad, ninguna empresa monopolista en el mundo tiene un dominio absoluto y aún no se ha definido el patrón de competencia en el mercado de muchos subsectores.

China concede gran importancia al diseño industrial de la capa de aplicación y tiene un enorme potencial de desarrollo de mercado. La industria de la inteligencia artificial en países y regiones desarrollados como Europa y Estados Unidos se lanzó antes. Los gigantes tecnológicos liderados por Google, Amazon y otras empresas se están centrando en construir un ecosistema vertical desde chips y sistemas operativos hasta investigación y desarrollo de tecnología de aplicaciones para segmentar. escenarios. El desarrollo general del mercado es relativamente maduro; la capa de aplicaciones es el área más activa del mercado de inteligencia artificial de China, y su tamaño de mercado y número de empresas también representan la mayor proporción de la distribución nacional de IA. Según las estadísticas de iResearch, en 2019, el 77% de las empresas nacionales de inteligencia artificial estaban distribuidas en la capa de aplicación. Gracias al vasto espacio de mercado y a la base de usuarios a gran escala, el mercado chino tiene un enorme potencial de desarrollo y algunas empresas ya están a la vanguardia mundial en aplicaciones industriales. Por ejemplo, la tecnología, los productos y las soluciones de seguridad AI+ de China lideran el desarrollo de la industria global, con Hikvision y Dahua ocupando la primera y cuarta posición, respectivamente, entre las empresas globales de seguridad inteligente.

En general, se ha formado una cadena industrial nacional completa de inteligencia artificial, pero todavía existen problemas estructurales. Desde la perspectiva de la ecología industrial, China se centra en la capa tecnológica y la capa de aplicación, especialmente en la rica aplicación de productos terminales, y el grado de comercialización de tecnología es comparable al de Europa y Estados Unidos. Sin embargo, en comparación con países desarrollados como Estados Unidos, mi país carece de resultados de investigación innovadores y emblemáticos en el nivel básico, y la tecnología y la teoría básica subyacentes aún son débiles. Al principio, las políticas nacionales se centraban en el campo de Internet. La industria buscaba la velocidad y los fondos se invertían en aplicaciones terminales que fueran fáciles de monetizar. El desarrollo de la industria de la inteligencia artificial es relativamente impetuoso, lo que da como resultado que el mercado ignore las innovaciones básicas con largos ciclos de I+D, grandes inversiones de capital y resultados lentos. La tendencia de desarrollo "altamente pesado" ha llevado a mi país a depender de herramientas de desarrollo y dispositivos básicos extranjeros, lo que no favorece el diseño del ecosistema de inteligencia artificial de mi país ni el desarrollo a largo plazo de la industria. A corto plazo, los aportes y resultados en el campo de los terminales de aplicaciones son obvios, pero es difícil convertirse en la fuerza impulsora central que guíe los cambios económicos futuros. A medio y largo plazo, el desarrollo de la inteligencia artificial se basa en avances en la capa básica (algoritmos, chips, etc.). )Investigación.

Un análisis del potencial de desarrollo de la inteligencia artificial

Basado en el estado actual de desarrollo de la industria de la inteligencia artificial, analizaremos China, Estados Unidos y 28 países europeos de los tres. Se evalúan las dimensiones de la base de la industria inteligente, la ecología académica y el entorno de innovación. Se evalúa el potencial de desarrollo de la inteligencia artificial, y se utiliza el método de entropía para determinar el peso correspondiente a cada indicador, y luego se utiliza el método TOPSIS para construir un índice integral que represente. el potencial general de desarrollo de la inteligencia artificial.

Desde la perspectiva de la base de la industria inteligente

Grado de industrialización: fuerte crecimiento y la escala industrial es superada solo por Estados Unidos.

La inteligencia artificial de China aún se encuentra en las primeras etapas de industrialización, pero el potencial de desarrollo del mercado es enorme. El grado de industrialización es un indicador integral para juzgar la vitalidad del desarrollo de la inteligencia artificial. Desde la perspectiva del tamaño del mercado, según datos de IDC, en 2019, el tamaño del mercado de inteligencia artificial de Estados Unidos, Europa Occidental y China fue de 21,3, 7,125 y 4,5 mil millones de dólares estadounidenses respectivamente, lo que representa el 57%, 19% y 65,438 respectivamente. .

Los tamaños de mercado de China y Estados Unidos son bastante diferentes, pero el rápido desarrollo de la tecnología de inteligencia artificial nacional en los últimos años ha impulsado el rápido crecimiento del tamaño del mercado. La tasa de crecimiento en 2019 fue del 64%, mucho más alta que la de Estados Unidos. Estados Unidos (26%) y Europa Occidental (41%). Desde la perspectiva del número de empresas, según las estadísticas del Centro de Investigación de Políticas Científicas y Tecnológicas de la Universidad de Tsinghua, en junio de 2011, China y Estados Unidos (2028) están muy por delante en el número de empresas de inteligencia artificial en el mundo. , y en tercer lugar, el Reino Unido (392 empresas), tiene menos del 40% de la cantidad que las empresas chinas. Desde la perspectiva del diseño corporativo, según datos del Tencent Research Institute, el 46% y el 22% de las empresas de inteligencia artificial de China están ubicadas en los campos del reconocimiento de voz y la visión por computadora. Horizontalmente, Estados Unidos lidera a China en el número de empresas en los niveles básico y técnico, especialmente en los campos del procesamiento del lenguaje natural, el aprendizaje automático y las plataformas tecnológicas. A nivel de aplicaciones (robots inteligentes, drones inteligentes), la brecha entre China y Estados Unidos es ligeramente menor. De cara al futuro, con el apoyo de las políticas, el entusiasmo del capital y las ventajas inherentes de la escala de datos, la industria de la inteligencia artificial de China mantendrá una fuerte tendencia de crecimiento y tendrá un enorme potencial de desarrollo.

Capacidad de innovación tecnológica: muchas patentes no son excelentes y todavía falta el diseño en el extranjero.

El número de solicitudes de patentes es un factor central para medir las capacidades de innovación y el potencial de desarrollo de la tecnología de inteligencia artificial. A nivel mundial, las solicitudes de patentes de inteligencia artificial provienen principalmente de China, Estados Unidos y Japón. De 2000 a 2018, el número de solicitudes de patentes de IA en China, Estados Unidos y Japón representó el 73,95% del total de solicitudes mundiales. Aunque mi país comenzó tarde en el campo de la IA, su producción de patentes ha superado a la de Estados Unidos por primera vez desde 2010, y durante mucho tiempo ha ocupado el primer lugar en el número de solicitudes.

Desde la perspectiva de los campos de solicitud de patentes, áreas candentes como el aprendizaje profundo, el reconocimiento de voz, el reconocimiento facial y la robótica se han convertido en áreas clave para varios países. Entre ellos, Estados Unidos lidera en casi todos los campos, mientras que China tiene ventajas obvias en el reconocimiento de voz (la precisión del reconocimiento de voz chino es la primera del mundo), la minería de textos y la computación en la nube. Específicamente, la mayoría de las patentes nacionales se solicitaron después del auge de la tecnología de IA y se concentran en el lado de las aplicaciones (como búsqueda inteligente, recomendación inteligente), mientras que áreas clave y campos de vanguardia, como chips de IA y algoritmos básicos, todavía están en proceso de solicitud. controlado principalmente por Estados Unidos. Esto refleja que la base para el desarrollo de la IA de mi país es débil y que existe un desequilibrio estructural de prosperidad superficial.

La calidad de las patentes nacionales de IA es desigual y todavía falta una distribución del mercado extranjero. Aunque el número de solicitudes de patentes en China supera con creces el de Estados Unidos, el problema de "muchas pero no fuertes, especializadas pero no excelentes" necesita un ajuste urgente. En primer lugar, las patentes de IA de mi país son principalmente nacionales y el número de PCT de alta calidad es pequeño. El PCT (Tratado de Cooperación en materia de Patentes) es un tratado administrado por la OMPI que protege a los inventores de patentes en todo el mundo. Generalmente se considera que el PCT tiene un alto valor técnico. Según estadísticas de la Asociación de Protección de Patentes de China, el número de solicitudes PCT en los Estados Unidos representa 465.438+0% del total mundial y se utiliza ampliamente a nivel internacional. El número de PCT en China (2.568 ejemplares) es relativamente pequeño, sólo una cuarta parte del de los Estados Unidos. En la actualidad, la tecnología de inteligencia artificial de China aún no se ha convertido en una exportación de tecnología a gran escala y falta un mercado internacional; en segundo lugar, mi país tiene una alta proporción de patentes de modelos de utilidad y una gran proporción de abandonos de patentes. Las categorías de patentes de mi país incluyen invenciones, patentes de modelos de utilidad y diseños, y la dificultad técnica disminuye en orden. En China, la mayoría de las patentes de IA son nuevas patentes prácticas y el umbral es muy bajo. Por ejemplo, en 2017, las patentes de invención representaron solo el 23% del total de solicitudes. Además, según un informe de la Universidad de Cambridge, debido a los altos costos de mantenimiento de las patentes, 665.438+0% de los modelos de utilidad de IA de China y el 95% de los diseños caducarán después de 5 años, mientras que el 85,6% de las patentes en los Estados Unidos pueden mantenerse efectivamente.

Reserva de talento: Existe un desequilibrio entre oferta y demanda, y existe una gran brecha entre los mejores talentos.

La cantidad y calidad de los talentos determinan directamente el nivel de desarrollo y potencial de la inteligencia artificial. Actualmente, los talentos en inteligencia artificial están distribuidos de manera desigual en todo el mundo y la demanda supera la oferta. Según estadísticas de la Universidad de Tsinghua, en 2017, los 10 países con mayor reserva de talento representaban el 61,8% del total mundial. Hay 43.064 talentos en inteligencia artificial en 28 países europeos, ocupando el primer lugar en el mundo, representando el 21,1% del total global. Estados Unidos y China ocuparon el segundo y tercer lugar con 28.536, 65.438 y 08.232 personas respectivamente. Entre ellos, la reserva básica de talentos de China es particularmente débil. Los datos del Instituto de Investigación Tencent muestran que la cantidad de talentos técnicos de IA en los Estados Unidos es 2,26 veces mayor que la de China, y la cantidad de talentos básicos es 13,8 veces mayor que la de China.

Existe un grave desequilibrio entre la oferta y la demanda de talentos de inteligencia artificial en mi país, y existe una enorme brecha en talentos destacados. Según los cálculos de reclutamiento directo de BOSS, los talentos nacionales de inteligencia artificial solo pueden satisfacer el 60% de las necesidades de las empresas en 2017, y se estima de manera conservadora que la brecha de talento ha superado los 10,000. En algunas áreas centrales (reconocimiento de voz, reconocimiento de imágenes, etc.), la oferta de talentos de IA ni siquiera representa el 40% de la demanda del mercado, y esta tendencia se está volviendo cada vez más grave a medida que aumenta el número de empresas de IA. En la etapa exploratoria de la tecnología y las aplicaciones de la inteligencia artificial, los talentos destacados desempeñan un papel vital en el desarrollo industrial e incluso afectan el desarrollo de rutas técnicas. Estados Unidos (5.158 personas) y la Unión Europea (5.787 personas) han reunido un gran número de élites que confían en su investigación científica, capacidades de innovación y oportunidades de desarrollo. El número de talentos destacados está muy por delante del mundo, mientras que la proporción de ellos. El número de talentos destacados en China (977 personas) sigue siendo significativamente bajo, menos que en Europa y Estados Unidos, 1/5.

La tasa de entrada y salida de talento puede medir la capacidad del ecosistema de un país para atraer y retener talento extranjero.

Según los estándares de clasificación de las empresas de Element AI, países como China y Estados Unidos son países ancla con bajas tasas de entrada y salida de talentos de IA. En particular, el número total de talentos de inteligencia artificial en los Estados Unidos se mantiene relativamente estable. Específicamente, el cultivo de inteligencia artificial en mi país sigue siendo principalmente local, y la cantidad de talentos extranjeros que regresan a China solo representa el 9% del total de talentos nacionales. Entre ellos, Estados Unidos es la mayor fuente de talentos nacionales de IA que regresan, y representa el 43,9% de todos los talentos que regresan. Se puede observar que aún es necesario fortalecer el atractivo de las políticas, la tecnología y el medio ambiente nacionales para los talentos extranjeros.

Desde la perspectiva de la ecología académica

Capacidades de innovación científica y tecnológica: la producción de investigación científica es sólida y es necesario fortalecer la integración de la industria y la academia.

Las capacidades de investigación científica son la fuerza impulsora para el desarrollo de la industria de la inteligencia artificial. A juzgar por el número de artículos publicados, de 1998 a 2018, la Unión Europea, China y Estados Unidos se ubicaron entre los tres primeros, representando el 69,64% del número total de artículos publicados en todo el mundo. En los últimos años, mi país ha llevado a cabo activamente un despliegue científico y tecnológico con visión de futuro, y la IA se ha desarrollado fuertemente, representando el 28,2% de los artículos mundiales sobre inteligencia artificial desde 1998 al 28,2% en 2018, con una tasa compuesta anual del 17,94%. En 2018, China ocupó el primer lugar en el mundo con 24.929 artículos sobre IA. Las activas actividades de investigación de China se reflejan en el enorme potencial de desarrollo de la inteligencia artificial.

La influencia de los periódicos chinos aún debe mejorarse, pero la brecha con Europa y Estados Unidos se está reduciendo año tras año. El índice FWCI es actualmente el mejor método para evaluar cuantitativamente la calidad de los artículos de investigación científica. Usamos FWCI para representar la influencia de un artículo después de 1 normalización. Cuando FWCI ≥ 1, significa que la calidad de los artículos evaluados ha alcanzado o superado el nivel promedio mundial. En los últimos 20 años, la influencia de las citas ponderadas de los artículos estadounidenses sobre IA ha sido "dominante". En 2018, el FWCI fue un 36,78% superior al promedio mundial. Europa se mantiene relativamente estable, equivalente al promedio mundial; la influencia de los artículos sobre IA en China ha aumentado significativamente. El FWCI de China en 2018 fue de 0,80, un aumento del 44,23% con respecto a 2010. Sin embargo, la influencia de los artículos sobre IA sigue siendo un 20% menor que el promedio mundial. el promedio mundial. A juzgar por el 1% de los artículos antes de un alto número de citas, Estados Unidos y China ocupan el primer y segundo lugar en el mundo en términos de producción de papel de alta calidad, casi cuatro veces más que el Reino Unido, que ocupa el tercer lugar. En general, la producción de artículos nacionales de alta calidad es comparable a la de Estados Unidos, pero en general, la influencia de los artículos de IA todavía está por detrás de la de Estados Unidos, Europa y Estados Unidos.

Desde la perspectiva del autor, las instituciones de investigación científica y las universidades son actualmente la fuerza absoluta en la producción de conocimiento de inteligencia artificial en mi país, lo que refleja las deficiencias en la transformación de los resultados de la investigación científica. Estados Unidos, la Unión Europea y Japón han mostrado una tendencia a la participación conjunta de empresas, agencias gubernamentales y universidades. Los datos de Scopus muestran que en 2018, la proporción de contratos en papel de IA firmados por empresas estadounidenses fue 7,36 veces mayor que la de China y 1,92 veces mayor que la de la Unión Europea. De 2012 a 2018, la proporción de documentos de IA firmados por empresas estadounidenses aumentó un 43 por ciento, mientras que la proporción de documentos de IA firmados por empresas chinas solo aumentó un 18 por ciento. Además, la inteligencia artificial está estrechamente relacionada con las aplicaciones del mercado y los documentos sobre cooperación entre escuelas y empresas están ampliamente disponibles. La proporción de trabajos de cooperación entre escuelas y empresas en mi país es sólo del 2,45%, muy por detrás de Israel (10,06%), Estados Unidos (9,53%) y Japón (6,47%). Desde la perspectiva de la integración de la industria y la academia, la investigación en inteligencia artificial de mi país está impulsada por la academia y la participación de las empresas en la investigación científica es baja o es difícil lograr una orientación al mercado.

El número de universidades de inteligencia artificial en China se encuentra en realidad en el segundo escalón y su fuerza es equivalente a la de Estados Unidos. Las universidades son los principales proveedores de talentos en inteligencia artificial y producción en papel. Según estadísticas del Tencent Research Institute, hay 367 universidades en todo el mundo que ofrecen disciplinas relacionadas con la inteligencia artificial, de las cuales Estados Unidos (168) lidera el camino, representando el 45,7% del total mundial. China tiene 20 universidades y ocupa el tercer lugar junto con el Reino Unido, que tiene un número ligeramente inferior. Además, la fortaleza de las universidades de nuestro país en general ha aumentado y su desempeño ha sido sólido. Según la lista de las 20 mejores universidades de IA de 2019 publicada por el Instituto de Tecnología de Massachusetts, la Universidad Tsinghua y la Universidad de Pekín de China ocuparon los dos primeros lugares, subiendo 1 y 3 lugares respectivamente desde 2018.

Desde la perspectiva del entorno de innovación

Inversión en I+D: la brecha entre China y Estados Unidos se ha reducido.

China tiene una alta inversión e intensidad en I+D y ocupa una posición importante en el desempeño global de I+D. Desde la perspectiva de la inversión en I+D, Estados Unidos, China, Japón y Alemania siempre han sido las principales fuerzas en la inversión mundial en I+D. Según estadísticas de IDC, en 2018, la inversión total en I+D en los cuatro países representó el 60,77% del total mundial. Entre ellos, Estados Unidos ha ocupado el primer lugar en inversión mundial en I+D durante muchos años consecutivos debido a su fuerte fortaleza en I+D. En los últimos años, la inversión de China en I+D ha mostrado un fuerte impulso. Según las estadísticas de Statista, la inversión nacional en I+D en 2019 fue de 51.920 millones de dólares, solo superada por Estados Unidos. La brecha con Estados Unidos se está reduciendo. De 2000 a 2019, la CAGR llegó al 14,43%, mientras que la CAGR de EE. UU. fue solo del 2,99%. Debido a muchas razones, como la debilidad económica, la Unión Europea y Japón han mostrado una tendencia ascendente relativamente lenta. Según la tendencia de crecimiento de la inversión y la intensidad en I+D, China puede reemplazar a Estados Unidos como líder mundial en I+D dentro de uno o dos años. Desde la perspectiva de la intensidad de la I+D, la intensidad de la I+D de mi país está aumentando gradualmente y el aumento es relativamente grande. Sin embargo, todavía hay una brecha en el énfasis en la intensidad de la inversión en actividades de innovación en comparación con Estados Unidos y Japón. La intensidad de I+D de China en 2018 fue del 1,97%, 1,53 y 0,87 puntos porcentuales inferior a la de Japón y Estados Unidos.

Inversión de capital: Hay más fondos y menos proyectos, y el foco de la inversión de capital está en el mercado de terminales.

China y Estados Unidos son las “tierras altas financieras” de la inteligencia artificial global. El costo de desarrollo de la inteligencia artificial es alto y la inversión de capital se ha convertido en la principal fuerza que promueve el desarrollo tecnológico. A nivel mundial, Estados Unidos es líder en inversión y financiación de nuevas empresas de inteligencia artificial. Los datos de CAPIQ muestran que de 2010 a 2019, las empresas estadounidenses de IA recaudaron un total de 77.300 millones de dólares en financiación, superando a China en 32.000 millones de dólares y representando el 50,7% de la financiación mundial total. Especialmente desde la administración Trump, la inversión en inteligencia artificial ha aumentado gradualmente. Como segundo país financiero más grande del mundo, China representa el 35,5% del financiamiento total mundial. Teniendo en cuenta la estructura existente y los cambios recientes, es difícil para otros países y regiones sacudir a China y Estados Unidos en escala. A juzgar por la cantidad de nuevas empresas de inteligencia artificial, Estados Unidos sigue liderando el mundo. De 2010 a 2018, hubo un total de 7.022 nuevas empresas en Estados Unidos, aproximadamente 8 veces más que en China (870 empresas). El número de nuevas empresas de inteligencia artificial en China alcanzó un máximo de 65.438+079 en 2065.438+06 y luego disminuyó gradualmente. En los últimos dos años, hubo 179 (2065, 438+07) y 1565, 438+0 (2065, 438+08) respectivamente, lo que indica que el mercado de capitales de China ha invertido en IA. En general, las nuevas empresas de inteligencia artificial de China están creciendo lentamente, pero la financiación total está creciendo rápidamente. Esta situación de "más fondos y menos proyectos" es un aviso temprano de una inminente burbuja en el sector.

En comparación con Estados Unidos, la inversión de capital de China se centra en mercados finales que son fáciles de implementar. Desde la perspectiva de la financiación, el desarrollo de China en varios campos está relativamente equilibrado y la capa de aplicaciones es un área destacada, como la conducción autónoma, el aprendizaje y la obtención de imágenes por ordenador, el reconocimiento de voz, la tecnología de drones, etc., todos ellos superando a los de Estados Unidos. El mercado estadounidense se centra en el desarrollo de tecnologías subyacentes. Según datos del Tencent Research Institute, los chips y procesadores son los campos con mayor financiación en Estados Unidos, representando el 31% de la financiación total. En la actualidad, mi país concede gran importancia al mercado de chips de inteligencia artificial, pero debido a las altas barreras técnicas y los umbrales de inversión, la financiación nacional de chips está en desventaja.

Método TOPSIS basado en entropía de información: evaluación integral del índice

Los datos muestran que Estados Unidos lidera absolutamente en indicadores integrales y tres indicadores principales de proyectos, China ocupa el segundo lugar y 28 países europeos. están temporalmente rezagados. Específicamente, Estados Unidos tiene ventajas obvias en reservas de talento en inteligencia artificial, producción de innovación y escala de financiamiento. Como estrella en ascenso, China ha alcanzado a Estados Unidos, pero su nivel general aún está rezagado, especialmente en términos de excelentes recursos humanos y solicitudes de patentes de alta calidad. Sin embargo, en términos de número e influencia de los artículos, inversión en I+D y otros indicadores, China se está desarrollando rápidamente y la brecha con Estados Unidos se está reduciendo. A juzgar por el análisis específico de varios indicadores, la investigación sobre inteligencia artificial de mi país se distribuye principalmente en universidades e instituciones de investigación científica. La participación empresarial es baja, la producción está fragmentada y existe una falta de integración sistemática con el mercado. el desarrollo de la tecnología de inteligencia artificial de mi país y aprovechar las ventajas industriales. Además, la producción de investigación científica, el número de empresas y las áreas de financiación de mi país se concentran en los tramos medio e inferior de la cadena industrial, y las tecnologías centrales ascendentes todavía están controladas por empresas extranjeras. En el futuro, si el campo tecnológico subyacente nacional aún no logra avances, inevitablemente conducirá a un cuello de botella en el desarrollo de la industria de la inteligencia artificial.

Perspectivas

Reimpreso del Comité de Innovación Colaborativa de Información