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1、II摘要隨著大數據、云計算、物聯網等信息技術的發展,泛在感知數據和通用圖形處理器推動以深度神經網絡為代表的人工智能技術飛速發展,大幅跨越了科學與應用之間的“技術鴻溝”,人工智能產業迎來第三次浪潮,產業規模呈現爆發式增長,全球產業規模在 2021 年已達 3418 億美元,同年國內核心產業規模也已接近 2000億人民幣。中國、美國、英國、日本、韓國等多國均已將人工智能產業發展列入國家政策中,目前全球人工智能產業競爭主要在中美兩國之間展開。為了打造一批新一代人工智能創新發展樣板,形成一批可復制可推廣的經驗,帶動全國人工智能健康發展,國家共批準 19 個城市成為國家新一代人工智能創新發展試驗區,合肥
2、成為國內第二批獲批城市。本報告旨在為合肥市人工智能產業發展提供規劃建議,共分為三章。第一章對全球及國內人工智能產業和專利進行分析,以揭示人工智能產業格局及技術發展趨勢,明晰中國人工智能產業在全球產業中的地位。第二章對合肥市人工智能產業和專利進行分析,以明晰合肥市人工智能產業現狀和地位,發現產業和技術上的優勢與不足之處。第三章結合前兩章的分析結果,綜合產業整體發展趨勢以及合肥本地發展特點,從前沿基礎理論和硬件研究、關鍵核心技術突破、人工智能技術應用、人工智能企業培育、人工智能人才建設、人工智能產業集聚發展和發揮知識產權作用七個方面,為合肥市人工智能產業發展提供規劃建議。關鍵詞:1.人工智能;2.
3、專利分析;3.產業規劃I目錄第 1章 全球人工智能產業及專利分析.11.1 人工智能概述.11.2 課題研究方法及相關約定.21.3 全球人工智能產業分析.31.4 全球人工智能專利分析.61.5 國內人工智能產業分析.91.6 國內人工智能專利分析.111.7 本章小結.13第 2章 合肥市人工智能產業與專利分析.142.1 合肥市人工智能產業分析.142.2 合肥市人工智能專利整體分析.172.3 合肥市人工智能專利各分支分析.192.3.1 人工智能基礎層專利分析.192.3.1.1 AI 芯片技術.191)AI 芯片技術全球專利分析.202)AI 芯片技術中國專利分析.223)合肥市
4、AI芯片技術專利分析.234)合肥市 AI芯片產業發展建議.252.3.1.2 大數據技術.261)大數據技術全球專利分析.262)大數據技術中國專利分析.293)合肥市大數據技術專利分析.324)合肥市大數據產業發展建議.382.3.1.3 機器學習技術.391)機器學習技術全球專利分析.392)機器學習技術中國專利分析.413)合肥市機器學習技術專利分析.424)合肥市機器學習產業發展建議.45II2.3.1.4 小結.462.3.2 人工智能技術層專利分析.482.3.2.1 計算機視覺技術.481)計算機視覺技術全球專利分析.482)計算機視覺技術中國專利分析.513)合肥市計算機視覺
5、技術專利分析.524)合肥市計算機視覺產業發展建議.572.3.2.2 智能語音技術.571)智能語音技術全球專利分析.572)智能語音技術中國專利分析.603)合肥市智能語音技術專利分析.624)合肥市智能語音產業發展建議.642.3.2.3 自然語言處理技術.651)自然語言處理技術全球專利分析.652)自然語言處理技術國內專利分析.673)合肥市自然語言處理技術專利分析.704)合肥市自然語言處理產業發展建議.722.3.2.4 小結.732.3.3 人工智能應用層專利分析.742.3.3.1 智能機器人技術.741)智能機器人技術全球專利分析.752)智能機器人技術中國專利分析.773
6、)合肥市智能機器人技術專利分析.814)合肥市智能機器人產業發展建議.872.3.3.2 智能家居技術.881)智能家居技術全球專利分析.882)智能家居技術中國專利分析.913)合肥市智能家居技術專利分析.944)合肥市智能家居產業發展建議.992.3.3.3 小結.1002.3.4 本章小結.102III第 3章 結論及建議.1063.1 聚焦前沿基礎理論和硬件研究.1063.1.1 聚焦計算智能和類腦智能并重點突破.1063.1.2 支持戰略科技力量建設.1073.1.3 支持技術攻關和成果轉化.1073.2 突破關鍵核心技術.1083.2.1 集中攻克智能感知技術.1083.2.2 強
7、化技術生態環境建設.1083.3 推動技術應用規?;涞?1093.3.1 賦能傳統行業轉型升級.1093.3.2 打造人工智能典型應用示范場景.1103.4 強化人工智能企業培育.1113.5 建設人工智能人才高地.1123.6 引導人工智能產業集聚發展.1133.7 充分發揮知識產權作用.113附表 1:人工智能技術分解表.115附表 2:擬推薦引進企業名單.117第 1 章 全球人工智能產業及專利分析1第第 1 章章 全球人工智能產業及專利分析全球人工智能產業及專利分析1.1人工智能概述人工智能概述人工智能(Artificial Intelligence)主要是指在各類機器載體(手機、電
8、腦、交通工具、機器人、機械設備等)上模擬并擁有類似生物/超越生物的智能(感知、學習、推理、交流等)。人工智能初期屬于計算機科學的分支,研究領域涉及計算機視覺、自然語言處理、機器學習、語音處理等,同時又與多個學科緊密相關,包括自動控制、電子技術、數學、心理學、語言學、哲學等。人工智能研究目的是通過探索智慧的實質,擴展人類智能促使智能主體會聽(語音識別、機器翻譯等)、會看(圖像識別、文字識別等)、會說(語音合成、人機對話等)、會思考(人機對弈、專家系統等)、會學習(知識表示,機器學習等)、會行動(機器人、自動駕駛汽車等)。一個經典的 AI 定義是:“智能主體可以理解數據及從中學習,并利用知識實現特
9、定目標和任務的能力。自人工智能的概念于 1956年被提出后,人工智能經歷了三次浪潮。隨著神經網絡的出現,人工智能迎來了第一次浪潮,各項研究的突破性進展大大提升了人們對人工智能的期望,人們開始嘗試更具挑戰性的任務,然而計算力及理論等的匱乏使得不切實際目標的落空,人工智能的發展走入了低谷。1980 年,專家系統模擬人類專家的知識和經驗解決特定領域的問題,實現了人工智能從理論研究走向實際應用、從一般推理策略探討轉向運用專門知識的重大突破,而機器學習(特別是神經網絡)探索不同的學習策略和各種學習方法,在大量的實際應用中也開始慢慢復蘇,人工智能走入應用發展的新高潮。2006 年以來,隨著大數據、云計算、
10、物聯網等信息技術的發展,泛在感知數據和通用圖形處理器推動以深度神經網絡為代表的人工智能技術飛速發展,大幅跨越了科學與應用之間的“技術鴻溝”,迎來爆發式增長的第三次浪潮。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告21.2課題研究方法及相關約定課題研究方法及相關約定本報告數據所使用的專利檢索系統及數據庫為智慧芽檢索系統全球專利數據庫,非專利檢索工具包括中國知識資源總庫(CNKI)、Web of Science、Bing檢索、百度搜索。數據檢索階段包括技術分支確定、制定檢索策略的完善以及專利檢索。對于技術分支確定,根據人工智能各項技術環節結合合肥市產業發展規劃進行了技術分解,基礎層選取了代表算力、算法
11、和數據這三大驅動力的 AI 芯片、機器學習和大數據,參見附表 1,技術層選取了作為人工智能的視覺中樞、語音和語言中樞的計算機視覺、智能語音和自然語言處理,應用層選擇了家電和機器人,對于家電和機器人產業,合肥市和安徽省均出臺了專項政策予以重視,并且家電是合肥的支柱行業,機器人產業近年來也得到了快速發展,具備向高端化和智能化發展的基礎,。其中專利檢索經過多次不同角度反復校驗,在專利數據盡可能查全查準的基礎上力求減少噪音專利,再進行數據清洗和數據標引,來確保檢索數據的完整性和準確性。本報告中專利檢索時間范圍為 1980 年 1 月1 日-2022年 10 月 31日。本課題采用人工逐篇去噪和統計分析
12、去噪兩種方法,針對重點技術和重點申請人的專利進行逐篇閱讀去除噪音,對于其余數據采用統計 IPC 分類號和關鍵詞,進行篩選去除噪音。為便于讀者閱讀本報告,準確理解其中相關數據與術語的含義,在此,特對本報告中各章可能涉及的共性問題作如下統一說明與約定。本節對本報告中出現的一些專利術語或者現象給出解釋。項:同一項發明可能在多個國家或者地區提出專利申請,在進行專利申請數量統計時,對于數據庫中以一族(這里的族指的是同族專利中的族)數據出現的一系列專利文獻,計算為一項;一般情況下,在統計技術來源時,使用項作為計數單位。件:在進行專利申請數量統計時,例如為了分析申請人在不同國家、地區或者組織所提出的專利申請
13、的分布情況,將同族專利申請分開進行統計,所得到的結果對應于申請的件數;1 項專利申請可能對應于 1 件或者多件專利申第 1 章 全球人工智能產業及專利分析3請。一般情況下,在統計技術布局時,使用件作為計數單位。全球申請:申請人在全球范圍內的向各專利局提出的專利申請。國內申請:中國申請人在中國國家知識產權局的專利申請。申請人名稱:為了便于規范統計各申請人的專利數據,一般將申請人控股子公司歸類到申請人集團,形成歸一化申請人,在區域之間和區域內部申請人分析比對時,則僅將相應區域申請人歸類到申請人集團。1.3全球人工智能產業分析全球人工智能產業分析隨著人工智能產業的不斷發展,已經形成了“基礎層-技術層
14、-應用層”的完整產業鏈結構,如圖 1-3-1 所示。其中,基礎層為人工智能提供算力、數據及算力支撐,主要包括 AI 芯片、大數據和機器學習;技術層是人工智能產業的核心,以模擬人的視覺、聽覺和語言等智能相關特征為出發點,構建技術路徑,主要包括計算機視覺、智能語音和自然語言處理;應用層是人工智能產業的延伸,面向特定應用場景需求而形成軟硬件產品或解決方案,覆蓋了機器人、家居、汽車、醫療、金融、安防、教育、零售等多個應用領域。圖 1-3-1 人工智能產業圖譜算力、數據和算法等因素決定了人工智能的產業基礎,政策、資本和人才等因素進一步促進產業不斷發展,分別成為產業的內部和外部驅動力。根據尚普研究院202
15、2 年全球人工智能產業研究報告中相關數據,如圖1-3-2 所示,隨著 AI 芯片技術的飛速發展、互聯網數據量迅猛增長以及各種先進算法的不斷更新,芯片算力從 2018年的 0.6 TOPS萬億次/秒增長至 2021 年的15.8 TOPS 萬億次/秒,全球數據量從 2018 年的 32 ZB 增長至 2021 年的 101ZB,算法模型也從 2012 年代表性的深度學習 AlexNET 發展至近年來備受關注合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告4的 Transformers 以及 GPT-3 等大模型。圖 1-3-2 人工智能產業內部驅動力該報告進一步指出,如圖 1-3-3 所示,中國、美國、
16、印度、英國等多個國家陸續出臺多項政策引導本國人工智能產業發展;資本也大量涌入人工智能賽道,2021年全球人工智能相關融資次數超 2800次,總規模達約 670 億美元;各國重視人工智能相關人才的培育和吸納,中國、美國和印度的人才數量均超過了 10 萬,美國已經擁有了 1000多名頂尖人才。圖 1-3-3 人工智能產業外部驅動力在前述內外部驅動力的共同作用下,人工智能產業高速發展,產業規模呈現爆發式增長,根據 IDC(國際數據公司)于 2022 年 3 月 1 日發布的數據,如圖 1-3-4 所示,全球產業規模在 2021 年已達 3418 億美元,如圖 1-3-5 所示,美國和中國涌現了大量的
17、人工智能企業,數量全球領先。第 1 章 全球人工智能產業及專利分析5圖 1-3-4 全球人工智能產業規模圖 1-3-5 全球人工智能企業數量區域分布從產業鏈價值分布來看,基礎層雖然產業規模不大,但是其決定了產業的發展基礎,應用層以其廣泛的應用市場,成為了產業鏈的價值高地。以谷歌、亞馬遜、國際商業機器、微軟、蘋果、騰訊、阿里巴巴、百度、商湯科技和科大訊飛為代表的人工智能上市企業在立足自身核心業務的基礎上,均向產業鏈的各環節進行布局,逐步滲透產業鏈全鏈,以向位于應用層的金融、醫療/大健康、教育、家居、機器人等價值鏈中高端領域攀升。圖 1-3-6 全球各國人工智能產業評分在 2021 年世界人工智能
18、大會上,對全球各國人工智能產業進行了評分,如合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告6圖 1-3-6 所示,美國以 66.31 分高居榜首,中國緊跟其后,以 50.6分位列第二。1.4全球人工智能專利分析全球人工智能專利分析從圖 1-4-1 所示的全球專利申請趨勢來看,自從 2012 基于深度學習的 CNN網絡 AlexNet 在圖像識別比賽 ImageNet 上斬獲冠軍,深度學習吸引到了眾多研究者的注意,受其影響,全球專利申請量在 2014 年后增速明顯;在 2016 年國家發展改革委、科技部、工業和信息化部、中央網信辦制定的“互聯網+”人工智能三年行動實施方案以及國務院印發的“十三五”國家
19、戰略性新興產業發展規劃的推動下,中國人工智能專利申請量在這一年開始超越美國,并且呈現爆發式的增長。圖 1-4-1 全球人工智能專利申請趨勢經過多年的積累,中國人工智能專利申請總量已經超越美國,成為全球最大額技術來源區域和技術目標區域,如圖 1-4-2所示。a)技術來源區域b)技術目標區域圖 1-4-2 全球技術來源和目標區域進一步對全球專利申請人分析可知,如 1-4-3 所示,全球申請量排名前十第 1 章 全球人工智能產業及專利分析7的申請人均為企業,日本、美國、中國和韓國企業分別占據了 4/3/2/1 席。國際商業機器公司和谷歌重視芯片、算法等基礎軟硬件系統的研發,并借助自身在計算機視覺、語
20、音和自然語言處理等核心技術方面的優勢,向金融、醫療、教育、互聯網等多個應用領域廣泛布局,已經成為了全產業鏈覆蓋的巨頭企業,國際商業機器公司專利申請量排名全球第一。國內的互聯網巨頭騰訊和百度也采用了與國際巨頭同樣的發展模式,立足核心業務的同時向產業鏈各環節進行布局擴張,陸續推出了基于人工智能技術的 APP、軟硬件、平臺等多種類型的產品,覆蓋了金融、醫療、教育、汽車等多個應用領域,并且在研發技術的同時開展專利申請和布局,申請量躋身全球前十。圖 1-4-3 全球主要專利申請人綜合專利申請量、專利授權量和規模以上申請人數量來看,如圖 1-4-4 所示,與美國相比,中國在機器學習、計算機視覺和智能家居方
21、面的專利儲備、專利質量和優勢創新主體均超過了美國,具備較強的創新能力,但是在 AI芯片和自然語言處理方面與美國仍存在一定差距,仍需要不斷的積累和創新。a)中美專利申請量對比合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告8b)中美專利授權量對比c)中美規模以上申請人數量對比圖 1-4-4 中美兩國各技術環節創新能力比較隨著人工智能產業競爭形勢的日趨激烈,專利訴訟也隨之增多,美國成為專利訴訟發生的主要區域,超過 60%的訴訟案件發生在美國,從全球人工智能相關專利訴訟情況來看,如圖 1-4-5 所示,智能家居領域發生的訴訟案件最多。近年來發生的幾起訴訟得到了業內的廣泛關注,2017 年 9 月 iRobo
22、t 對 11家競爭對手提起專利侵權訴訟,并申請 ITC337 調查以及有限排除令和禁止令,共有 iLife 品牌的深圳 ILIFE 機器人、蘇州萊寶電器、深圳 Xrobot 共 3 家中國公司和 8 家外國公司被起訴,最終這場波及面甚廣的訴訟,除松騰 Matsutek 借用了臺灣工研院的一件 VSLAM 相關專利取得勝訴外,其余被訴的 10 家企業均敗訴,與 iRobot 達成有償和解,或被迫退出掃地機器人市場;谷歌與 Sonus 公司在智能音箱和語音控制技術方面也產生了專利糾紛,2020 年,Sonus 以多房間音頻技術為由起訴谷歌,聲稱谷歌持續竊取其揚聲器技術來構建 Google Home
23、和其他設備,幾個月后谷歌發起反訴,聲稱 Sonus 也侵犯了其多項專利,然后Sonus 再次起訴,最終在 2022 年 1 月,美國國際貿易委員會做出了有利于第 1 章 全球人工智能產業及專利分析9Sonos 的裁決,認定谷歌侵犯了 Sonus 的專利,作為應對,谷歌不得不調整其部分產品的功能。圖 1-4-5 全球人工智能專利訴訟案件分布1.5國內人工智能產業分析國內人工智能產業分析隨著 2016 年“十三五”規劃綱要及互聯網+”人工智能三年行動實施方案的出臺,標志著人工智能上升至我國國家戰略高度,2017 年 7 月,國務院發布新一代人工智能發展規劃,成為我國第一部關于人工智能產業發展的綱領
24、性規劃,自 2017 開始,人工智能連續三年寫入政府工作報告中,我國經濟發展動能逐步由“互聯網+”向“智能+”躍升。在國家政策的引導扶持下,國內人工智能產業規模呈現快速增長的態勢。根據火石創造產業研究院中國人工智能產業報告中相關數據,如圖 1-5-1所示,2021年國內人工智能核心產業規模接近 2000億人民幣。為了進一步依托地方開展人工智能技術示范、政策試驗和社會實驗,建設在推動人工智能創新發展方面先行先試、發揮引領帶動作用的區域,科技部2019 年 8 月印發了國家新一代人工智能創新發展試驗區建設工作指引,自2019 年北京市成為全國首個國家新一代人工智能創新發展試驗區以來,上海市、天津市
25、、深圳市、杭州市、合肥市、德清縣、重慶市、成都市、西安市、濟南市、廣州市、武漢市、蘇州市、長沙市、鄭州市、沈陽市和哈爾濱市先后入選;為了促進人工智能和實體經濟深度融合,立足“謀改革、促應用、導經驗”的定位,進一步強化應用導向,主動挖掘開拓應用場景,加速帶動新技術、新產品應用落地,培育形成新的經濟增長點,工信部提出建設國家人工智合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告10能創新應用先導區,2019 年,浦東新區作為全國首個人工智能創新應用先導區揭牌,此后,深圳、濟南-青島、北京、天津(濱海新區)、杭州、廣州、成都、南京、武漢和長沙先后成為先導區。圖 1-5-1 中國人工智能核心產業規模該報告進一
26、步指出,從國內人工智能企業分布情況來看,京津冀、長三角、珠三角區域匯聚了接近 90%的人工智能企業,形成三足鼎立的態勢;從人工智能投融資分布來看,近 5 年來長三角地區是最重要的投資目的地,北京集中了近 1/3的投資事件數量。根據第六屆世界智能大會閉幕式上發布的 2022 年中國新一代人工智能科技產業區域競爭力評價指數報告,如圖 1-5-2所示,在 2022 年中國新一代人工智能科技產業發展區域競爭力排名中,排名前二的省市分別是北京和廣東,上海、浙江、山東、四川、安徽、遼寧和湖南分列第 3-10 位;在四大都市圈排名中,排名第一的是長三角,排名第二的是京津冀,排名第三和第四的分別是珠三角和川渝
27、地區,如圖 1-5-3 所示。圖 1-5-2 中國新一代人工智能科技產業發展區域競爭力排名第 1 章 全球人工智能產業及專利分析11圖 1-5-3 四大經濟圈人工智能科技產業發展區域競爭力排名1.6國內人工智能專利分析國內人工智能專利分析圖 1-6-1 國內人工智能專利申請趨勢如圖 1-6-1 所示,在 2000 年之前,國內人工智能技術和產業發展緩慢,年專利申請量不足 100 件;2001-2015 年之間,隨著技術的不斷積累突破和產業的發展,專利申請量開始呈現逐年增長的趨勢;2016 年,在國內出臺的“十三五”規劃綱要及互聯網+”人工智能三年行動實施方案等人工智能產業政策的引導支撐下,專利
28、申請量開始呈現爆發式增長態勢,2021 年專利申請量接近 10 萬件。如圖 1-6-2 所示,國內除了企業以外,高校和科研院所也是主要的創新主體,具備一定的技術實力。作為平安集團旗下科技解決方案專家,平安科技重視人工智能技術研發和應用,賦能集團在金融、醫療健康、汽車服務、智慧城市等多個領域發展,專利申請量位列國內第三。西安電子科技大學依托人工智能學院,聯合企業建立了多個國家級平臺以及省部級創新團隊,在感知、圖像理解、視覺計算認知等方面具備較強的技術實力,專利申請量躋身國內前十。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告12圖 1-6-2 國內主要專利申請人從國內各市專利申請量來看,北京和深圳集聚
29、了百度、騰訊、平安科技、華為、寒武紀、商湯科技等多家人工智能龍頭企業,總體企業數量也處于國內領先地位,專利申請量分列國內第一、二位。圖 1-6-3 國內主要專利申請人從國內人工智能相關專利訴訟情況來看,如圖 1-6-4 所示,主要涉及自然語言處理和智能家居等領域。2012 年,九陽股份有限公司起訴飛利浦公司和三聯商社,主張三聯商社銷售的飛利浦公司生產的三種型號豆漿機侵犯了其擁有的發明專利“一種易清洗多功能豆漿機”的專利權,法院經審理認為,被控侵權豆漿機具備涉案專利獨立權利要求所記載的全部技術特征,落入涉案專利的保護范圍,飛利浦公司、三聯商社未經許可、生產、銷售侵害九陽公司涉案專利的豆漿機,應承
30、擔相應的民事責任,據此判令飛利浦公司、三聯商社停止侵權,飛利浦公司賠償九陽公司經濟損失 100 萬元,二審期間,經法院調解,九陽公司與飛利浦公司在達成合作協議的基礎上,一并解決了包括涉案專利在內的標的額近 1000 萬元的 5起專利訴訟。2020年 8 月,上海智臻智能網絡科技股第 1 章 全球人工智能產業及專利分析13份有限公司(小 i 機器人)向上海市高級人民法院提起訴訟,要求蘋果公司停止 Siri(智能助理)專利侵權,包括但不限于,要求蘋果公司停止制造、使用、許諾銷售、銷售、進口侵犯名為“一種聊天機器人系統”(專利號:ZL200410053749.9)發明專利權的產品,并暫計索賠金額 1
31、00 億元,目前案件尚處于庭審階段。圖 1-6-4 國內人工智能專利訴訟案件分布1.7本章小結本章小結通過對于全球人工智能產業和專利的深入分析,我們得出了如下結論:1、人工智能成為多國的國家戰略,美國產業競爭力排名第一,中國緊跟其后排名第二;2、中國在機器學習、計算機視覺和智能家居方面具備較強的創新能力,在AI芯片和自然語言處理方面與美國仍有一定差距;3、龍頭企業在立足核心業務的同時,逐步向產業鏈全鏈進行滲透;4、人工智能產業上游決定了產業發展基礎,下游成為價值高地,向位于應用層的金融、醫療/大健康、教育、家居、機器人等價值鏈中高端領域攀升是發展趨勢之一。5、在人工智能科技產業發展區域競爭力排
32、名中,長三角區域位列國內都市圈第一,安徽省排名國內第八。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告14第第 2 章章 合肥市人工智能產業與專利分析合肥市人工智能產業與專利分析2.1合肥市人工智能產業分析合肥市人工智能產業分析合肥擁有十分雄厚的產業基礎、不斷增強的創新能力、日益鞏固的樞紐地位,為人工智能產業的發展奠定了良好的基礎。合肥市發展人工智能產業得到了國家和安徽省的多方支持,2018 年安徽省人民政府發布安徽省新一代人工智能產業發展規劃(2018-2030 年),提出“一核兩地多點”的產業布局,合肥依托中國聲谷作為人工智能產業核心區;2019 年 10 月獲批成為國家建設新一代人工智能創新發
33、展試驗區城市。如圖 2-1-1 所示,自 2017 年起,安徽省和合肥市陸續出臺了多項政策,從產業規劃、產業支撐、園區建設、細分領域、成果轉化等多方面引導支持人工智能產業發展。圖 2-1-1 合肥市人工智能產業政策支撐情況目前,合肥已建成中國聲谷,科大硅谷建設實施方案也已經出爐。其中,2012 年工信部與安徽省政府簽署共同推進安徽省語音產業發展合作備忘錄。雙方于 2018 年 5 月簽署工業和信息化部 安徽省人民政府進一步共同推進安徽智能語音產業發展合作協議,提出用 5 年左右時間,將“中國聲谷”打造成全國智能語音領域產業發展高地,園區未來旨在依托中科大,中科院,科大訊飛等全球領先的語音,機器
34、視覺,生物識別等智能交互技術,通過“云平臺”和“大數據”軟硬件相結合的支撐服務體系,以及“金融創新、市場推廣”兩大政策服務體系,在“互聯網+、智能終端、智慧城市、移動健康”四大第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析15產業方向進行布局,對大型項目按照“一事一議”原則量身打造個性化支持政策,建設產業高地、完善產業鏈、形成產業化集中效應、打造千億園區,截止2021 年底,入駐企業總數已達 1423 家,帶動產值 1378 億元。2022 年,安徽省發布“科大硅谷”建設實施方案,明確將以中國科大為紐帶,匯聚創新力量,發揮科技體制創新引領作用,將“科大硅谷”建設成為在國際上有重要影響力的科技創新策源
35、地和新興產業聚集地,計劃到 2025年,爭取匯聚優秀人才超 10 萬名,基金規模超 2000 億元;集聚企業超 1 萬家,培育高新技術企業1000 家,上市公司和獨角獸企業 50家以上。如圖 2-1-2 所示,在各項政策的引導以及產業園區的支撐下,合肥已經形成了完整的產業鏈結構,鏈上各環節均形成了企業集聚,打造了以智能語音為代表的支柱型產業,2021 年智能語音產業規模突破 185 億元,占全國該產業總產值的 64.9%;培育出了以科大訊飛、華米科技為代表的一批龍頭企業和高成長型企業,引進了以寒武紀、??低暈榇淼亩嗉覂瀯萜髽I;同時還擁有中國科學技術大學(后文中簡稱為“中科大”)、合肥工業大
36、學(后文中簡稱為“合工大”)、中國科學院合肥物質科學研究院(后文中簡稱為“中科院合肥物研院”)等多家實力雄厚的高校和科研院所??傮w來看,合肥市人工智能產業核心技術實力主要集中于技術層,智能語音方向科大訊飛以 60%市場份額穩居全國第一,在語音識別、語音合成、聲紋識別等核心技術方面具備較大優勢,在立足 B 端(Business,即面向企業或商家)業務的基礎上,推出了錄音筆、辦公本、學習機、掃描詞典筆、彩色電子閱讀器等多個品類的 C 端(Customer,即面向消費者)語音產品;科大訊飛在自然語言處理方向的實力強勁,基于自身全面的技術布局,向醫療、教育等多個領域擴大業務版圖。合肥在計算機視覺和機器
37、學習方面產業整體實力有待提升,雖然具備科大訊飛、??低暫腿A米科技這幾家優勢企業,但是仍然存在其余本地企業數量偏少實力偏弱的情況。傳統家電制造是合肥的主導產業之一,“蕪馬合”機器人板塊也已成為全國知名的機器人產業集聚區,這為合肥借助人工智能技術促進家電和機器人產業向高端化智能化發展奠定了良好的基礎。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告16圖 2-1-2 合肥市人工智能鏈上主要企業分布長三角是我國經濟發展最活躍、開放程度最高、創新能力最強的區域之一。在人工智能領域,上海、杭州、合肥、蘇州等城市均入選國家新一代人工智能創新發展試驗區。2021 年,安徽省、浙江省、江蘇省和上海市以市場化、輪值制
38、為原則,在工信部門指導下,成立了人工智能產業鏈聯盟,科大訊飛為該產業鏈聯盟理事長單位,聯盟匯聚了長三角人工智能領域重點骨干企業、高校院所、行業協會、社會機構,旨在匯聚各類創新元素,加速形成產業生態,從而助力長三角人工智能產業的高質量發展。圖 2-1-3 長三角城市人工智能產業比對上海、杭州、南京和蘇州人工智能產業發展迅猛,具備可觀的產業規模和企業數量,產業競爭力位列國內前十,在基礎設施、核心技術和應用示范等多個方面值得學習和借鑒。如圖 2-1-3 所示,與上海、杭州、南京、蘇州這幾座長三角城市相比,合肥已經依托科大訊飛建立了智能語音國家新一代人工智能開放創新平臺,同時還擁有語音及語言信息處理國
39、家工程研究中心以及類腦智能技術及應用國家工程實驗室這兩大國家級 AI 應用研究平臺,并進一步依托泰岳祥生、中科類腦以及寒武紀建立了中文信息處理開放創新平臺、深度學習應第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析17用開源平臺以及深度學習智能處理平臺三大自主 AI開放創新平臺,積累了一定的創新優勢。在產業規模和企業數量上與其他幾座城市還存在一定差距,在申報建設國家人工智能創新應用先導區方面可進一步發力。2.2合肥市人工智能專利整體分析合肥市人工智能專利整體分析從國內各市專利申請量排名來看,如圖 2-1-4 所示,上海、杭州、南京和蘇州這幾座長三角城市已經躋身全國前十,雖然合肥人工智能產業起步較晚,但
40、是經過近幾年的高速發展,專利申請量已經位居國內第十一位,與蘇州差距較小。圖 2-1-4 國內各市申請量排名圖 2-1-5 長三角城市主要專利申請人從長三角城市主要專利申請人來看,如圖 2-1-5 所示,各地申請人類型均為“企業+科研院?!?,科大訊飛作為合肥的龍頭企業,專利儲備已經超過蘇州、南京和上海的優勢企業,具備一定創新優勢;合工大、中科大、安徽大學、中科院合肥物研院以及安徽農業大學等科研院校深耕物理、數學等基礎性科研研究,并且也陸續開設了人工智能相關專業,將技術轉化為了一定的專利儲備,為產學研合作打下了良好的基礎。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告18綜合專利申請量、專利授權量和規模
41、以上申請人數量來看,如圖 2-1-6 所示,與其余四市相比,合肥在智能語音和智能家居方面的專利儲備、專利質量和優勢創新主體均具備一定優勢,具有較強的創新能力,但是在基礎層方面還存在一定差距。a)專利申請量對比b)專利授權量對比c)規模以上申請人數量對比圖 2-1-6 長三角城市創新能力比對從長三角城市專利運營情況來看,如圖 2-1-7 所示,合肥已經具備一定的第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析19專利運營規模,可進一步通過質押和許可推動知識產權的轉化應用。圖 2-1-7 長三角城市專利運營情況對比2.3合肥市人工智能專利各分支分析合肥市人工智能專利各分支分析為了對合肥市人工智能產業各技術
42、環節現狀進行深入分析,按照前文中技術分解方式,對人工智能基礎層、技術層和應用層進行了專利分析。2.3.1人工智能人工智能基礎層專利分析基礎層專利分析2.3.1.1 AI 芯片技術芯片技術隨著深度學習領域帶來的技術性突破,人工智能無論在科研還是產業應用方面都取得了快速發展。深度學習算法需要大量的矩陣乘加運算,對大規模并行計算的算力有很高的要求,CPU 和傳統計算架構無法滿足對于并行計算的算力需求,需要特殊定制的處理單元,因而 AI 芯片技術得以迅速發展。目前 AI芯片主要包括 GPU、FPGA、ASIC 等,受生物腦的啟發,類腦芯片成為了當下的研究熱點之一。AI 芯片的產業鏈中,上游包括半導體材
43、料、半導體設備以及 EDA 設計軟件,中游包括芯片設計、芯片制造、芯片封裝和測試,下游廣泛應用于智能計算、消費電子等領域。如圖 2-3-1-1-1所示,AI芯片核心設計軟件、制造設備和制程工藝服務商主要為國外企業,如阿斯麥、楷登電子等,為了遏制中國本土芯片產業的發展,美國采取了增加關稅、限制出口、禁止代工等一系列手段,為了突破美國的全面封鎖,在產業鏈的各個環節上,國內已經涌現了一批具備自主知識產權的供應商和服務商,如中芯國際、國微思爾芯、江蘇長電等,但是我國芯片產業規模和核心技術實力與國外仍有一定差距,尤其是在高端制造合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告20設備、高端芯片設計等方面。圖 2
44、-3-1-1-1 全球芯片產業鏈概況軟件、算法和平臺與芯片構成了完整的應用生態鏈。IBM、英偉達等國外巨頭企業已全面布局生態鏈各環節,以擴大市場占有率和業務覆蓋范圍。1)1)AIAI 芯片技術全球專利分析芯片技術全球專利分析作為人工智能底層核心硬件,AI 芯片的研發得到了越來越多企業的重視,如圖 2-3-1-1-2所示,全球專利申請量呈現快速增長趨勢。如圖 2-3-1-1-3 所示,美國作為芯片大國,擁有最多的專利儲備;中國同樣重視 AI 芯片技術研發和專利布局,2016年后年申請量開始反超美國,專利儲備已達全球第二。圖 2-3-1-1-2 AI 芯片全球申請趨勢圖 2-3-1-1-3 AI
45、芯片技術來源區域分布如圖 2-3-1-1-4及圖 2-3-1-1-5所示,綜合各類芯片申請趨勢和申請量來看,與通用芯片 GPU 和專用芯片 ASIC 相比,FPGA 具備定制化成本低和功耗小的優勢,占據了近一半的比例;類腦芯片的研究起步較晚,但是其采用了存算分離的非馮架構,能夠實現毫瓦級的超低功耗,并且仿照人腦結構和功能設計,與感知、識別、分析和決策等人工智能應用場景更加貼切,受到了各國的廣泛第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析21關注,申請趨勢增速明顯。圖 2-3-1-1-4 各類 AI 芯片全球申請趨勢圖 2-3-1-1-5 各類 AI 芯片申請量占比從各類芯片主要申請人來看,如圖 2
46、-3-1-1-6 所示,GPU和 FPGA主要申請人大部分為國外企業。英特爾和英偉達是板載和獨立 GPU 行業的巨頭,蘋果則主要布局移動 GPU;賽靈思、阿爾特拉、萊迪斯是 FPGA 的主要供應商;ASIC方面,國內涌現了寒武紀、地平線等一批優勢企業,具備設計和供應高端 ASIC的實力,能夠與英特爾、國際商業機器等國外巨頭分庭抗禮;作為新一代 AI 芯片,類腦芯片得到了以國際商業機器、英特爾為代表的國外巨頭以及以清華大學、浙江大學為代表的國內高校的重視,均進行了一定專利布局。圖 2-3-1-1-6 各類 AI 芯片全球主要申請人早在 2008 年,美國 DARPA就投資 1 億美元開始類腦芯片
47、的研制,同年,惠普在類腦芯片核心部件憶阻器上取得突破,2011年 IBM 研制出第一代類腦芯片 TrueNorth,2013 年美國白宮發起 BRAIN 計劃,進一步推動類腦芯片的發展,高通、英特爾等企業也陸續研制出自己的類腦芯片,并在后續不斷的進行更新換代;中國在“十三五”和“十四五”規劃中也明確指出研制類腦芯片,清華大學和浙江大學在 2015 年研制出第一代樣片,2021 年清華大學孵化的靈汐科技推出了商用類腦芯片 KA200,初步實現了類腦芯片的商業化發展,中美合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告22兩國類腦芯片發展路線如圖 2-3-1-1-7所示。圖 2-3-1-1-7 中美兩國類
48、腦芯片發展路線2)2)AIAI 芯片技術中國專利分析芯片技術中國專利分析AI 芯片決定了人工智能內部驅動力三要素中的算力,且其廣泛應用于各領域的電子產品和系統。近年來在中美貿易爭端的背景下,中國芯片相對依賴進口的狀況制約著許多高端行業的發展。因此,近年來國家高度關注 AI 芯片產業的發展,相繼發布了一系列產業支持政策,從 2015 年中國智造 2025的“2020 年中國芯片自給率要達到 40%,2025 年要達到 50%”,到 2021 年“十四五”規劃綱要的“聚焦高端芯片等關鍵領域”,為芯片行業建立了優良的政策環境。如圖 2-3-1-1-8 和 2-3-1-1-9 所示,國內 AI 芯片申
49、請趨勢與全球類似,FPGA申請量占比最高,類腦芯片申請增速明顯。圖 2-3-1-1-8 各類 AI 芯片國內申請趨勢2-3-1-1-9 各類 AI 芯片國內申請占比對國內各類型 AI 芯片主要申請人進行分析可知,如圖 2-3-1-1-10 所示,中航工業集團研制出國產商飛 C919 上座艙顯控系統 GPU 和 FPGA,華為海思主攻移動端 GPU,景嘉微電子、芯瞳半導體則推出了桌面端 GPU,紫光同創研制推出了具備自主知識產權的 FGPA;作為國內 ASIC 領頭羊的寒武紀和地平線,第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析23以及最早入局類腦芯片研發的清華大學和浙江大學,成為領域內國內的主要專
50、利申請人。目前,我國自研的 AISC 性能已與國外先進水平持平,但是 GPU 和FPGA 還限于中低端領域,與國外仍有不小的差距,類腦芯片雖然相比美國起步較晚,但是已經逐步追趕上了美國的步伐。圖 2-3-1-1-10 各類 AI 芯片國內主要申請人如表 2-3-1-1-1 所示,從 ASIC 國內主要申請人國外布局情況來看,寒武紀、地平線等 ASIC 領軍企業同樣重視海外專利布局,布局區域以美國和歐洲為主。表 2-3-1-1-1 ASIC 國內主要申請人國外布局情況申請人美國日本韓國歐洲寒武紀739455地平線91211聯發科366319華為海思132111百度52123)3)合肥市合肥市 A
51、 AI I 芯片技術專利分析芯片技術專利分析合肥重視 AI 芯片發展,引進了 AISC 領軍企業寒武紀,并依托類腦智能技術及應用國家工程實驗室展開了類腦芯片的研制,專利申請以 ASIC 芯片為主,類腦芯片也有一定的布局,在 FPGA 和 GPU 方面布局較少,如圖 2-3-1-1-11和 2-3-1-1-12所示。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告24圖 2-3-1-1-11 合肥各類 AI 芯片申請趨勢圖2-3-1-1-12 合肥各類 AI 芯片申請占比在 ASIC 和類腦芯片方面,合肥專利申請量已經躋身國內各市前十,分別位列第 4和第 9,如圖 2-3-1-1-13所示。圖 2-3-
52、1-1-13 國內各市 AI 芯片申請排名如圖 2-3-1-1-14 所示,合肥 AI 芯片主要申請人為寒武紀,中科大在類腦芯片方面的專利布局可適當補強,以進一步發揮研發優勢。圖 2-3-1-1-14 合肥各類 AI 芯片主要申請人除了寒武紀以外,合肥還引進了 ASIC 領軍企業君正科技,培育出了聆思科技、華米科技等一批 ASIC 優勢企業,恒爍半導體已經研制出了存算一體芯片,設立在中科大的類腦智能技術及應用國家工程實驗室也已經開展對于類腦嗅覺芯片以及基于憶阻器的網絡化計算智能芯片等多種類腦芯片的專項項目研究。綜合來看,合肥 AI 芯片主要集中于 AI 芯片設計,在 ASIC 和類腦芯片方面具
53、備良好的發展基礎。除此之外,合肥也已經初步形成了完整的集成電路產第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析25業鏈結構,如圖 2-3-1-1-15 所示,能夠為本地 AI 芯片產業的發展提供支撐,其中,芯碁微裝已經研發出納米級直寫光刻技術,承擔了“8寸”、“130-90nm”等國家級直寫光刻設備研制項目,具備向 AI 芯片光刻技術進一步發展的技術基礎,富通微電也已經向君正科技等國內多家 AI 芯片企業提供封測服務。從應用生態鏈角度來看,寒武紀、中科類腦等合肥企業,在生態鏈上的平臺、軟件和算法等部分環節也已展開了一定布局。圖 2-3-1-1-15 合肥集成電路產業鏈上企業分布對于類腦芯片研發和產業
54、發展,可進一步參考清華大學孵化靈汐科技的發展路徑,如圖 2-3-1-1-16 所示。由于芯片研發是多學科綜合性項目,2014 年清華大學聯合了七個院校成立了類腦計算研究中心,在研發的同時進行了專利布局,2015 年研制出第一代芯片天機芯 1 后,在清華系半導體企業的協同扶持下,成立了靈汐科技,并在 2019年進一步研制出了基于全新異構融合架構的天機芯 2,據此在 2021 發布了商用類腦芯片,并圍繞其推出了類腦計算板卡、模組和服務器等一系列產品??梢婎惸X芯片的研制和產業化需要多領域多方合作,并持續投入研發精力和資源。圖 2-3-1-1-16 靈汐科技孵化發展路徑4)4)合肥市合肥市 A AI
55、I 芯片產業發展建議芯片產業發展建議綜合以上分析,合肥 AI 芯片產業技術實力集中于 ASIC 和類腦芯片設計,合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告26ASIC 龍頭企業寒武紀和領軍企業君正科技已經落戶合肥,聆思科技、華米科技等本土優勢企業已經推出自研 ASIC,應用于智能語音、可穿戴設備等多個領域,類腦智能技術及應用國家工程實驗室已經開展類腦嗅覺芯片以及基于憶阻器的網絡化計算智能芯片等多種類腦芯片的專項項目研究;本地已經形成完整的集成電路產業鏈結構,具備發展芯片光刻技術的基礎,能夠提供 AI 芯片封測服務。在 AI 芯片制造和封測環節產業實力薄弱,類腦芯片核心技術環節尚未取得突破,軟件、
56、算法和 平臺等芯片應用生態鏈環節布局不足。針對以上情況給出如下建議:1.重點發展 ASIC 和類腦芯片:鼓勵和引導寒武紀和君正科技逐步將芯片研發設計業務轉移至合肥;扶持本地芯片設計企業發展,對其研發、IP 購買、流片等業務環節予以適當補貼;依托類腦智能技術及應用國家工程實驗室,促進計算機、微電子、自動化、精儀、材料、生物工程等多學科融合,完善類腦結構、類腦機制和功能等基礎理論,突破憶阻器、阻變器件等關鍵部件,打造基于類腦芯片的計算板卡、模組和服務器等系列產品。2.支持芯碁微裝基于微納直寫光刻技術進一步研發芯片級光刻技術,促進芯片設計企業與富通微電等芯片封裝和測試企業開展合作,打造“設計-制造-
57、封測”一體的 AI芯片產業鏈結構。3.鼓勵寒武紀、中科類腦等頭部企業以 AI 芯片為基礎,全面布局算法、軟件和平臺等生態環節,形成完整的應用生態鏈。2.3.1.2 大數據技術大數據技術大數據(bigdata)是數據的集合,以容量大、類型多、速度快、精度準、價值高為主要特征,互聯網普及之后,數據的生成、獲取、復制、消費呈現出指數級發展的趨勢。自 2015年國務院發布促進大數據發展行動綱要以來,大數據產業取得長足發展,2021 年產業規模突破 1.3 萬億元,產業鏈初步形成,一批龍頭企業快速崛起。由于人工智能算法多是依賴于大量的數據作為創新和發展的基礎,因此,大數據對人工智能的重要性不言而喻。1)
58、1)大數據技術全球專利分析大數據技術全球專利分析圖 2-3-1-2-1 示出了大數據技術的全球專利申請趨勢圖。結合大數據產業的發展可以發現,2000 年之前,主要是少量學者針對大數據作為一個概念或假設第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析27進行研究和討論,關于大數據技術的專利申請量也較少,大數據技術處于萌芽期。2000 年互聯網行業開始快速發展,2001 年美國 Gartner 公司率先開發了大型數據模型,同年麥塔集團提出了大數據的 3V 特性,這一些系列的環境促進了大數據產業逐漸發展,大數據技術的專利申請量也隨著逐年增長。2011 年通用商用機械公司開發了沃森超級計算機,大數據計算達到了
59、一個新的高度。隨后 MGI 發布了大數據前沿報告,2012 年世界經濟論壇發表了題為大數據,大影響的報告,正式宣布了大數據時代的到來。因此,2011 年之后大數據的發展進入了全面興盛的時期,相應的大數據技術的專利申請量自 2010 年也開始快速增長,在 2013年的大數據元年后呈爆炸式增長。圖 2-3-1-2-1 全球專利申請趨勢圖圖 2-3-1-2-2 示出了大數據技術全球專利申請的技術來源國分布情況。從整體趨勢上看,中國與美國的大數據技術專利申請數量遙遙領先。其中,來自中國的專利申請量占全球專利申請量的 54%,其次為美國,占全球專利申請量的36%,隨后為日本、韓國、歐洲。圖 2-3-1-
60、2-3 示出了大數據技術專利申請全球排名前十的申請主體。從圖中可以看出,國際商業機器公司、浪潮、平安科技、微軟公司、EMC 和國家電網等國內外企業均積極在大數據領域進行專利布局,成為大數據技術專利申請量排名靠前的專利權人,涉及的申請主體來自中美日三國,其中有四位申請主體來自中國,四位申請主體來自美國,兩位申請主體來自日本。而且,浪潮、平安科技、國家電網和騰訊等中國申請主體分別位居全球第二、三、六和八位,具有較強實力;同時,美國由于具有國際商業合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告28機器公司、微軟公司、EMC 等行業龍頭企業,在大數據技術領域具有較強的競爭力。圖 2-3-1-2-2 技術來源
61、國分布圖 2-3-1-2-3 全球申請人排名圖 2-3-1-2-4和圖 2-3-1-2-5 分別示出了全球大數據基礎技術分支的申請趨勢對比情況和申請量分布情況。整體來看,各基礎技術分支的專利申請量均隨著時間的變化而不斷增長。其中,隨著大數據的數據量增長,數據分析挖掘、采集與預處理以及數據隱私與安全的申請量快速增長,三個技術分支的申請量占據整個基礎技術的 66%;大數據產業的關鍵在于采集并處理多來源數據,打破信息孤島和分析挖掘提取有效信息,以促進數據價值外化,數據隱私和安全問題影響到大數據的共享,因此,隨著數據的爆發式增長,數據信息的采集、利用和數據隱私安全受到廣泛重視。圖 2-3-1-2-4
62、基礎分支申請趨勢圖圖 2-3-1-2-5 基礎分支申請量分布情況圖 2-3-1-2-6和圖 2-3-1-2-7分別示出了大數據應用技術分支的申請趨勢對比情況和申請量分布情況。整體來看,各應用技術分支的專利申請量均隨著時間的變化而不斷增長。其中,工業大數據和醫療大數據的專利申請量較大,增長也最快。其中,工業大數據的快速發展可能與其是制造業作為提升生產力、競爭力和創新力的關鍵因素有關,無論是德國“工業 4.0”、美國“工業互聯網”,第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析29還是“中國制造 2025”,都將工業大數據作為本國推動制造業創新發展的重要基礎;醫療大數據的快速發展跟全球人口老齡化的不斷加
63、劇和醫療資源的日益緊張的產業情況有關;而金融大數據和政務大數據的專利申請量的增長相對較慢,這可能與金融大數據和政務大數據涉及敏感信息有關,其共享和公開需要從政策、技術等方面解決安全隱患。圖 2-3-1-2-6 應用分支申請趨勢圖圖 2-3-1-2-7 應用分支申請量分布情況2)2)大數據技術中國專利分析大數據技術中國專利分析通過上述對大數據技術全球專利申請的技術來源國分析可以發現,來自中國的專利申請量高居全球第一,高于美國的專利申請量。圖 2-3-1-2-8 示出了中美大數據技術專利申請趨勢圖。從圖中可以看出,美國從 20 世紀 90 年代就開始對大數據技術進行專利申請,之后一直處于平穩增長的
64、狀態,2015 年以前,美國專利申請量優勢明顯;中國大數據技術專利申請從 2010年開始快速增長,從大數據元年,即 2013年開始進入高速發展期,從 2016年開始反超美國。在中國的大數據產業發展歷程中,2012 年阿里巴巴提出“數據分享平臺”,是國內企業最早把大數據提升到企業管理層高度的一次重大里程碑,2014年政府工作報告中首先出現“大數據”詞匯,當時以 Hadoop 為代表的生態趨于成熟已經形成了一套完整的大數據平臺技術解決方案,越來越多公司用實際的成果獲取了大數據處理模式的好處并積極響應市場中存在實際的規模數據處理的需求,2015 年以來我國相關部門出臺了一系列政策,覆蓋多層次下游應用
65、市場,鼓勵大數據產業發展,這一系列的舉措都促進了中國大數據產業的發展,使得中國關于大數據技術的專利申請量能夠于 2016年能夠反超美國,并處于高速發展中。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告30圖 2-3-1-2-8 中美申請趨勢對比圖 2-3-1-2-9 示出了大數據技術的國內申請人排名。從圖中可以看出,浪潮、平安科技和國家電網排名前三,整體而言,排名前十的申請主體主要為行業龍頭企業和互聯網巨頭。圖 2-3-1-2-9 國內主要專利申請人表 2-3-1-2-1 示出了大數據技術的國內申請人的國際布局,從圖中可以看出在國際布局的國內申請人還是以華為、阿里巴巴、騰訊以及百度的互聯網公司,且華
66、為的專利海外申請量最大。表 2-3-1-2-1 國內主要申請人海外專利布局情況申請人美國歐洲日本韓國華為2122232413阿里巴巴16448353騰訊621396百度54313321京東12210浪潮2210第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析31從圖 2-3-1-2-11 中可以看出,北京市的專利申請量為 13470 項,遙遙領先其他省份的申請量,隨后為廣東省、江蘇省、上海市、浙江省、山東省、四川省、湖北省、河南省和安徽省,可見國內申請量排名前 10 企業大都集中在北上廣深等一線城市。而中國大數據產業發展指數報告(2022 年)指出:整體大數據產業發展持續向好,其中,北京、廣東、浙江、
67、上海、江蘇等地絕對優勢明顯,發展水平處于全國領先地位,引領全國大數據產業發展,而山東、四川等地緊隨其后,追趕勢頭強勁。因此,各省的大數據產業發展情況與各省的專利申請情況基本一致。圖 2-3-1-2-11 國內各省專利申請量排名圖 2-3-1-2-12 國內各地市專利申請排名圖 2-3-1-2-12 示出了國內各地市關于大數據技術的專利申請量排名。從圖中可以看出,北京市的專利申請量遠遠高于其他地市,隨后為深圳市、上海市、杭州市、廣州市、南京市、濟南市和成都市;合肥市的專利申請量為 1061項,和國內新一線城市處于同等水平。而中國大數據產業發展指數報告(2022 年)指出:在京津冀城市群中,大數據
68、產業整體呈現北京“一枝獨秀”的發展格局;在長三角城市群中,大數據產業整體呈現以上海為核心,杭州、南京、蘇州、合肥等地為重點的“多頭并進”發展格局;在珠三角城市群合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告32和成渝城市群中,整體呈現深圳和廣州、成都和重慶“雙頭驅動”發展格局。因此,各地市的大數據產業發展與專利申請情況基本一致。中國大數據產業發展指數報告(2022 年)指出,各城市圍繞本地發展需求,不斷探索形成特色化發展道路,其中合肥、南京、廈門等城市屬于政策環境驅動型。而從專利申請排名來看,目前合肥有關大數據技術專利申請量高于廈門,并逐步向南京看齊,也說明合肥本身的大數據產業發展較好,但同時可在相
69、關專利申請方面有待進一步加強。3)3)合肥市大數據技術專利分析合肥市大數據技術專利分析圖 2-3-1-2-13 示出了大數據技術的合肥專利申請趨勢圖。從圖中可以看出,2013 年之前,合肥的大數據專利申請量較少,從 2013 年開始,合肥市大數據技術專利申請量開始逐年增長。說明合肥緊緊抓住了國際和國內大數據發展的時代趨勢。圖 2-3-1-2-13合肥市專利申請趨勢圖圖 2-3-1-2-14合肥市申請人排名圖 2-3-1-2-14 示出了大數據技術的專利合肥申請人排名。從圖中可以看出,排名前五的申請人依次為合肥工業大學、國家電網、中國科學技術大學、第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析33四創
70、電子、安徽大學。整體而言,排名前五的創新主體主要為高校,而且合肥工業大學、中國科學技術大學、安徽大學的申請量總和為 99件,其占據大數據技術的合肥專利申請人前十一名申請總量的 42%;而排名靠前的重要企業申請人中,國家電網、四創電子等傳統行業龍頭企業的專利申請量較多,大數據企業的專利申請量排名則相對靠后。為了進一步依據合肥大數據專利申請情況給出合肥發展大數據產業的規劃與建議,首先對國內重要申請人以及合肥重要申請人在大數據各個技術分支的布局情況進行分析。圖 2-3-1-2-15國內及合肥重要申請人大數據基礎技術分支專利情況圖 2-3-1-2-15示出了國內重要申請人大數據基礎技術分支專利情況。分
71、析可以發現,國內重要申請人在大數據基礎技術分支的專利申請主要集中在采集與預處理、存儲與管理、數據分析與挖掘、隱私與安全四個分支,相對來說可視化分析和計算機模式與系統的專利布局比較薄弱,而合肥在整個基礎技術分支的專利申請量相對不高。因此,從專利角度而言,合肥市可在大數據基礎技術領域的專利多進行布局,比如,可以通過分析合肥市在基礎技術分支中已有專利或技術基礎的企業或高校中,重點挖掘核心技術,依托大數據基礎技術核心專利,促進合肥市大數據企業的發展。圖 2-3-1-2-16 示出了國內重要申請人大數據應用技術分支專利情況。分析可以發現,國內重要申請人在大數據應用技術分支的專利申請主要集中在工業合肥市人
72、工智能產業規劃類專利導航分析報告34大數據、醫療大數據以及金融大數據三個分支,政務大數據的專利布局整體比較薄弱,而合肥在整個應用技術分支的專利申請量相對比較均衡。而合肥市大數據平臺已于 2017年開始建設,該平臺已接入 350億條涉及 162 個業務系統的數據,該平臺以整合分散在合肥市各個政務部門的數據資源、支撐政務社會服務為目標,打造集數據采集、數據交換、數據治理、共享開放、監測管理、開發應用于一體的政務大數據綜合管理平臺,大力提升了政務數據管理與公共服務能力。由此可見,四年來合肥市在政務大數據的應用領域已經積累了一定的技術實力,具有良好的數據基礎,可進一步通過相關專利布局來支撐政務大數據的
73、發展,未來成為國內發展政務大數據的重點城市。圖 2-3-1-2-16國內及合肥重要申請人大數據應用技術分支專利情況其次,通過梳理合肥專利申請的重要申請人,發現合肥高校和企業具有各自不同特點,因此,為了進一步明確合肥市大數據產業現狀以及突破點,以下將從高校產學研和新創企業培育兩個方向繼續對合肥市的產業進行分析。圖 2-3-1-2-17 示出了合肥市高校重要申請人技術主題分布。整體而言,合肥高校在大數據基礎技術和應用技術各技術主題均有專利申請,布局較為全面。在大數據基礎技術分支中,合肥工業大學有關于隱私與安全分支的專利申請量最多,可視化分支的專利申請量最少;中國科學技術大學的隱私與安全、計算機模式
74、與系統、存儲與管理的專利申請量最多,在可視化分析分支無相關的專利申請布局;安徽大學的隱私與安全分支的專利申請量最多,可視化分第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析35支、存儲與系統分支的專利申請量最少。綜合三所高校的專利布局情況,合肥高校在隱私與安全、數據分析與挖掘、采集與預處理分支具有較多的專利申請,特別是隱私與安全領域;在可視化分析領域的專利儲備可進一步加強。在大數據應用技術分支中,合肥高校在金融大數據和政務大數據的專利申請較少,主要集中在工業大數據和醫療大數據,這可能與行業的集中度和市場價值相關。相對于處于爆發期和相對易于獲取數據的工業大數據、醫療大數據,高校很難獲取金融、政務等領域的
75、大數據來訓練和發展自身的專用大數據技術。綜上,合肥高校具有較強的科研能力,實現高校的科研成果轉化對產業發展具有重要意義,故進一步對高校的科研成果轉化情況進行分析。2-3-1-2-17合肥市高校重要申請人技術主題分布圖 2-3-1-2-18 示出了合肥市重要高校申請人專利整體情況。從圖中可以看到,雖然三所高校的專利授權率整體達到 40%以上,但是無相關的專利轉化成果。因此,應加強專利與產業的結合,促進專利成果的轉化。圖 2-3-1-2-18合肥市重要高校申請人專利情況圖 2-3-1-2-19 示出了合肥市重要企業申請人各技術主題分布。整體而言,合肥企業在大數據基礎技術和應用技術各技術主題有一定的
76、專利申請。大數據合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告36基礎技術分支中,采集與預處理和數據分析與挖掘方面的專利申請最多的企業是國家電網,存儲與管理方面的專利申請最多的企業是四創電子,隱私與安全方面的專利申請最多的企業是安徽長泰,而可視化、計算機模式與系統分支的專利申請量均不多。因此,大數據應用技術分支中,合肥市重要企業在各分支的專利申請量相對不高,其中,工業大數據、金融大數據和政務大數據的專利申請量相對較多,醫療大數據的專利相對不高,這可能與企業本身的發展方向有關。如國家電網和四創電子屬于工業中傳統的龍頭企業,其依托大數據不斷進行傳統行業轉型升級,因此,工業大數據的專利申請量較多;安徽長泰
77、科技有限公司專門提供數據安全治理、智慧城市解決方案,其合作伙伴是安徽省水利廳、安徽省林業局、安徽省商務廳等政府機構;安徽科訊金服科技有限公司專注于為金融行業提供大數據金融科技服務,其客戶是中國農業銀行、中國郵政儲蓄銀行、興業銀行等金融機構,因此,相應的大數據企業在政務和金融大數據方面具有一定的專利布局。圖 2-3-1-2-19 合肥市重要企業申請人技術主題分布根據大數據技術的專利合肥申請人排名,排名靠前的企業申請人主要是依托大數據進行傳統行業轉型的龍頭企業,而排名最靠前的合肥市大數據企業是安徽長泰科技有限公司,因此,進一步分析該企業的大數據專利申請情況和產業發展情況。安徽長泰科技有限公司成立于
78、 2013 年 5 月,作為中國科學技術大學先進技術研究院信息安全領域的創新單元,與中國科學技術大學-中國電子集團聯合實驗室共同成立了安徽長泰信息安全研發中心,從事智慧城市、數字政府、網絡第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析37安全等行業,榮獲國家信息安全漏洞庫(CNNVD)技術支撐單位等級證書(三級)、信息系統業務安全服務資質、工業信息安全應急服務支撐單位、2020 年度合肥高新區瞪羚企業、合肥市大數據企業等榮譽,其在信息安全方面具有一定的影響力;結合安徽長泰科技有限公司的專利申請情況,其在隱私與安全方面開展了較多的專利布局,與其主營業務相關較高,而且,隱私與安全屬于當前產業發展的研究熱
79、點,因此進一步分析了該公司關于隱私與安全分支技術的發展路線。圖 2-3-1-2-20 示出了安徽長泰科技有限公司關于大數據的隱私與安全分支的技術發展路線。分析發現,該企業從 2020 年開始針對大數據的隱私與安全技術進行專利布局,主要是涉及到數據傳輸安全和數據使用安全。圖 2-3-1-2-20安徽長泰科技有限公司關于大數據的隱私與安全分支的技術發展路線圖 2-3-1-2-21浪潮關于大數據的隱私與安全分支的技術發展路線合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告38為了能夠對安徽長泰科技有限公司的信息安全相關發展提供一定的建議,由于浪潮為國內大數據技術主要專利申請人排名第一的企業,因此進一步分析了
80、浪潮關于大數據的隱私與安全分支的技術發展路線,具體可參見圖 2-3-1-2-21??梢园l現,浪潮的專利技術主要集中在安全存儲計算、數據使用安全。對比安徽長泰科技有限公司和浪潮的技術發展路線發現,兩者對于數據使用安全都具有持續性的研究,而數據使用安全技術主要是實現數據在對外提供服務的過程中,防止存在非法數據內容信息的肆意傳播,而實現數據使用安全的關鍵技術有數據內容監測防護、數據隱私保護和身份認證等,旨在解決當前產業發展中出現的數據泄露、惡意代碼、非法訪問等安全威脅的問題。而除了數據使用安全,浪潮的專利技術還密集分布在安全存儲計算方面。4)4)合肥市大數據產業發展建議合肥市大數據產業發展建議綜合以
81、上分析,合肥具有華米科技、中科類腦、中科美絡等一批垂直應用型大數據企業,在政務、能源、醫療健康等領域的應用技術方向具備一定專利布局,整體上呈現企業“多而不強”的情況;合工大、中科大等高校是主要的專利申請人,高校和企業主要布局應用技術,在采集與預處理、存儲與管理、數據分析與挖掘、隱私與安全等基礎技術方面布局不足。針對以上情況給出如下建議:1.促進高校專利轉化與校企合作。合肥工業大學的胡東輝目前研究方向有大數據及人工智能安全,在國內外重要期刊和會議發表論文 100 多篇,申請國家發明專利 14 項;中國科學技術大學孫廣中所在的算法與數據應用研究組申請的 2 項關于大數據的專利均已授權,其是關于計算
82、機模式與系統技術,可考慮將其重點專利成果進行轉化。安徽大學田苗苗獲得授權的 3 項發明專利均與隱私與安全技術相關,其中 2 項是關于安全存儲計算,1 項關于數據傳輸安全,其研究方向為大數據隱私與安全,而隱私與安全方面具有一定實力的安徽長泰科技可以考慮與其合作,從而加強相關安全存儲計算的技術發展,以及進一步補充數據傳輸安全的技術。2.強化技術研發和應用。合肥企業的產業發展方向相對單一,應借助擁有的大數據切入垂直應用市場具有較大的發展空間,如隱私與安全方面具有一定第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析39實力的安徽長泰科技可以向其他應用領域擴展;鼓勵企業加強對基礎技術的研發,通過掌握核心技術以謀
83、求更加長遠的發展。建議強化數據采集與清洗、分布式數據處理與存儲、隱私與安全等基礎技術研究。研發特定領域應用技術,開發垂直領域大數據產品和服務,挖掘海量數據背后的規律,為大數據應用提供知識和決策。2.3.1.3 機器學習技術機器學習技術機器學習技術旨在利用計算機算法和統計模型,逐步提高完成特定任務的能力,其通過對于大量樣本的理解學習,形成自主分析歸納推理的計算模型和算法。機器學習產業主要包括算法和框架兩大部分。1)1)機器學習技術全球專利分析機器學習技術全球專利分析如圖 2-3-1-3-1和圖 2-3-1-3-2所示,機器學習算法自提出以來,前期發展較為緩慢,中國機器學習技術專利布局起步相對美國
84、較晚,但自 2013 年來中國專利申請快速增長,專利儲備量和年專利申請量,中國均穩居第一。圖 2-3-1-3-1 機器學習全球及中美申請趨勢圖 2-3-1-3-2 機器學習來源國如圖 2-3-1-3-3 所示全球申請人中,電子科技大學申請量排名第一,國際商業機器(IBM)申請量排名第二,全球前十申請人中國占比 90%,其中,除平安科技外,其他均為高校。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告40圖 2-3-1-3-3 機器學習全球申請人情況如圖 2-3-1-3-4和圖 2-3-1-3-5所示,機器學習技術分支包括機器學習算法和機器學習框架,其中,目前算法的專利申請量仍遠高于框架,但機器學習框架
85、作為推動 AI 應用大規模落地的關鍵力量,近年來已成為人工智能產業創新的焦點,自 2016 年專利申請量增速明顯。圖 2-3-1-3-4 機器學習算法全球申請趨勢圖 2-3-1-3-5 機器學習框架全球申請趨勢結合機器學習算法領域的產業報告及技術發展脈絡,將近年來出現的類腦、transformer、聯邦學習等算法劃分至技術萌芽階段;將具有一定技術沉淀但仍需持續迭代的卷積神經網絡、長短期記憶神經網絡、循環神經網絡等劃分至技術穩定爬升階段;將擁有較長發展歷史的決策樹、邏輯回歸、樸素貝葉斯等劃分至技術成熟階段,如圖 2-3-1-3-6所示。圖 2-3-1-3-6 機器學習算法發展階段從處于不同發展階
86、段的機器學習算法中選取具有代表性的算法:回歸算第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析41法、決策樹算法、K-平均算法、卷積神經網絡、循環神經網絡、生成對抗神經網絡、聯邦機器學習、Transformer 模型和類腦計算,分析各機器學習算法的申請量情況。圖 2-3-1-3-7 機器學習算法各分支申請量占比如圖 2-3-1-3-7 所示,結合各分支的專利申請量占比可知,在機器學習算法的技術分支中,成熟階段算法申請量占比居中,穩定發展階段的算法申請量占比最大,也是目前在產業中應用最多的算法,新興算法申請量較少。圖 2-3-1-3-8 機器學習框架全球申請人情況如圖 2-3-1-3-8 所示,機器學習
87、框架的申請人呈現公司和高校并駕齊驅的局面,其中,百度申請量位居第一,其開發的 PaddlePaddle(飛漿)國內綜合市場份額第一。2)2)機器學習技術中國專利分析機器學習技術中國專利分析如圖 2-3-1-3-9 和圖 2-3-1-3-10 所示,機器學習技術相關專利申請在 2010-2015 年增速較慢,這主要由于 2012-2015 年仍處于整個機器學習技術的成長階段,2016 年開始,無論是機器學習中的算法還是支撐 AI 應用算法模型構建的框架都顯現出了申請量大幅增長的趨勢。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告42圖 2-3-1-3-9 國內機器學習算法申請趨勢圖 2-3-1-3-1
88、0 國內機器學習框架申請趨勢如圖 2-3-1-3-11 所示,在全國各市申請量中,北京、杭州、深圳領跑全國,合肥市的申請量在全國處于中上水平,與頭部城市相比還存在一定上升空間。圖 2-3-1-3-11 國內各市機器學習申請量排名如圖 2-3-1-3-12 和圖 2-3-1-3-13所示,對于機器學習領域的算法和框架兩大主要技術來說,前十的申請人均主要集中在各大高校,雖然企業整體占比少,但框架的申請人中申請量排名第一的為百度。圖 2-3-1-3-12 國內算法主要申請人圖 2-3-1-3-13 國內框架主要申請人3)3)合肥市機器學習技術專利分析合肥市機器學習技術專利分析如圖 2-3-1-3-1
89、4 和圖 2-3-1-3-15所示,在合肥申請人中,合肥工業大學和中國科學技術大學在上述技術領域的申請量已占據合肥市專利申請的一半以上,合肥市關于機器學習技術研發和布局的計劃,合肥工業大學和中國科學技術大學可以發揮較大的作用;此外,合肥在機器學習領域具有像科大訊飛、寒武紀第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析43一類在人工智能具體應用領域的行業龍頭公司,企業和高校的雙重加持更加有利于合肥在機器學習方面的技術布局和發展。圖 2-3-1-3-14 合肥機器學習算法申請人圖 2-3-1-3-15 合肥機器學習框架申請人對國內和合肥關于機器學習專利的全球布局分析可知,國內前二十申請人中,百度、騰訊等
90、此類擁有強大互聯網基礎的領先 AI 公司,在國際五大局均有相關專利布局,另外,電子科技大學、清華大學等此類在人工智能方面科研實力強勁的科研院校也存在部分國際專利布局,但合肥申請人在關于機器學習方面,鮮有國際專利布局,申請主要集中在中國。類腦智能被稱為下一代人工智能,對人類健康和新一代人工智能技術發展意義重大,是國際科技界必爭的重要戰略領域。合肥擁有中國類腦智能領域唯一的國家級工程實驗室(類腦智能技術及應用國家工程實驗室),但合肥涉及類腦算法的申請人較少,其中,中國科技大學在合肥類腦算法申請人中排名第一,如圖 2-3-1-3-16 所示,說明合肥在類腦算法的專利申請和布局方面仍有待提高。圖 2-
91、3-1-3-16 合肥類腦算法主要申請人結合上述分析可知,在機器學習方面,合肥的中國科學技術大學、合肥工業大學和安徽大學,在合肥本土實力強勁,在全國申請人方面,電子科技大學合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告44和浙江大學為機器學習申請量最多的兩所高校,將合肥本土高校與這兩所高校進行機器學習布局的橫向對比,同時,對中國科學技術大學的技術路線進行分析,如圖 2-3-1-3-17和 2-3-1-3-18所示,合肥高校機器學習布局較為全面,但關于較新的機器學習技術申請量占比相對較少。合肥本地科研院校和企業可加強類腦算法、框架方面的研發與專利布局,同時,可在算法領域較新的 AI 大模型、自動機器學
92、習、多模態學習、多目標模型、微型機器學習、量子機器學習等方面進行研究。圖 2-3-1-3-17 機器學習專利布局橫向對比圖 2-3-1-3-18 中國科學技術大學機器學習技術路線綜合產業信息,合肥有中國科技大學、合肥工業大學等高校,還設置有類腦智能技術及應用國家工程實驗室、中科院等研究院所,人才儲備多,科研實力強勁。此外,科大校友還創建了一批極具影響力的人工智能企業,如語音領域的科大訊飛、云知聲,計算機視覺領域的商湯科技、云從科技,智能芯片領第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析45域的寒武紀等。近年來,合肥開展了一些高校、科研院所和高科技企業聯建項目,如表 2-3-1-3-1 所示。在更好
93、實現機器學習的產業化方面,合肥可考慮在依托高校的創新研發能力實現機器學習的產業化方面,借助與企業的聯建,實現創新研發成果的落地。表 2-3-1-3-1 合肥高校、科研所、高科技企業聯建情況合作方合作項目合肥高新區類腦實驗室與合肥高新技術產業開發區管委會簽署戰略合作框架協議京東2018 年中科大與京東成立人工智能聯合實驗室,內容涉及機器學習、腦神經計算科大訊飛2018 年與中科大聯合創辦人工智能科技英才班招商銀行2020 年中科大與招商銀行成立人工智能聯合實驗室,合作內容聚焦人工智能核心算法領域的前沿技術阿里巴巴2022 年中科大與阿里巴巴成立智能計算聯合實驗室新華三類腦國家工程實驗室與新華三簽
94、署系統捐贈合作協議百度百度、中國科大聯合推進產教融合4)4)合肥市機器學習產業發展建議合肥市機器學習產業發展建議綜合以上分析,合肥市機器學習算法以中科大、合工大和中科院合肥物研院等科研院校為主要創新主體,專利申請量與北京、杭州、深圳等頭部城市差距較大,算法向應用轉化落地不足,企業專利申請較少;已經引進了龍頭企業??低?,科大訊飛、華米科技等本地企業在語音、自然語言處理等專用算法方面具備較強的技術實力,高校主要集中于卷積神經網絡、循環神經網絡等成熟算法模型的改進和專利布局,對于大模型、自動機器學習、多模態學習等前沿算法模型的研發布局不足。針對以上情況給出如下建議:1.建立可解釋、可包容和穩健的通
95、用人工智能理論新模型及新方法,研究從識別分類等任務式機器學習到綜合推理、形象思維等探索式機器自主學習的提升方法,在小樣本學習、無監督/半監督學習、主動學習、大模型、類腦計算等前沿算法和模型上取得突破。2.推動機器學習算法產業落地,可依托中國科技大學、合肥工業大學等科合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告46研院校的技術研發實力,瞄準企業底層算法支撐需求以及業務痛點,開展校企合作,以產業為主導,讓算法人才能夠依據算法特點匹配最佳應用場景,將技術優勢轉化為產業應用優勢。另外,可通過建立規?;能浖a業園,政府主導開展算法比賽,為算法和框架開發公司提供政策支持與資金幫扶等,擴大產業規模,提升競爭力
96、。3.依托中科類腦在深度學習平臺上積累的技術優勢和用戶黏度,提前布局類腦訓練框架、類腦計算平臺以及類腦開發軟件等一系列類腦配套工具鏈,配合類腦芯片打造類腦計算生態。2.3.1.4 小結小結合肥人工智能產業基礎層發展迅速,已經引進了寒武紀、君正科技、??低暤榷嗉翌I軍企業,培育出了華米科技、中科類腦、恒爍半導體等多家本土優勢企業,能夠為本地人工智能產業的發展提供軟/硬件上的底層支撐。AI 芯片技術實力集中于 ASIC 和類腦芯片設計,ASIC 和類腦芯片專利申請量在國內各市中分別排名第 4 和第 9 位;ASIC 龍頭企業寒武紀和領軍企業君正科技已經落戶合肥,聆思科技、華米科技等本土優勢企業已經
97、推出自研 ASIC,應用于智能語音、可穿戴設備等多個領域,類腦智能技術及應用國家工程實驗室已經開展類腦嗅覺芯片以及基于憶阻器的網絡化計算智能芯片等多種類腦芯片的專項項目研究;本地已經形成完整的集成電路產業鏈結構,具備發展芯片光刻技術的基礎,能夠提供 AI 芯片封測服務??蛇M一步引導鼓勵已引進企業逐步將芯片研發設計業務轉移至合肥;扶持本地芯片設計企業發展,對其各項業務環節予以適當補貼;依托類腦實驗室,促進多學科融合,完善類腦基礎理論,突破關鍵技術,打造基于類腦芯片的硬件和系統級系列產品;進一步研發芯片級光刻技術,促進芯片設計企業與芯片封測企業開展合作,打造“設計-制造-封測”一體的 AI 芯片產
98、業鏈結構。大數據產業發展迅速,具有華米科技、中科類腦、中科美絡等一批垂直應用型企業,在政務、能源、醫療健康等領域的應用技術方向具備一定專利布局;合工大、中科大等高校是主要的專利申請人,高校和企業主要布局應用技術,在采集與預處理、存儲與管理、數據分析與挖掘、隱私與安全等基礎技術第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析47方面布局不足。合肥工業大學的胡東輝目前研究方向有大數據及人工智能安全,在國內外重要期刊和會議發表論文 100 多篇,申請國家發明專利 14 項;中國科學技術大學孫廣中所在的算法與數據應用研究組申請的 2 項關于大數據的專利均已授權,其是關于計算機模式與系統技術,可考慮將其重點專利
99、成果進行轉化。安徽大學田苗苗獲得授權的 3 項發明專利均與隱私與安全技術相關,其中 2 項是關于安全存儲計算,1 項關于數據傳輸安全,其研究方向為大數據隱私與安全,而隱私與安全方面具有一定實力的安徽長泰科技可以考慮與其合作,從而加強相關安全存儲計算的技術發展,以及進一步補充數據傳輸安全的技術。合肥企業的產業發展方向相對單一,應借助擁有的大數據切入垂直應用市場具有較大的發展空間,如隱私與安全方面具有一定實力的安徽長泰科技可以向其他應用領域擴展;鼓勵企業加強對基礎技術的研發,通過掌握核心技術以謀求更加長遠的發展。建議強化數據采集與清洗、分布式數據處理與存儲、隱私與安全等基礎技術研究。研發特定領域應
100、用技術,開發垂直領域大數據產品和服務,挖掘海量數據背后的規律,為大數據應用提供知識和決策。機器學習算法專利申請量僅有 1156項,與北京、杭州、深圳等頭部城市差距較大,中科大、合工大、安徽大學等高校是主要的專利申請人,企業的專利布局需加強;已經引進了龍頭企業??低?,科大訊飛、華米科技等本地企業在語音、自然語言處理等專用算法方面具備較強的技術實力,高校主要集中于卷積神經網絡、循環神經網絡等成熟算法模型的改進和專利布局,對于大模型、自動機器學習、多模態學習等前沿算法模型的研發布局不足??蛇M一步建立可解釋、可包容和穩健的通用人工智能理論新模型及新方法,研究從識別分類等任務式機器學習到綜合推理、形象
101、思維等探索式機器自主學習的提升方法,在小樣本學習、無監督/半監督學習、主動學習、大模型、類腦計算等前沿算法和模型上取得突破;推動機器學習算法產業落地,可依托本地科研院校的技術研發實力,瞄準企業底層算法支撐需求以及業務痛點,開展校企合作,讓算法人才能夠依據算法特點匹配最佳應用場景;依托中科類腦在深度學習平臺上積累的技術優勢和用戶用戶黏度,提前布局類腦訓練框架、類腦計算平臺以及類腦開發軟件等一系列類腦配套工具鏈,配合類腦芯片打造類腦計算生態。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告482.3.2人工智能人工智能技術層專利分析技術層專利分析2.3.2.1 計算機視覺技術計算機視覺技術根據國家標準化管
102、理委員會指導編撰的2018 人工智能標準化白皮書定義,計算機視覺是使用計算機模仿人類視覺系統的科學,讓計算機擁有類似人類提取、處理、理解和分析圖像以及圖像序列的能力。從圖 2-3-2-1-1 可知,計算機視覺產業鏈上游基礎層主要包括硬件、算法和數據,硬件芯片廠商主要包括英特爾、谷歌、英偉達、中星微電子、寒武紀、君正等。對于中游技術層,國外計算機視覺技術領域主要包括谷歌、國際商業機器公司(IBM)、英特爾、三星、基恩士、羅普特等垂直企業;國內計算機視覺技術領域主要包括行業大廠、垂直企業以及獨角獸企業,其中行業大廠主要以阿里巴巴、騰訊、百度、華為為代表,垂直企業主要以??低?、大華科技為代表,獨角
103、獸企業以商湯科技、曠視科技、依圖科技、云從科技為代表。隨著計算機視覺技術的不斷發展,下游應用層已形成了全面布局行業解決方案,涉及安防、金融、零售、汽車、交通、醫療、教育、物流、制造、手機等多種應用領域。圖 2-3-2-1-1計算機視覺領域產業鏈圖1)1)計算機視覺技術全球專利分析計算機視覺技術全球專利分析從圖 2-3-2-1-2 可知,計算機視覺技術直至 2010 年一直發展較緩慢,并在2010 年前后在計算機技術發展的支撐下得到快速發展,并于 2013 年開始進入迅猛發展期,呈指數形式增長。圖 2-3-2-1-3 展示了計算機視覺領域技術來源分第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析49布,
104、中國在計算機視覺領域占據領先地位,全球涉及計算機視覺領域的專利一大半來自中國,遠大于排名第二的美國,而美國僅占據該領域的約 16%的技術來源。圖 2-3-2-1-2 全球申請趨勢圖圖 2-3-2-1-3 技術來源區域分布進一步,通過圖 2-3-2-1-4 中美申請趨勢對比可知,在 2013 年之前,美國在計算機視覺領域處于領先地位。而在 2012 年我國提出發展人工智能概念后,中國在計算機視覺領域的專利申請量出現井噴式增長,申請量遠超美國。從圖2-3-2-1-5 全球主要申請人排名可知,與技術來源情況一致的是計算機視覺領域的重要申請人多來自中美兩國,其中騰訊在該領域處于領先地位,該領域排名前十
105、的申請人當中,來自中國的創新主體占據八席,進一步展現了中國在計算機視覺領域的優勢地位。圖 2-3-2-1-4 中美申請趨勢對比圖 2-3-2-1-5 全球主要申請人在各分支技術申請趨勢方面,圖 2-3-2-1-6 展示了計算機視覺各基礎分支技術的發展趨勢,目標分類和目標檢測一直以來都是計算機視覺最重要的基礎技術,而目標標注技術在 2017 年前后迅速發展,成為計算機視覺中排名第三的基礎技術,展示了在該分支下極強的創新活力。圖 2-3-2-1-7 展示了應用技術中工業檢測、人臉識別和情感識別的發展趨勢,應用技術中各分支發展趨勢整體相合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告50同,但比較而言,工業
106、檢測技術起步最早,其次是人臉識別技術,而情感識別技術則在 2017 年前后才開始起步。就各分支技術占比而言,在 2001 年之前,工業檢測技術占據最大的比例,而在 2001-2007 年,隨著人臉識別技術的起步和發展,人臉識別和工業檢測成為計算機視覺領域主要的兩大組成,直到 2007年之后,隨著全球工業化的迅速發展,工業檢測再次成為計算機視覺應用技術中的最大分支,而人臉識別技術雖然也在 2013 年前后取得快速發展,但相對工業檢測而言,仍然存在一定差距。情感識別在 2016 年起步并快速發展,逐漸成為計算機視覺的重要應用方向之一。圖 2-3-2-1-6 全球基礎技術分支趨勢圖 2-3-2-1-
107、7 全球應用技術分支趨勢對于技術分支的具體發展情況,圖 2-3-2-1-8 和圖 2-3-2-1-9 分別展示了全球計算機視覺領域中,基礎技術和應用技術兩大分支中各二級分支技術占比情況。由從基礎技術各分支占比可知,各技術分支發展相對應用技術而言更加均勻,其中目標分類和目標標注占據領先地位;從應用技術各分支占比可知,應用技術中,工業檢測占據主要地位,其次是人臉檢測技術,這與人臉檢測技術在生物特征識別方面起步較早,技術成熟度高有關;而情感識別則占比較少,這與該識別技術起步較晚,技術門檻較高有關。第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析51圖 2-3-2-1-8 基礎技術各分支占比圖 2-3-2-1
108、-9 基礎技術各分支占比2)2)計算機視覺技術中國專利分析計算機視覺技術中國專利分析圖 2-3-2-1-10 國內申請趨勢圖 2-3-2-1-11 國內主要申請人隨著我國科技不斷的進步,國內計算機視覺技術也得到深入發展。從圖 2-3-2-1-10 國內申請趨勢可知,國內計算機視覺技術于 20 世紀 80 年代起步,從2010 年起逐漸加速發展,并于 2013 年進入迅猛發展期,整體發展趨勢與全球趨勢一致,展現了在該技術領域中國發展與國際發展的協同性。圖 2-3-2-1-11 展示了計算機視覺領域國內重要申請人,計算機視覺領域國內重要申請人主要分為四類:一、以騰訊、百度、平安科技、華為代表的行業
109、大廠;二、以商湯科技為代表的獨角獸企業;三、??低?、大華科技等專注安防領域的垂直企業;四、以西安電子科技大學、電子科技大學為代表的高校。隨著高校在計算機視覺領域研究的不斷深入,促進了我國計算視覺領域的迅猛發展,也給計算機視覺技術在各行業的發展提供了技術上的支撐。同時,行業大廠、垂直企業以及獨角獸企業在計算機視覺領域的迅猛發展,也充分展示了計算機視覺領域在安防、金融、手機、交通等領域的的全面布局及重要地位。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告52在國內地域發展方面,圖 2-3-2-1-12 展示了國內計算機視覺領域的主要城市排名情況,北京、深圳、杭州、上海等沿海經濟發達地區計算機視覺創新能
110、力較強,匯聚了大量巨頭和獨角獸企業,體現出經濟發展在人工智能發展方面的人才優勢和產業優勢。合肥專利申請量共 2371 項,排名全國各市第 11 位,與北京、深圳、杭州等頭部城市差距較大。圖 2-3-2-1-12 國內主要城市專利申請排名3)3)合肥市計算機視覺技術專利分析合肥市計算機視覺技術專利分析合肥重視計算機視覺產業發展,進行了積極的布局,從表 2-3-2-1-1 合肥計算機視覺領域企業情況可知,主要包括本土企業與引進企業。本土企業中科大訊飛主要深耕于人臉識別、開放平臺等領域;安徽清新互聯信息科技有限公司主要布局了安防、智慧能源、城市治理等領域,同時安徽清新互聯信息科技有限公司榮獲“202
111、0 中國安防新基建創新品牌”第四批國家級專精特新“小巨人”企業。另外,本土企業中,合肥富煌君達高科信息技術有限公司、合肥欣奕華智能機器股份有限公司、合肥美亞光電技術股份有限公司等多家企業深耕工業檢測領域,其中合肥中科迪宏有限公司、合肥??乒怆娍萍脊煞萦邢薰镜榷嗉移髽I已加入“中國機器視覺聯盟”。引入企業中,合肥也在計算機視覺領域產業鏈的上中下游,如上游芯片企業、中游獨角獸企業及下游應用產業領域進行積極的布局。表 2-3-2-1-1 合肥計算機視覺領域企業情況企業類型領域科大訊飛本土人臉識別 開放平臺清新互聯本土安防 智慧能源 城市治理富煌君達高科本土工業識別 科研測量寰景信息技術本土人機交互
112、視頻分析第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析53麟圖信息科技本土工業識別中科迪宏本土工業識別美亞光電本土工業識別??低曇M人臉識別 安防 攝像頭君正科技引進芯片格林深瞳引進安防 工業識別的盧深視引進金融 安防馭光科技引進3D傳感鈦靈科技引進人臉識別圖 2-3-2-1-13 展示了合肥計算機視覺領域申請趨勢,合肥計算機視覺產業起步較晚,在 2003 年后才開始有相關專利產出,在 2013 年后開始逐漸增長,并于 2016年左右明顯進入迅猛發展期,整體發展情況晚于國內計算機視覺發展情況。圖 2-3-2-1-13 合肥計算機視覺申請趨勢圖 2-3-2-1-14 合肥主要申請人圖 2-3-2-1
113、-15 合肥主要科研團隊合肥計算機視覺重要申請人情況如圖 2-3-2-1-14 所示,由圖可知,合肥計算機視覺的創新研究主要集中于以中國科學技術大學、合肥工業大學、安徽大學、中國科學院合肥物質科學研究院為代表的高校及科研機構,占據前十重要申請人中的六席。但是科大訊飛作為合肥本土具有代表性的科技企業在該領域合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告54展現了強大的研發實力,安徽清新互聯信息科技有限公司、合肥的盧深視科技有限公司也在計算機視覺領域進行了深入布局。合肥計算機視覺重要申請團隊的情況如圖 2-3-2-1-15 所示,合肥重要申請團隊集中在以中國科學技術大學、中國科學院合肥物質科學研究院和安
114、徽大學為代表的高校及科研機構,具有較強的專利儲備和人才儲備。同時,作為專精特新“小巨人”企業的安徽清新互聯和的盧深視也有較強的研發團隊。另外,合肥計算機視覺領域主要采取科研院校和企業合作,實現產學研合作的模式,加快科技成果轉化,構建了以“安徽清新互聯信息科技有限公司+中國科學技術大學”、“中科迪宏+中科院合肥物質科學研究院”為代表的校企合作發展模式。圖 2-3-2-1-16 國內優勢申請人與合肥重要申請人基礎技術布局比較圖 2-3-2-1-17 國內優勢申請人與合肥重要申請人應用技術比較圖 2-3-2-1-16和圖 2-3-2-1-17分別示出了國內優勢申請人與合肥重要申請人的基礎技術分支和應
115、用分支技術布局比較,與國內優勢申請人相比,合肥申請人專利布局略顯薄弱,基礎技術可著重布局目標檢測、目標分類、目標分割和目標標注,應用技術可著重布局工業檢測和人臉識別。第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析55對于合肥計算機視覺領域的分支技術發展情況,圖 2-3-2-1-18 和圖 2-3-2-1-19 分別展示了合肥基礎技術分支占比和應用技術分支占比情況。合肥在計算機視覺領域的基礎技術方面發展較為均衡,相對而言更加側重于對目標分類和目標檢測的研究,占比均超過 20%。在應用技術中,工業檢測和人臉識別則占據重要地位,二者之和占據應用技術超過 90%的份額,工業檢測技術占比超50%,這與合肥工業
116、檢測技術發展起步早,深耕工業檢測領域企業多具有密切關系。圖 2-3-2-1-18 合肥基礎技術各分支占比圖 2-3-2-1-19 合肥應用技術各分支占比由于合肥企業主要集中于工業檢測應用領域,并且專利申請也集中于此,下面對工業檢測技術進行進一步的專利分析。圖 2-3-2-1-20 展示了合肥工業檢測技術中各分支的占比,由于測量和檢查對于工業生產的效率和質量起到了重要的作用,在檢測技術中占據了最大的比例。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告56圖 2-3-2-1-20 合肥工業檢測技術各分支占比圖 2-3-2-1-21 展示了工業檢測分支中合肥的主要申請人,在工業檢測分支中,科大訊飛專利儲備
117、領先;同時合肥依然呈現高校及科研院所為研發主體的地位,排名前十的申請人當中,合肥工業大學、中國科學技術大學、安徽大學、中國科學院合肥物質科學研究院等科研院所占據五席,展現了合肥在該領域實現校企合作的廣闊前景。圖 2-3-2-1-21 合肥工業檢測申請人排名圖 2-3-2-1-22 展示了合肥各主要申請人在工業檢測分支下的重點布局情況,測量和檢測為該領域大多數申請人的重點布局領域,科大訊飛在測量領域的專利申請數量具備優勢。而檢查領域則呈現各主要申請人均衡發展的態勢,可見在該技術方向競爭較激烈。第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析57圖2-3-2-1-22 合肥各主要申請人工業檢測技術分支布局
118、4)4)合肥市計算機視覺產業發展建議合肥市計算機視覺產業發展建議綜合以上分析,合肥市計算機視覺處于發展初期,雖然已經引進了領域龍頭企業??低?,但是本土企業技術實力并不突出。企業之中科大訊飛為主要申請人,其余企業專利申請量較少,高校中合工大和中科大具備一定專利儲備,但是轉化應用不足。本土企業主要集中于工業檢測方向的專利申請,在基礎技術方面布局不足。針對以上情況給出如下建議:1.發揮??低曉跀z像頭、算法等底層軟硬件,人臉識別、目標跟蹤等核心技術以及在各類應用領域的技術和產品優勢,利用??甸_放平臺提供的多種技術接口和框架,為本地企業和科研院校提供基礎技術、數據及算法上的支持,促進本地在安防、金融
119、、智慧城市等典型應用行業的發展;2.強化基礎技術研發,重點關注目標檢測、目標分類、目標分割和目標標注技術;充分利用本土企業在工業檢測應用方向的技術基礎,開發軟硬件及一體化解決方案,強化在物流分揀、裝配制造、工業機器人等領域的應用,為本地的制造業、機器人等行業向智能化進階提供有力保障;3.發揮合肥高校及研究機構研發實力強的優勢,促進中科大、合工大、中科院合肥物研院研究團隊與科大訊飛、的盧深視、清新互聯等企業的合作。2.3.2.2 智能語音技術智能語音技術作為人工智能的耳朵和嘴巴,智能語音技術起到了人機語音交互的關鍵作用,成為人工智能重要的技術環節之一。智能語音技術主要包括語音識別、語音合成和聲紋
120、合成三大技術分支。1)1)智能語音技術全球專利分析智能語音技術全球專利分析全球涉及智能語音的專利申請達 101230 項。從圖 2-3-2-2-1 可以看出,在合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告581980 年之前,智能語音的專利技術處于起步階段,1980 年至 2000 年,智能語音的專利申請量整體趨勢是逐年緩慢增長;直到 2010 年,隨著深度學習在語音識別、聲紋識別以及語音合成方面的應用,智能語音的申請量迎來爆發式增長。圖 2-3-2-2-2 示出了中美兩國的申請趨勢對比,從圖中可以看出,中國在智能語音方面的專利申請起步比美國晚;美國早在上世紀 70 年代就已經出現智能語音的專利申
121、請,而在 1994 年之前國內還極少有智能語音的專利申請,隨著國內智能語音產業的不斷發展,中國從 2015年開始年專利申請量反超美國,結合圖 2-3-2-2-3可知中國的專利申請總量已經躍居全球第一。圖 2-3-2-2-1 全球申請趨勢圖 2-3-2-2-2 中美申請趨勢對比圖 2-3-2-2-3 全球技術來源區域分布圖 2-3-2-2-4 給出了智能語音全球專利申請量排名前十的申請人。整體看,申請量排名前十的申請人中,日本申請人占據 8 席,分別為松下、日本電氣、富士通、東芝、三星、索尼、日本電信、日立。其次,我國的百度迅速崛起,大力發展科技,注重創新,位列全球第九。此外,美國的國際商業機器
122、公司也位列前十。第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析59圖 2-3-2-2-4 全球主要申請人從總體市場規模來看,全球智能語音產業進入規?;罡诓⒈3挚焖僭鲩L階段,智能語音占全球人工智能市場份額接近 15%。從智能語音行業應用所占市場份額來看,目前全球市場總量約為 144 億美元,行業應用最多集中在醫療(占比超過 1/4),其次為汽車(約 10%)、消費(約 10%)及金融(約10%)等領域,隨著醫療保健領域對提高效率的需求不斷增加,以及智能設備的使用不斷增加,推動語音和語音識別市場快速增長。從龍頭企業的競爭格局來看,科技巨頭紛紛入局智能語音賽道,手機、可穿戴設備、智能音箱、智能家居等領
123、域成為科技巨頭主要的布局方向。2021 年,微軟以 197 億美元并購智能語音行業鼻祖 Nuance 公司,成為微軟史上第二大并購事件。全球智能語音市場格局加速重構,全球市場 CR5市占率達到 88%,市場集中度進一步提升。從技術發展來看,2010 年以來,全球智能語音技術進入迭代爆發期,端到端合成框架成為業界主流語音合成系統。但是,在復雜場景下的語音和聲紋特征識別以及背景降噪仍然是智能語音技術發展的難點,面向移動端的小規模語音識別模型算法成為趨勢。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告602)2)智能語音技術中國專利分析智能語音技術中國專利分析圖 2-3-2-2-5 國內申請趨勢圖 2-3
124、-2-2-6 國內主要申請人由圖 2-3-2-2-5 可知中國在 2012 年后專利申請量猛速增長,圖 2-3-2-2-6 展示了國內的主要申請人排名,百度、平安科技和騰訊分列第一至三位;格力、科大訊飛、阿里巴巴、思必馳等科技和語音公司申請量位于第二梯隊。圖 2-3-2-2-7 國內主要申請人技術布局圖 2-3-2-2-7 示出了國內主要申請人技術布局,語音識別分支的總申請量最大,語音合成次之,聲紋識別最少。其中在語音識別和語音合成分支中,百度的申請量最大,聲紋識別分支中,平安科技的申請量最大??拼笥嶏w重點布局語音識別技術,聲紋識別技術布局較少。表 2-3-2-2-1 示出了國內前十申請人在美
125、、歐、日、韓四大局的申請量,可以看出百度、騰訊、阿里巴巴和華為重視海外布局,平安科技、科大訊飛和思必馳的海外布局較薄弱。表 2-3-2-2-1 國內主要申請人海外專利布局申請人美國歐洲日本韓國百度4448624084平安科技18281騰訊189503217科大訊飛71089第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析61阿里巴巴86202313思必馳7860華為175884119北京和深圳聚集了百度、平安科技、騰訊等多家語音龍頭企業,專利申請量位于國內第一梯隊;合肥擁有行業巨頭科大訊飛,專利申請量位于國內第二梯隊,如圖 2-3-2-2-8 所示。圖 2-3-2-2-8 國內各市專利申請量排名經過了
126、近 30年的發展,我國在智能語音領域誕生了如科大訊飛、思必馳、云知聲等代表性企業,成為人工智能領域可以與國際巨頭同臺競爭的少數領域之一。目前我國人工智能創業項目中處于語音識別和語義分析賽道的共有 252家,占比 10.6%,企業主要分布區域為北京(30)、廣東(25)、上海(22),廣東省近年來發展較快,也誕生了云知聲、大象聲科等龍頭企業。我國智能語音市場格局經歷了從國外科技巨頭主導國內市場的 90年代,由于中英文語音識別的差異,疊加方言等影響,目前科大訊飛在我國智能語音的行業地位已占據半壁江山,市占率超過 50%。我國智能語音市場參與者呈現多元化態勢,主要分為智能語音科技型企業、多元化人工智
127、能企業、互聯網龍頭企業和國外科技巨頭四個層次。云知聲、思必馳等智能語音科技型企業致力于搶占家居、車載等細分賽道。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告623)3)合肥市智能語音技術專利分析合肥市智能語音技術專利分析圖 2-3-2-2-9 合肥總體申請趨勢圖 2-3-2-2-10 合肥各技術分支申請趨勢圖 2-3-2-2-9 展示了合肥市申請量隨年份變化趨勢,合肥自 2014 年后專利申請量增速明顯。圖 2-3-2-2-10 展示了合肥市智能語音各技術分支申請量隨年份變化趨勢,從申請趨勢上來看,語音識別技術增長最快,語音合成和聲紋識別專利申請量基本呈穩定狀態。圖 2-3-2-2-11 合肥主要
128、申請人圖 2-3-2-2-12 合肥聲紋識別技術申請人圖 2-3-2-2-13 合肥聲紋識別技術申請人圖 2-3-2-2-14 合肥聲紋識別技術申請人如圖 2-3-2-2-11所示,科大訊飛是合肥市主要的申請人。圖 2-3-2-2-12 至圖2-3-2-2-14 示出了合肥市在聲紋識別、語音合成及語音識別分支上的申請人排名。從圖中可以看出,科大訊飛在各技術分支上的專利申請量均處于領先地位,其余申請人專利布局有待加強。通過并購、孵化和培育垂直應用型企業,科大訊飛不斷擴展業務覆蓋范圍,目前業務領域涵蓋五大類,分別為智慧教育、智慧醫療、智慧城市、開放第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析63平臺及
129、消費者業務、企業客戶AI 解決方案業務??拼笥嶏w培育的企業產業覆蓋兒童、鼠標、機器人、房地產、建筑等產業,如圖 2-3-2-2-15 所示。在教育、鼠標等 C 端業務和機器人、房地產、建筑等 B 端業務均有涉及。圖 2-3-2-2-15 科大訊飛企業培育情況圖 2-3-2-2-16 科大訊飛企業并購情況由圖 2-3-2-2-16 可以看出,圍繞產業鏈上下游科大訊飛也在開展投資并購,比如,先后收購廣東啟明教育發展有限公司、北京樂知行軟件有限公司等公司。教育是我國社會發展高度重視的領域,國家從經費支出到政策落地層面均為教育及其信息化提供了大力支持。受疫情影響,以網課為首的線上教育成為常態化需求,教
130、育信息化市場迎來新機遇??拼笥嶏w基于人工智能尤其是語音核心技術,瞄準了 AI+教育結合的優勢屬性,早在 2009 年就切入智慧課堂等業務,并通過收購啟明科技、樂知行軟件等公司快速拓展智慧教育業務版圖,至今深耕智慧教育領域已有十余年,截止 2021 年末,訊飛智慧教育解決方案及產品已在全國 32 個省級行政單位以及日本、新加坡等海外市場應用,市場覆蓋廣泛,率先形成較完善的市場布局、樹立了良好的市場口碑并構筑了自身智慧教育人工智能技術壁壘,先發優勢明顯。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告64科大訊飛作為合肥市乃至國內語音的龍頭企業,百度作為國內在語音方面申請量排第一的公司,這兩個公司必然有其
131、各自的亮點和優勢,現將兩個企業在語音領域的重點技術路線進行分析,如圖 2-3-2-2-17 所示??拼笥嶏w在申請數量上雖然不及百度,但是對技術研究的深度卻強于百度??v觀圖 2-3-2-2-17,其中列出的專利為同族數多、被引用頻次高的專利代表,可以看出在三大分支中,尤其是語音合成分支,科大訊飛專利的布局以及專利的影響力、價值都要高于百度。圖 2-3-2-2-17 科大訊飛與百度重點技術路線對比圖4)4)合肥市智能語音產業發展建議合肥市智能語音產業發展建議綜合以上分析,合肥市智能語音產業實力雄厚,具有國內智能語音產業市場占有率第一的龍頭企業科大訊飛,經過多年的技術積累和產業拓展,科大訊飛立足語音
132、技術,向芯片、機器學習等基礎層以及智慧醫療、智慧教育、消費者終端等應用層領域發展,形成產業鏈的全面布局;中國聲谷落戶合肥,依托科大訊飛的產業實力和行業帶動力,聚集了一批智能語音及上下游配套企業,正在逐步打造成為全國智能語音領域產業發展高地;從專利角度來看,科大訊飛在聲紋識別和語音合成技術方面專利儲備有待加強;從本土企業個體實力來看,呈現科大訊飛一枝獨秀的態勢,其余企業仍處于發展初期,技術實力和業務規模并不突出。針對以上情況給出如下建議:第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析651.科大訊飛可進一步對復雜場景下的語音和聲紋特征識別以及背景降噪等技術難點開展攻堅,重視語音大模型以及移動端的小規模
133、語音識別模型算法等前沿技術方向的研發和布局,強化聲紋識別和語音合成方面的專利布局;2.鼓勵科大訊飛與本地垂直應用型企業的深度合作,結合科大訊飛在基礎技術、開放平臺和資本上的優勢以及垂直應用型企業在特定應用領域上的業務基礎,培育一批垂直應用領域的“小巨人”和“專精特精”企業,將本地語音產業態勢由一枝獨秀升級為百花齊放。2.3.2.3 自然語言處理技術自然語言處理技術自然語言處理(NLP)是計算機理解和生成自然語言的過程,使計算機既能理解自然語言文本的意義,也能以自然語言文本來表達給定的意圖思想。自然語言處理同時涉及語言學和計算機科學,被比爾蓋茨稱作“AI 領域皇冠上的明珠”。自然語言處理的基礎技
134、術主要包括詞法分析、句法分析、語義分析、語言模型和知識圖譜,應用技術主要包括情感分析、自動問答、機器翻譯、自動摘要和信息抽取。1)1)自然語言處理技術全球專利分析自然語言處理技術全球專利分析根據 MarketsandMarkets 的研究,自然語言處理的市場規模預計將從 2019年的 102 億美元以 23%的復合增長率擴大到 2024 年的 264 億美元。隨著智能設備數量增長以及行業智能化業務處理水平要求的提高,自然語言處理市場有望得到進一步拓展,疫情之下,自然語言處理市場仍保持高速增長,市場潛力巨大。如圖 2-3-2-3-1 所示,1980 年至今,全球涉及自然語言處理的專利申請達197
135、397 項。1980-1986 年自然語言處理申請量呈上升趨勢,但是自然語言處理的每年申請量不多,未超過 1000 件。自 1987 年開始,申請量呈快速上升趨勢,到 2000 年,申請量達到一個小高峰。在 2000 年達到小高峰后,申請量有所下降。這是由于隨著網絡技術和計算機技術的發展,自然語言處理思潮由理性主義向經驗主義過渡,基于統計的方法逐漸代替了基于規則的方法。從 2008年到現在,在圖像識別和語音識別領域的成果激勵下,人們也逐漸開始引入深度學習來做自然語言處理研究,并取得了一定成功?;谶@種原因,從 2010 年開始,自然語言處理相關專利申請迎來新一輪的增長。20 世紀 90 年代以
136、來,合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告66中國自然語言處理研究進入了高速發展期,一系列系統開始了大規模的商品化進程,自然語言處理在研究內容和應用領域上不斷創新?;谶@種原因,從1999 年開始,中國的自然語言處理相關專利申請進入了增長期。中國在自然語言處理領域起步較美國晚,但是近年來在中國專利布局激增,2016 年中國的申請量已趕超美國。在主要技術來源國中,如圖圖 2-3-2-3-2 所示,美國、中國、日本申請量較多,歐洲和韓國申請量較少。其中,美國的申請量最多,中國緊隨其后,這表明了中國注重專利的保護,以及技術上的創新。圖 2-3-2-3-1 NLP 全球申請趨勢圖 2-3-2-3-2
137、 NLP 技術來源區域分布圖 2-3-2-3-3 NLP 全球主要申請人從全球申請人排名來看,如圖 2-3-2-3-3 所示,NLP 呈現行業巨頭領跑的態勢,其中國際商業機器排名第一,占據優勢地位;另外,美國的谷歌、韓國的三星、日本的富士通、東芝等公司申請量均較大,位列全球前十。中國企業申請量并未進入全球前十,專利儲備有待加強。第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析672)2)自然語言處理技術國內專利分析自然語言處理技術國內專利分析圖 2-3-2-3-4 NLP 國內市場規模態勢表 2-3-2-3-1 國內 NLP 主要企業及業務布局NLP 主要企業相關業務布局開放平臺百度搜索、智能音箱、地
138、圖、翻譯、智慧金融、智能醫療、智能客服與營銷、智慧政務百度 AI 開放平臺騰訊智慧金融、智能醫療、互聯網、機器人騰訊云阿里巴巴智能醫療、智能客服、AI助手阿里云科大訊飛智慧金融、智能醫療、教育、智慧城市、企業客戶 AI解決方案以及開放平臺及消費者業務訊飛開放平臺拓爾思數字政府、數字智能、內容安全和互聯網空間治理智拓語義智能平臺思必馳語音助手、智能客服、地圖導航思必馳開放平臺云知聲智能家居、汽車、醫療和教育云知聲開放平臺根據艾瑞咨詢2021 年中國人工智能產業研究報告中相關數據,國內自然語言處理市場規模同樣呈現快速增長的態勢,市場規模從 2017 年的 46 億元增長 2021 年的 171 億
139、元,如表 2-3-2-3-1 所示。國內的 NLP 廠商以技術型企業和互聯網企業為主要參與者,他們以 NLP 技術為基礎,憑借各自的開放平臺,向金融、醫療、教育等多個垂直應用領域進行滲透。如圖 2-3-2-3-5 所示,金融成為自然語言處理的主要應用領域,但是近年來市場趨近飽和,呈現增速放緩的趨勢;自然語言處理在醫療行業的應用規模逐年持續增長,已接近金融行業的應用規模,成為自然語言處理的熱門應用賽道。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告68圖 2-3-2-3-5 NLP 技術在主要行業應用規模如圖 2-3-2-3-6 所示,百度、阿里、騰訊、平安和華為等互聯網/ICT 企業依靠自然語言處理
140、技術的優勢,全面布局智慧醫療 B 端和 C端業務。圖 2-3-2-3-6 NLP 企業智慧醫療產品布局如圖 2-3-2-3-7 所示,企業在 C 端依托 APP/小程序/智能硬件,面向患者提供在線分診、問診、藥物咨詢服務。圖 2-3-2-3-7 NLP 企業智慧醫療 C 端發展模式如圖 2-3-2-3-8 所示,企業在 B 端依托智慧醫療硬件/平臺/解決方案,以醫療數據為基礎,依托知識圖譜技術生成的醫療知識和診斷策略,為醫療機構提供醫療診斷全環節輔助服務。第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析69圖 2-3-2-3-8 NLP 企業智慧醫療 B 端發展模式在業務發展前期,BAT、平安科技和華
141、為等巨頭企業通過與醫渡云、左醫科技和森億智能等“醫療+知識圖譜”垂直應用型企業前期彌補醫療數據的不足的缺陷,在業務發展后期通過累積的醫療業務數據自建知識圖譜。圖 2-3-2-3-9 NLP 國內主要申請人如圖 2-3-2-3-9 所示,平安科技、騰訊、百度、科大訊飛和阿里巴巴重視自然語言技術研發和專利布局,專利申請量均超過 1000項,分列國內前五位。表 2-3-2-3-2 國內 NLP 主要申請人國外布局情況申請人美國日本韓國歐洲華為3835931247百度2111418565騰訊199362536阿里巴巴14366351京東22000科大訊飛4655平安科技0203如表 2-3-2-3-2
142、 所示,從國內 NLP 主要申請人國外布局情況來看,華為、報讀、騰訊和阿里巴巴重視海外市場,在美、日、韓、歐均進行了一定專利布合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告70局,科大訊飛海外布局略顯薄弱。圖 2-3-2-3-10 NLP 國內各市申請量排名如圖 2-3-2-3-10 所示,北京、深圳和上海聚集了百度、騰訊、平安科技和京東等一批 NLP 優勢企業,專利申請量分列國內前三位;合肥市專利申請量排名國內第 7位,與頭部城市還存在一定差距。3)3)合肥市自然語言處理技術專利分析合肥市自然語言處理技術專利分析如圖 2-3-2-3-11 所示,2009 年以前,合肥在自然語言處理領域專利申請較少
143、,2015 年之后,申請量保持持續增長。如圖 2-3-2-3-12 所示,科大訊飛成為合肥主要的專利申請人,合工大、中科大等高校也進行了一定的專利申請。圖 2-3-2-3-11 合肥 NLP 申請趨勢圖 2-3-2-3-12 合肥 NLP 主要申請人如圖 2-3-2-3-13 所示,與 BAT、平安科技和華為等 NLP 主要企業相比,科大訊飛在基礎技術方面布局均衡且全面,在詞法、句法、語義分析以及語言模型技術方面專利儲備具有較大優勢,但是在知識圖譜方面專利布局略有不足。第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析71圖 2-3-2-3-13 NLP 主要企業基礎技術布局比較如圖 2-3-2-3-1
144、4 所示,科大訊飛在應用技術方面也進行了全面布局,機器翻譯技術方向專利儲備具有較大優勢,在信息抽取和自動問答方面專利布局略有不足。圖 2-3-2-3-14 NLP 主要企業應用技術布局比較從科大訊飛 2021 年收入結構來看,如圖 2-3-2-3-15 所示,智慧醫療業務處于發展初期,收入僅占比 1.76%,存在較大的提升空間。圖 2-3-2-3-15 科大訊飛 2021 年收入結構合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告72圖 2-3-2-3-16 示出了科大訊飛在智慧醫療業務的布局情況,可見科大訊飛目前主要布局 B 端,推出了智醫助理、智聯網醫療平臺、語音電子病歷、云醫生和導診機器人等多種
145、產品/平臺/解決方案,在 C 端布局較為薄弱,僅和學習強國 APP合作,通過內嵌訊飛健康小程序的方式提供在線問診服務。圖 2-3-2-3-16 科大訊飛智慧醫療業務布局情況對于 B 端業務核心技術知識圖譜,如表 2-3-2-3-3 所示,科大訊飛在該技術方向的專利布局較為薄弱,可與醫渡云、左醫科技和森億智能開展合作,并強化知識圖譜技術研發布局。表 2-3-2-3-3 企業醫療知識圖譜專利申請量企業醫療知識圖譜專利申請量企業醫療知識圖譜專利申請量平安科技98左醫科技32百度86云知聲28阿里巴巴66思必馳26騰訊54森億智能19醫渡科技37科大訊飛194)4)合肥市自然語言處理產業發展建議合肥市
146、自然語言處理產業發展建議綜合以上分析,合肥市自然語言處理產業實力較強,龍頭企業科大訊飛擁有較強的技術實力,已逐步向金融、醫療、教育、智能終端等應用領域的滲透;對于知識圖譜、信息抽取和自動問答技術布局略顯不足,智慧醫療業務處于發展初期,面臨醫療數據積累不足和 C 端產品種類單一的缺陷。針對以上情況給出如下建議:第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析731.強化知識圖譜等基礎技術,信息抽取以及自動問答等應用技術的研發和專利布局;2.推動 NLP 技術在金融、醫療和互聯網等領域的落地,對于醫療應用領域,可進一步依托自身生態產品/APP/小程序等入口拓展 C 端市場,實現“B 端+C 端”的全面布局
147、;3.引進“醫療+知識圖譜”垂直領域的優勢企業,如醫渡云、左醫科技和森億智能,或者與其展開合作,提供數據和知識上的底層支撐;推廣智慧醫療平臺/解決方案在省內外醫院的合作應用,持續收集醫療數據以完善自研知識圖譜。2.3.2.4 小結小結合肥市人工智能產業核心力量主要位于技術層,科大訊飛在國內智能語音市場占有率第一,在自然語言處理市場同樣位于領先地位,計算機視覺產業實力略顯薄弱,缺乏本土領軍企業。合肥市計算機視覺處于發展初期,雖然已經引進了領域龍頭企業??低?,但是本土企業技術實力并不突出。企業之中科大訊飛為主要申請人,高校中合工大和中科大具備一定專利儲備,其余企業專利申請量較少。本土企業主要集中
148、于工業檢測方向的專利申請,在基礎技術方面布局不足。發揮??低曉跀z像頭、算法等底層軟硬件,人臉識別、目標跟蹤等核心技術以及在各類應用領域的技術和產品優勢,利用??甸_放平臺提供的多種技術接口和框架,為本地企業和科研院校提供基礎技術、數據及算法上的支持,促進本地在安防、金融、智慧城市等典型應用行業的發展;強化基礎技術研發,重點關注目標檢測、目標分類、目標分割和目標標注技術,充分利用本土企業在工業檢測應用方向的技術基礎,開發軟硬件及一體化解決方案,強化在物流分揀、裝配制造、工業機器人等領域的應用,為本地的制造業、機器人等行業向智能化進階提供有力保障;發揮合肥高校及研究機構研發實力強的優勢,促進中科大
149、、合工大、中科院合肥物研院研究團隊與科大訊飛、的盧深視、清新互聯等企業的合作。合肥市智能語音產業實力雄厚,具有國內智能語音產業市場占有率第一的合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告74龍頭企業科大訊飛,經過多年的技術積累和產業拓展,科大訊飛立足語音技術,向芯片、機器學習等基礎層以及智慧醫療、智慧教育、消費者終端等應用層領域發展,形成產業鏈的全面布局;中國聲谷落戶合肥,依托科大訊飛的產業實力和行業帶動力,聚集了一批智能語音及上下游配套企業,正在逐步打造成為全國智能語音領域產業發展高地;從專利角度來看,科大訊飛在聲紋識別和語音合成技術方面專利儲備有待加強;從本土企業個體實力來看,呈現科大訊飛一枝
150、獨秀的態勢,其余企業仍處于發展初期,技術實力和業務規模并不突出??拼笥嶏w可進一步對復雜場景下的語音和聲紋特征識別以及背景降噪等技術難點開展攻堅,重視語音大模型以及移動端的小規模語音識別模型算法等前沿技術方向的研發和布局,強化聲紋識別和語音合成方面的專利布局;鼓勵科大訊飛與本地垂直應用型企業的深度合作,結合科大訊飛在基礎技術、開放平臺和資本上的優勢以及垂直應用型企業在特定應用領域上的業務基礎,培育一批垂直應用領域的“小巨人”和“專精特精”企業,將本地語音產業態勢由一枝獨秀升級為百花齊放。合肥市自然語言處理產業實力較強,龍頭企業科大訊飛擁有較強的技術實力,產業地位領先,已逐步向金融、醫療、教育、智
151、能終端等應用領域的滲透;對于知識圖譜、信息抽取和自動問答技術布局略顯不足,智慧醫療業務處于發展初期,面臨醫療數據積累不足和 C 端產品種類單一的缺陷??蓮娀R圖譜等基礎技術,以及信息抽取和自動問答等應用技術的研發和專利布局;推動 NLP 技術在金融、醫療和互聯網等領域的落地,對于醫療應用領域,可進一步依托自身生態產品/APP/小程序等入口拓展 C 端市場,實現“B 端+C 端”的全面布局;引進“醫療+知識圖譜”垂直領域的優勢企業,如醫渡云、左醫科技和森億智能,或者與其展開合作,提供數據和知識上的底層支撐;推廣智慧醫療平臺/解決方案在省內外醫院的合作應用,持續收集醫療數據以完善自研知識圖譜。2
152、.3.3人工智能人工智能應用層專利分析應用層專利分析2.3.3.1 智能機器人技術智能機器人技術智能機器人是一種可編程和多功能的操作機或是為了執行不同的任務而具第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析75有可用電腦改變和可編程動作的專門系統。它具有至少一項或多項擬人功能,另外還可能程度不同的具有某些環境感知(如視覺、力覺、觸覺、接近覺等),以及語言功能乃至邏輯思維、判斷決策功能等,從而使他能在要求的環境中代替人進行作業。從應用角度,常見的智能機器人主要包括工業機器人和服務機器人。1)1)智能機器人技術全球專利分析智能機器人技術全球專利分析如圖 2-3-3-1-1 所示,20 世紀 70 年代,
153、隨著計算機技術、現代控制技術、傳感技術和人工智能技術的發展,機器人行業得到了迅速發展,智能機器人的全球專利申請量也開始呈現上漲趨勢,并于 2013 年大幅上升,這與和智能機器人密切相關的人工智能技術的發展趨勢是基本一致的。而申請量的不斷上漲也依賴于近年來新一代信息技術、生物技術、新能源技術、新材料技術等與機器人技術的加速融合,使得機器人在汽車制造、電子制造、倉儲運輸、醫療康復、應急救援等領域的應用不斷深入拓展,全球機器人市場規模不斷擴大,預計 2022 年將達到 513 億美元,2017 至 2022 年的年均增長率達到 14%(中國機器人產業發展報告(2022年)。圖 2-3-3-1-1 全
154、球申請趨勢如圖 2-3-3-1-2 所示,通過對全球專利技術來源國的分析可知,日本作為世界第一大工業機器人生產國,其機器人產業在市場規模、行業應用以及技術水平方面均處于世界領先地位,以世界第一大技術來源國的地位占據了 30%的專利申請量。緊隨其后的則是中國,占有了全球 28%的申請量份額,這與我國高度重視機器人科技和產業的發展是密不可分的,通過政府密集出臺若干相關政合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告76策,并在不斷成熟的市場驅動下,我國機器人市場規模持續快速增長,機器人企業不斷發展壯大,產業整體呈欣欣向榮的良好發展態勢。美國在人工智能的研究領域一直處于最前沿,借力于其在人工智能領域的豐厚
155、技術基礎,其智能機器人的技術發展更加全面、先進,適應性也很強,憑借 21%的份額排名第三。圖 2-3-3-1-2 技術來源國圖 2-3-3-1-3 全球申請人排名盡管憑借于中國人工智能技術的快速發展,中國的智能機器人專利申請量已排名世界前列,但由于我國技術起步期相較于美日等發達國家來說仍存在較長一段時間的滯后,因此暫時仍缺乏在國際上占據領先地位的龍頭企業。參見圖 2-3-3-1-3 可知,位居全球前列的申請人仍是傳統的機器人行業巨頭企業如發那科、三菱和愛普生等,其憑借在機器人行業內的多年沉淀發展,無論是在專利技術布局還是在市場規模占有等方面都具有較為明顯的優勢。此外在垂直領域具有較大競爭實力的
156、企業如三星、日立和樂金等,也通過其相關垂直領域與第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析77機器人技術的結合,促進機器人在汽車制造、電子制造、倉儲運輸、醫療康復、應急救援等領域的應用轉化,在全球占據了較大份額的專利申請量。2)2)智能機器人技術中國專利分析智能機器人技術中國專利分析如圖 2-3-3-1-4 所示,我國智能機器人專利申請量在 2004 年開始逐步上升,在 2013 年進入高速增長期,這得力于當前我國制造企業數字化、智能化轉型建設步伐日益加快,有力推動了工業機器人市場的快速發展。在市場規模方面,近五年中國工業機器人市場規模始終保持增長態勢,2022 年市場規模將繼續保持增長,預計將
157、達到 87 億美元,到 2024 年預計將突破 110 億美元。同時隨著人口老齡化趨勢加快以及醫療、公共服務需求的持續旺盛,我國服務機器人也存在巨大市場潛力和發展空間,預計 2022 年中國服務機器人市場規模將突破 65 億美元,到 2024 年,隨著視覺引導機器人、陪伴服務機器人等新興場景和產品的快速發展,我國服務機器人市場規模有望突破 100 億美元(中國機器人產業發展報告(2022年)。圖2-3-3-1-4國內申請趨勢根據圖 2-3-3-1-5 國內申請人排名可知,與全球重點申請人均為企業的情況不同,國內重要申請人除機器人相關企業外,還包括如清華大學、哈爾濱工業大學和華南理工大學等一批高
158、校。高校申請人專注于技術研發,積累了較為深厚的技術實力,但專利轉化能力不強,難以形成市場上成熟的商用產品。而在企業方面,排名第一的優必選科技公司是國內人形機器人領域的頭部企業,涉及教育、物流和防疫等多個領域的服務機器人開發。緊隨其后的新松機器人則主致力于工業機器人研發,包括具有自主知識產權的百余種產品。此外,機器合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告78人產業的廣闊前景也吸引了如騰訊、百度和阿里巴巴等互聯網企業和電商企業的涌入,在智能機器人領域進行了相關的專利布局。圖 2-3-3-1-5 國內申請人排名圖 2-3-3-1-6 國內申請人專利國際布局除了廣闊的國內市場外,海外市場的開拓對于企業
159、來說也十分重要,然而中國企業在進軍國際市場時,曾有相當一部分被專利擋在了市場之外,或陷入海外專利訴訟案,遭遇跨國企業的專利圍剿。因此在海外市場做好知識產權和專利布局,不僅是企業的核心競爭力,也是捍衛自身的必備武器。通過對國內重要申請人的專利國際布局情況進行分析發現,主要是綜合實力較為強勁的互聯網企業和電商企業更為重視海外專利的布局,其中又以百度最為突出,在五大局均有較大的專利申請量,騰訊和阿里巴巴也有一定量的國際專利申請。而機器人企業則以優必選在美局布局了近五分之一的專利而位居首位,然而在其他三大局的專利申請量則稍有不足,排名第二和第四的新松機器人和云跡科技在海外的專利布局則十分不足,盡管云跡
160、科技布局有近千件機器人相關專利,但在海外卻沒有任何專利申請。未來各企業仍需在防范海外知識產權風險,加第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析79強知識產權的海外布局上做出更多努力。從圖 2-3-3-1-7 所示的國內各市排名來說,合肥位于全國第八。目前處于全國前三的仍是高新技術產業比較發達的北京、深圳、上海,尤其是互聯網行業發達的北京和深圳,智能機器人相關的專利申請量遙遙領先。而南京、蘇州、杭州以及廣州作為長三角和珠三角地區的機器人和智能制造產業的集中地,其智能機器人申請量也均在兩千以上。合肥智能機器人相關專利申請量與頭部城市仍存在一定差距。圖 2-3-3-1-7 國內各市排名圖 2-3-3-
161、1-8 示出了全國智能機器人基礎技術分支專利申請占比情況,當前我國在基礎技術分支的布局較為均衡,并未有明顯側重于某一技術的投入。圖 2-3-3-1-8 全國智能機器人基礎技術分支專利申請占比進一步結合表 2-3-3-1-1 的分支申請人排名可以看出,兩個分支的重要申請人存在一定差異。在與機器人技術領域關系更加緊密的運動規劃分支方面,高校申請人占據了一半的比例,具有機器人技術與系統國家重點實驗室的哈爾濱工業大學和機器人專業較強的華南理工大學位居第一第二。但在更偏向于人工智能技術的人機交互分支上,排名前列則是在人工智能技術上積累更加深厚的互聯網公司如騰訊、百度和阿里巴巴等。此外,如優必選、一微半導
162、體和新松合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告80機器人等企業也在機器人的基礎技術上有一定量的專利布局。表 2-3-3-1-1 國內基礎技術主要申請人運動規劃人機交互哈爾濱工業大學297騰訊664華南理工大學291平安611優必選272百度510清華大學267阿里巴巴308浙江大學249光年無限254上海交通大學222清華大學229一微半導體205華南理工大學216阿里巴巴182華為204新松機器人166浙江大學185華中科技大學153優必選185在應用技術方面,如圖 2-3-3-1-9 所示,服務機器人的申請量明顯高于工業機器人,這是由于國際機器人巨頭企業如發那科、ABB、庫卡、安川等在工
163、業機器人領域發展較早,已成功建立起技術壁壘,而服務機器人技術門檻相對較低,全球服務機器人產業都處于新興發展階段,我國服務機器人雖然起步較晚,但在技術和產業化水平方面與國外公司差距較小,甚至部分產品市場化應用已經領先于全球,具備先發優勢。隨著產品種類的不斷豐富,服務機器人正在逐漸向各行業加速滲透,服務領域和服務對象也隨著產品類型愈加豐富,巨大的需求潛力吸引更多的國內企業涌入服務機器人市場,并進行相關專利布局。圖 2-3-3-1-9 全國智能機器人應用技術分支專利申請占比第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析81表 2-3-3-1-2 國內應用技術主要申請人工業機器人服務機器人新松機器人966優
164、必選1063海柔創新160云跡科技713拓斯達132銀星智能374埃夫特118優地科技316埃斯頓101科沃斯308新時達84普渡科技266博清科技72擎朗智能222合肥欣奕華55極智嘉199福建(泉州)哈工大研究院51獵戶星空180哈工大機器人(合肥)研究院43愛依特55進一步結合表 2-3-3-1-2 的分支申請人排名可以看出,國內工業機器人企業在堅持自主創新為主,引進吸收為輔的基礎上,重點突破“卡脖子”的關鍵核心技術短板,形成了以新松機器人、埃夫特、埃斯頓、新時達等為代表的國產龍頭企業。3)3)合肥市智能機器人技術專利分析合肥市智能機器人技術專利分析圖 2-3-3-1-10 合肥市智能機
165、器人專利申請趨勢圖 2-3-3-1-10 示出了合肥市智能機器人專利申請趨勢,從圖中可以看出,合肥智能機器人技術起步相對較晚,從 2000 年開始,合肥開始出現第一批智能機器人相關的專利申請,并在隨后的十年中保持緩慢平穩的發展,直至 2012 年合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告82才開始進入快速增長階段,并在 2020 年達到峰值,相關的專利申請總量達到317 件。經過近十年的發展,合肥目前已成為成熟的機器人產業集聚區,形成了集研發設計、生產制造、系統集成、示范應用等為一體的全產業鏈發展格局。從合肥的申請人排名來看,如圖 2-3-3-1-11 所示,其重點申請人主要以高校和研究院為主,
166、申請量位于前兩位的分別為合肥工業大學和中國科技大學,擁有從事智能機器人技術研發的機器人研究所和先進機器人中心等團隊。此外,中國科學院合肥物研院和哈工大機器人(合肥)研究院也具有一定量的專利申請。而在機器人企業方面,合肥欣奕華作為智能機器人制造的主要企業,其申請量與愛依特并列第三,其產品主要包括潔凈搬運機器人和多關節機器人,愛依特則側重于商場機器人、家用機器人、教育機器人等服務型機器人的研發,其余企業如玄離智能、科大訊飛、寒武紀、巨一科技等均在不同類型機器人及其基礎技術的研發制造中占據重要地位。然而上述企業和高校均未在海外布局有智能機器人相關專利,這也與合肥本地企業主要為中小型企業,技術研發實力
167、和市場占有率還存在不足有關。圖 2-3-3-1-11 合肥申請人排名圖 2-3-3-1-12 示出了合肥市智能機器人基礎技術分支專利申請占比情況,從圖中可以看出合肥市在運動規劃和人機交互分支上均有專利申請,布局較為均衡,并未有明顯偏向。第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析83圖 2-3-3-1-12 合肥市智能機器人基礎技術分支專利申請占比結合表 2-3-3-1-3的分支重要申請人可以看出,在基礎技術布局有較多專利的主要是高校和研究院所,如合肥工業大學、中國科學技術大學在運動規劃和人機交互分支的申請量均排名前二,且申請量遠超排名在后的公司。因此,合肥雖在智能機器人領域占有一定量的專利申請,
168、但由于申請人主要為高校和研究院所,專利轉化能力不強,而機器人企業則專注于產品產出,在基礎技術的專利申請、布局等方面投入較少,專利防控風險能力較弱。表 2-3-3-1-3 合肥基礎技術主要申請人運動規劃人機交互合肥工業大學75合肥工業大學66中國科學技術大學55中國科學技術大學54中國科學院合肥物研院45寒武紀51合肥欣奕華16科大訊飛47安徽農業大學13中國科學院合肥物研院15合肥學院10愛依特14愛依特9碩威智能11玄離智能8安徽大學10泰禾光電7朗巴智能8智訓機器人7智訓機器人8國內優勢企業和高校與合肥主要企業在智能機器人基礎技術分支的專利申請情況如圖 2-3-3-1-13 所示,從圖中可
169、以看出國內的優勢申請人包括清華大學、哈爾濱工業大學等高校和主要機器人企業如優必選、新松機器人等都在運動規劃和人機交互兩個技術主題上布局了一定數量的專利申請。除獵戶星空在合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告84兩個技術主題上的布局有較大差異外,其余申請人的專利申請都較為均衡。而合肥的本地申請人如欣奕華、愛依特、巨一科技雖然都在兩個技術主題上布局有專利申請,但就數量而言還是與國內優勢申請人存在較大的差距,技術實力還需進一步增強。圖 2-3-3-1-13 主要創新主體基礎技術分布在應用技術方面,如圖 2-3-3-1-14 所示,合肥目前在工業機器人上的申請量略高于服務機器人,這也與我國以及安徽省
170、服務機器人產業起步較晚的現狀是相符的,但隨著服務機器人應用市場的不斷擴展,政府和企業也逐步加大了服務機器人上的政策支持以及資金和技術投入,其專利申請量也在不斷增長。圖 2-3-3-1-14 合肥市智能機器人應用技術分支專利申請占比結合表 2-3-3-1-4的重要申請人可以看出,在應用技術布局有較多專利的主要是機器人企業,如工業機器人企業欣奕華、巨一科技和賽摩雄鷹等,服務機器人企業則有愛依特和玄離智能等。其中,哈工大機器人(合肥)研究院作為合肥“市校區企合作”的新型研發機構,依托“創新研發-成果轉化-產業培育”發展模式,貫通科技成果轉化全鏈條,轉化及培育科技企業 70 余家,在機器人應用領域也有
171、較多的專利申請。第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析85表 2-3-3-1-4 合肥應用技術主要申請人工業機器人服務機器人合肥欣奕華55愛依特55哈工大機器人(合肥)42玄離智能54巨一科技37哈工大機器人(合肥)38新境界30中科創奧31江淮汽車28碩威智能21常青機械25凌翔信息16雙駿智能17仁潔智能14泰禾光電15磐石智能13哈工力訓12哈工力訓12賽摩雄鷹11科大訊飛7表 2-3-3-1-5 展示了合肥市具有深厚技術實力的一批高校和科研院所的機器人研究團隊。合肥工業大學的訾斌教授作為機器人研究所的所長,長期致力于柔性驅動機器人理論技術研究,主持國家重點研發計劃“智能機器人”重點專
172、項 1 項,發表學術論文百余篇,授權發明專利百余件,涉及康復機器人,手術機器人等領域。中國科學技術大學的李智軍教授作為先進機器人中心主任,主要從事可穿戴機器人和生機電系統理論及應用研究,發表 SCI/EI 檢索論文 300余篇,獲得發明專利授權 40余項,涉及水下機器人,抓取機器人等領域。中科院物研院的徐林森教授主要研究方向為智能機器人、機構學及機械系統設計,在國內外期刊及國際會議上發表論文 40 余篇,申請發明專利 50 余件,涉及康復機器人,工業機器人等領域。表 2-3-3-1-5 合肥高校與科研院所團隊高校、科研院所合肥工業大學中國科學技術大學中科院物研院高校、科研院所機器人研究所(訾斌
173、)先進機器人中心(李智軍)先進制造技術研究中心(徐林森)研究方向柔性驅動機器人理論、技術與裝備智能制造系統控制與自動化可穿戴機器人生機電系統自主無人系統智能機器人及機電一體化技術機構學及機械系統設計合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告86專利領域移動機器人,康復機器人,手術機器人水下機器人,抓取機器人,醫療機器人康復機器人,工業機器人,水下機器人表 2-3-3-1-6 進一步展示了合肥市智能機器人領域的重點企業以及產品現狀,合肥當前已有成熟的工業機器人和服務機器人產品線。其中,工業機器人產業處于快速發展階段,擁有欣奕華智能機器、泰禾光電、賽摩雄鷹和巨一科技等企業,生產有碼垛機器人、搬運機器
174、人和打磨機器人等產品。而服務機器人還處于起步階段,雖然已接近初步形成了覆蓋教育、醫療、公共安全機器人等多方面的產品體系,但是產品關鍵技術指標和品牌效應與國內優勢企業還存在一定差距。表 2-3-3-1-6 合肥智能機器人重點企業及產品工業機器人合肥欣奕華潔凈搬運機器人、多關節機器人賽摩雄鷹碼垛機器人、AGV泰禾光電碼垛機器人、沖壓機器人、AGV、六軸機器人巨一科技機器人裝測生產線服務機器人三聯機器人機器人護理床、外骨骼機器人、床椅一體化機器人玄離智能配送機器人、巡邏機器人愛依特教育機器人仁潔智能光伏清掃機器人根據合肥現有企業和高校研究團隊的專利產品和技術研發現狀,可以發現合肥工業大學的訾斌教授團
175、隊主要致力于醫療機器人技術研發如康復機器人,手術機器人等,這與安徽三聯機器人的現有產業較為匹配,后續可以加強雙方在醫療機器人領域的合作,推動合肥醫療機器人的快速發展。而先進機器人中心團隊和中科院物研院的徐林森教授團隊的研發重點則更偏向工業機器人領域,后續可與合肥本地的工業機器人企業如欣奕華、泰禾光電等,在如何提高企業現有機器人產品的性能指標,優化機器人產品的功能結構等方面加強合作。此外,先進機器人中心的李智軍教授的一大研究方向為自主無人系統,該技術在玄離智能企業的配送機器人、巡邏機器人等產品上有較大應用可能,后第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析87續可加強雙方的交流和合作。4)4)合肥市
176、智能機器人產業發展建議合肥市智能機器人產業發展建議綜合以上分析,依托“蕪馬合”機器人產業集聚區的產業帶動作用,合肥市智能機器人產業呈現高速發展的態勢;在工業機器人方面擁有欣奕華、賽摩雄鷹、泰禾光電和巨一科技等企業,服務機器人方面擁有科大訊飛、賽為智能、先端智能、三聯機器人等企業,還擁有中科大、合工大、中科院物研院等一批從事機器人研發的高校和科研院所;產業實力略顯薄弱,除了巨一科技、欣奕華等少數骨干企業外,大部分是中小企業、初創型企業;工業機器人與服務機器人發展不均衡,工業機器人產業處于快速成長階段,而服務機器人產業則處于起步階段;自產機器人的關鍵技術指標和品牌效應與國內外優勢企業還存在一定差距
177、。針對以上情況,我們提出如下建議:1.合肥智能機器人領域的優勢申請人中高校和科研院所占有較大比例,且在基礎技術方向布局有較多專利,而機器人企業的專利申請量較少,因此我們建議可充分利用中科大、合工大、中科院合肥物研院機器人研究團隊(如訾斌教授的機器人研究所、李智軍教授的先進機器人中心)的技術實力和專利儲備,與欣奕華、泰禾光電、賽摩雄鷹、巨一科技、科大訊飛、賽為智能等企業展開合作,在環境感知、運動控制、協同作業等工業機器人關鍵技術以及語音交互、語義解析、定位導航等服務機器人關鍵技術上取得突破;此外也可支持園區、企業與有關高等院校、專業培訓機構建立合作關系,開展人才定制培訓,形成產學研一體化,讓學生
178、實現書本知識到實務操作的過渡,讓科研成果及時得到應用,同時為企業輸送專業的中高級技術人員。2.目前,合肥工業機器人產業發展態勢良好,而服務機器人產業則處于起步階段,可通過拓展多元化應用場景,加快實施各類智能化改造項目,重點發展醫療康復、家庭服務、兒童教育、安防巡檢等熱門應用領域的服務機器人,推動智能服務機器人在省內外醫療、智能家居、教育、安防等重點行業快速落地,形成服務機器人品牌效應和標桿效應;打造產業標桿示范,分類分步實施一批突破性、帶動性、示范性強的機器人試點示范項目,培育一批機器人與智合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告88能制造、工業互聯網標桿示范企業。3.引進服務機器人制造的優勢
179、公司,如優必選、科沃斯、云跡科技,在合肥建設研發生產基地,促進其與本地企業合作,強化產業綜合實力;培育本地標桿龍頭企業,支持機器人領域重點項目建設,推動重點企業加強技術改造和新品開發;加強對機器人企業精準服務工作,針對初創期、成長期機器人企業的不同需求,為企業提供從降低創業成本、給予研發補貼到支持上市融資等精準化的政策服務。4.目前合肥已有一批具有成熟機器人產品的企業,但上述企業在專利申請、布局等方面投入較少,加強機器人專利池建設,積極布局機器人領域相關核心技術和外圍技術,探索專利技術與技術標準的最佳融合模式,實施知識產權與技術標準的“捆綁”策略,鼓勵和推薦機器人企業之間依托國家機器人標準構建
180、專利池。2.3.3.2 智能家居技術智能家居技術智能家居的概念起步于 20 世紀早期,2013 年,微軟建立了世界上第一個智能家居實驗室 Lab of Things,2015年以來,AI 技術全面賦能智能家居,全球范圍內智能家居產品逐漸普及。1)1)智能家居技術全球專利分析智能家居技術全球專利分析圖 2-3-3-2-1智能家居產業鏈全景圖如圖 2-3-3-2-1 所示,智能家居產業鏈上游為技術層,主要參與企業包括芯片和傳感器企業;中游為基礎層,主要參與企業包括智能控制終端產品以及智能控制中心等硬件供應商;下游為智能家居系統及設備的設計制造,包括 AI 技第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析
181、89術、云服務等軟件供應商,以及云平臺的構建,該環節互聯網公司具有程序開發和平臺優勢。近年來,消費者對于智能家居產品的接受度不斷提高,Statista 和 StrategyAnalytics 公布數據顯示,2016-2021 年,全球擁有智能家居設備的家庭數量不斷增長,2021年達 2.6 億戶。IDC 公布的數據顯示,2017-2021 年全球智能家居出貨量持續增長,尤其在 2017-2019 年三年間呈高速增長;2020 年,盡管新冠疫情對世界經濟造成了嚴重沖擊,全球智能家居設備出貨量仍將保持增長,達8.54 億臺,同比增長 4.1%;2021 年全球智能家居設備出貨量以 11.7%的速度
182、增長,達 8.96 億臺。根據 Statista 數據,2017-2021 年,全球智能家居市場規模逐年提高,2021年達到 1044.2 億美元,同比增加 32.56%。綜上所述,近年來全球智能家居行業發展迅速,智能家居產品快速普及,市場需求及市場供給均持續上升,市場規模不斷擴大,行業發展前景良好。如圖 2-3-3-2-2 所示,智能家居目前主要經歷了三個階段:單品自動管理、單品智能化以及不同產品聯動實現系統化智能。圖 2-3-3-2-2智能家居產業發展趨勢目前,智能家居正面臨由智能單品向萬物互聯的全屋智能發展升級的節點,但每個生態平臺的智能家居設備只能通過同一平臺內的設備、APP 控制;而
183、 CSA 連接標準聯盟(Connectivity Standards Alliance)聯合多家行業領先公司發起并推出了智能家居互聯協議 matter 協議,預期利用一個 APP 控制所有支持Matter協議的設備,不再受限制于特定的設備廠商,提升智能家居操控體驗。Matter 已成為了全球物聯網企業的共識,旨在為智能家居創建一個全新的行業的標準,使得不同物聯網連接規范也能彼此互通。目前,亞馬遜、蘋果、谷歌和三星等公司均已宣布支持 Matter,可見,全球智能家居呈現行業標準協合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告90議統一的趨勢,行業標準的統一能為實現不同品牌家居的無縫互聯墊定基礎。根據全
184、球市場中智能家居的主要產品類型并結合合肥市相關產業情況,研究過程中選擇五個技術分支作為研究對象,具體包括:智能冰箱、智能空調、智能音箱、智能洗衣機和智能平臺,據此開展專利分析。圖 2-3-3-2-3 示出了智能家居全球申請趨勢,早期以智能單品申請為主,隨著萬物互聯時代的到來,在 2012 年后,智能平臺專利申請開始呈現快速增長趨勢。圖 2-3-3-2-3 智能家居全球技術分支申請量趨勢圖圖 2-3-3-2-4 以及圖 2-3-3-2-5 分別為全球申請地區分布圖以及全球申請人申請量排名分布圖,可見,智能家居主要集中在中國、美國和日本;排名前 10 的申請人為傳統家電企業(海爾、松下、樂金、格力
185、等)以及互聯網企業(三星);傳統家電制造企業始終占據智能家居主導,互聯網高科技企業開始進入智能家居產業。在日本和韓國的總申請量分別占比 22%和 10%的情況下,松下、樂金、三菱、東芝和日立申請量仍然排名前十,說明日韓智能家居行業技術壁壘高,技術集中掌握在少數幾家企業手中,我國智能家居行業參與的企業多,其中海爾、格力、美的等傳統家電企業專利儲備優勢明顯,分列全球第 1、5、10位。第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析91圖 2-3-3-2-4 全球申請地區分布圖圖 2-3-3-2-5 全球申請人申請量排名圖 2-3-3-2-6 示出了重點企業在五個技術分支專利布局可知,智能家居人工智能申請
186、大部分集中在智能單品分支,傳統家電企業在布局家電的同時也注重平臺的專利布局,互聯網及硬件企業主要布局在智能平臺。圖 2-3-3-2-6 全球重點企業技術分布情況2)2)智能家居技術中國專利分析智能家居技術中國專利分析由圖 2-3-3-2-7 所示的國內智能家居各技術分支申請趨勢可見,我國智能家居技術申請量仍然處于智能單品領跑階段,智能平臺的相關申請量自 2014 年始呈快速增長的趨勢。圖 2-3-3-2-7 國內智能家居申請趨勢圖合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告92從我國各城市智能家居專利申請量排行情況來看,如圖 2-3-3-2-8 所示,專利申請量最多的地區主要集中在珠三角區域、長三
187、角區域以及環渤海區域,結果與相關企業區域分布情況相一致;合肥申請總量居全國各城市排名第 9 名,為智能家居產業的發展提供了良好的技術支撐。圖 2-3-3-2-8 國內智能家居專利申請量市排名情況從國內申請人申請總量排名看,如圖 2-3-3-2-9 所示,除海爾、格力、美的等傳統龍頭家電企業外,小米、云米、華為等互聯網科技公司和硬件企業也擁有較強的技術研發活力;進一步對比各申請人智能家居產品分布情況,如圖 2-3-3-2-10 所示,可知以海爾、格力為代表的傳統家電企業在布局智能家電單品的同時也注重智能平臺的專利布局,而互聯網及硬件公司主要布局智能平臺和智能音箱,在其他智能單品布局較少,結合圖
188、2-3-3-2-11 所示,海爾、小米、華為等龍頭企業在海外進行了大量專利布局,長虹、格力、美的等企業如果要進入海外市場,需要提高知識產權保護意識,進一步擴大海外專利布局規模,降低侵權風險。第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析93圖 2-3-3-2-9 國內智能家居專利申請人排名圖 2-3-3-2-10 國內智能家居專利重要申請人技術分布情況圖 2-3-3-2-11 國內智能家居專利重要申請人海外專利布局情況從智能家居企業平臺發展模式看,如圖 2-3-3-2-12 所示,以海爾、格力、合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告94美的等為代表的傳統家電企業天然具備品牌效應、市場渠道優勢,一般
189、依賴自家豐富完備的智能產品支撐打造家居體系,塑造套系化家居場景,形成“自有家電+自有平臺”模式打造智能家居生態;而以百度、阿里等為代表的互聯網企業以及小米、華為、歐瑞博、涂鴉等為代表的硬件公司具有較強的科技基因,掌握互聯技術、AI 技術優勢,但單品研發制造能力欠缺,一般通過開放式智能平臺接入第三方家電產品合作打造智能家居生態。另外,由于各廠商根據自定義通信協議及接口標準生產自家產品,不同系統間產品無法實現互聯互通,智能家居產品兼容性差,損害消費者體驗,嚴重制約智能家居向全屋智能發展的市場活力,針對行業瓶頸,“十四五”規劃中提出了提升行業運用的標準化水平的指導性意見,國內也逐步出現以 CSHIA
190、、OLA為代表的創建智能家居行業標準聯盟,致力于智能家居市場規范標準體系建立,構建物聯網統一連接標準,為企業提供行業信息和技術交流的平臺。圖 2-3-3-2-12 國內智能家居主要企業生態布局情況3)3)合肥市智能家居技術專利分析合肥市智能家居技術專利分析合肥市地處長三角,擁有明顯的地理位置優勢發展智能家居產業,目前已成為全國最大的“中國家電產業基地”,家電產業規模約 1000 億,是全市六大主導產業之一?!笆濉逼陂g,合肥家電產業在產量指標方面,連續保持全國首位,冰箱、洗衣機、空調、電視機“四大件”產量連續 10 年位居全國城市首位,單項產量均突破 1000 萬臺,其中,“合肥造”白電產品
191、占國內 1/4 市場份額,智能家電產品占據全部家電產品比重超三成,為智能家電產業發展奠定了良好的產業基礎?!笆奈濉币巹澲?,合肥市政府將智能家居作為重要發展產業提出一系列政策舉措,其中合肥市“十四五”家電產業發展規劃強調“堅第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析95持把家電產業作為重點產業推進,通過補鏈、延鏈、強鏈,到 2025 年,培育形成 2000 億級的智能家電(居)產業集群,全力打造全國重要的智能家電制造業高地、全球具有影響力的家電產業基地”。目前,合肥已經聚集了國際國內多個世界一流品牌,產業規模幾乎占到全國十分之一,擁有惠而浦、海爾、美的、格力、TCL、長虹、京東方 7 個國際知名
192、品牌,以及美菱、榮事達、帝度、晶弘、尊貴、歐力、雪祺、華凌、惠科、萬和 10 個國內知名品牌,如圖 2-3-3-2-13 所示,合肥本土企業以長虹美菱、榮事達為代表的傳統家電企業,其主要研發制造業務涵蓋了冰箱、空調、洗衣機以及廚電等智能家居單品;以方正智家為代表的互聯網企業,其主營智能家居平臺運營推廣,提供智能家居場景化解決方案,建設整體的供應鏈平臺、運營管理平臺和服務平臺;此外,引進企業海爾、美的等在合肥的主營業務也均集中在冰箱、洗衣機等單品的制造方面,而在智能平臺開發投入較少。圖 2-3-3-2-13 合肥智能家居代表企業概況圖 2-3-3-2-14 合肥市智能家居分支申請趨勢圖 2-3-
193、3-2-15 合肥市智能家居分支占比從專利視角看,結合合肥市智能家居專利申請情況,如圖 2-3-3-2-14所示,合肥市智能家居產業從 2011 年左右開始進入視野,并得益于合肥市政府自2014 年始逐年提高對包括促進家電產業在內的政策支持力度,中國家電制造產業開始向以合肥為中心的區域聚集,從 2014 年后合肥市智能家居開始快速發合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告96展,并于 2016 年左右智能單品和智能平臺均進入高速發展階段,但相關申請大部分仍然集中在智能單品分支,智能平臺僅占 12%,如圖 2-3-3-2-15所示。將合肥市與同為“中國家電產業基地”的佛山市相比較,合肥市與佛山市
194、均擁有完善的產業鏈結構,培育了一批優勢企業;合肥智能家居產業規模約1000 億元,略低于佛山的約 1300 億元;佛山在產業鏈配套上更有優勢,具有服務研發機構、創新服務機構、金融服務機構和產業聯盟組織等產業鏈配套機構 130 余家。從專利視角來看,如圖 2-3-3-2-16 所示,合肥市智能家居專利申請總量低于佛山,但是在智能冰箱、智能音箱單品分支在申請和授權量均占有優勢,聚集長虹美菱以及美的兩大智能冰箱龍頭企業,合肥市在智能冰箱領域申請/授權量方面優勢明顯,美的在佛山雖然有部分智能冰箱專利申請但是并不生產相關產品,兩市規模以上申請人數量相當,但是在智能平臺分支專利布局合肥市與佛山相比差距明顯
195、,可見,合肥市相關企業在智能平臺專利布局方面需要進一步加強。圖 2-3-3-2-16 合肥、佛山智能家居專利情況對比進一步對合肥本地主要申請人進行分析,如圖 2-3-3-2-17 所示,除了美的、TCL、海爾等引入的傳統家電企業外,長虹美菱等本土傳統家電企業也有一定量的專利布局,合肥工大、中科院合肥、中科大等高校擁有較好的技術研發活力;進一步對比各申請人智能家居產品專利布局分布情況,如圖 2-3-3-2-18第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析97所示,可知傳統家電企業(含引進企業以及本土企業)專利申請主要集中在智能單品方面,智能平臺相關申請較少,本土科研院校在智能平臺以及單品均具備一定的
196、研發能力。圖 2-3-3-2-17 合肥市智能家居專利申請重要申請人圖 2-3-3-2-18 合肥市智能家居專利重要申請人技術分布情況長虹美菱作為合肥市本土智能家居龍頭企業代表,其產品涵蓋了冰箱、空調、洗衣機、廚房電器、生活電器、個護電器等多個品類,其中 5G 生態成套家電成為最新布局方向,通過全空間分布式語音交互技術、全屋協同 AI 跨產品控制技術、全設備無感自組網技術全場景三大核心技術的自主創新和智慧,打破家電信息孤島,實現成套家電的互通,互聯,互控,打造全空間語音交互新場合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告98景。從專利視角看,作為 5G 生態成套家電的核心技術之一的分布式語音交互技
197、術,長虹美菱共布局專利 15 件,均來源于四川省,與海爾布局的 126 件申請量相比仍有差距;在全設備無感自組網技術方面,長虹美菱(11 件)與海爾(16件)布局量相當,且長虹美菱申請均來源于四川綿陽;在全屋協同 AI 跨產品控制技術方面,長虹美菱布局有 62 件專利,僅 3 件來自合肥市,而海爾布局共166 件;可見,長虹美菱雖然在全屋智能擁有部分核心技術但是與龍頭企業海爾相比仍有差距,尤其在無感自組網技術、分布式語音交互技術方面專利布局規模需要進一步提高,后續需注意通過布局知識產權建立專利壁壘規避侵權風險。另一方面,長虹美菱全屋智能項目重心布置于四川省,合肥本地則主要承擔白色家電單品,尤其
198、冰箱、洗衣機產品研發,冰箱市場占有率也達到 10%左右,在智能冰箱單品做了大量專利布局,其中被引用數量超 10 次的專利申請共81 件,擁有部分核心專利技術,但是參與全屋智能專利布局程度不高。冰箱作為公認的智能廚房優選入口產品,未來參與去中心化的全屋協同控制仍具有獨特的優勢,合肥長虹美菱可利用智能冰箱技術以及市場優勢,推動實現智能冰箱單品標準權,以此為臺階,進一步在整個智能家居生態形成話語權,并獲得未來參與制定標準權的能力。合肥市區域內擁有 54 所高校,其中含有 3 所 985/211 高校,人才儲備多,結合圖 2-3-3-2-20 所示的合肥市智能家居專利申請情況來看,合肥工業大學布局了一
199、定量的專利申請,擁有較強的技術研發實力,其中合肥工大智能測控與裝備研究所李帷韜教授團隊布局人工智能相關專利 93 件,人工智能學院汪萌教授團隊布局圖像識別相關專利 179 件,合肥市政府可搭建科研院所人工智能研發團隊與本土家電企業交流合作平臺,打通智能家電領域科技成果轉化通道,推動傳統家電企業與相關團隊合作研究智能家居人工智能技術、圖像識別技術,促進合肥本土家電智能化升級轉型,提高合肥本土家電企業在智能化交互方面的核心競爭力,促進合肥智能家電產業轉型升級和跨界發展。合肥目前已成為全國最大的“中國家電產業基地”,家電產業規模約 1000億,是全市六大主導產業之一,領銜制定國內智能家居首個行業標準
200、智能家電系統互聯互操作評價技術指南,為實現智能家電互聯互通奠定了良好的基第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析99礎,引進了海爾、格力、美的、TCL、惠而浦等多家國內外龍頭企業,培育出了榮事達、長虹美菱、方正智家等一批本土優勢企業,在傳統家電和智能單品制造方面優勢明顯,但是大部分引進企業尚未在本地建立研發中心,本土企業生產的家電種類有限,對于智能平臺的研發布局不足。4)4)合肥市智能家居產業發展建議合肥市智能家居產業發展建議目前,市場上發展智能家居產業主要包括以下兩種發展模式:一是以傳統家電企業為代表的“自有家電+自有平臺”模式,二是接入互聯網和硬件企業的開放平臺,合作打造智能家居生態模式。
201、海爾作為典型的以“自有家電+自有平臺”模式發展智能家居的傳統家電企業代表,2021 年,在亞洲市場零售量排名第一,市場份額 20.4%,經營規模達2276 億元,此外,海爾還在全球布局了 14 個研發中心、122 個制造中心、108個營銷中心以及 13 萬海外銷售點,擁有智能音箱、大家電、小家電、全屋智能套裝等豐富完備的智能家電產品體系,而由于家電行業品牌認知、市場渠道等天然壁壘的存在,目前合肥市本土企業如長虹美菱、榮事達等單個家電企業很難短時間內發展達到與海爾、美的等龍頭企業相當的體量支撐其搶占市場,投入眾多精力和資源開發自有平臺實現“自有家電+自有平臺”的發展模式困難較大。另一方面,互聯網
202、科技企業、硬件公司由于缺乏智能單品開發制造能力,與傳統家電企業具有天然的合作需求,而從合肥市本土產業情況來看,合肥市目前家電產業規上企業合計 90 余戶,擁有國家級企業技術中心 3 家,省級企業技術中心 23 家,市級企業技術中心 8 家,國家級工業設計中心 2 家,省級工業設計中心 6 家,市級工業設計中心 18 家,區域內聚集了眾多智能家電企業,且智能家電產品已超過 100 個品種以上,具有為開放平臺提供豐富的多生態鏈智能產品的基礎實力,結合合肥市已有的企業基礎及市場條件,各家電企業與開放平臺合作打造智能家居生態體系快速搶占市場存在較大可能性,然而,不同廠商根據自定義通信協議及接口標準生產
203、自家產品,不同系統間產品無法實現互聯互通,平臺適用能力不足又將進一步制約本土智能單品的市場接受度。因此我們提出如下建議:合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告1001.推動本地家電企業組建智能家居產業聯盟,建立行業統一標準。以互聯互通標準制定為突破口,制定政策鼓勵地方相關企業加入智能家電系統互聯互操作評價技術指南標準,并在此基礎上,由政府推動促進已加入標準的各企業形成聯盟、協會,首先制定并在全市范圍內推廣執行地方物聯網連接協議等標準,規范智能家居系統平臺架構、網絡接口、組網要求、應用場景,推動智能家居設備產品、用戶、數據跨企業跨終端互聯互通,打破不同企業智能家居產品連接壁壘,提高本地智能家電
204、產品的平臺普適性,充分激發區域內本地大小家電企業的市場活力,逐步占據在全智能家居行業的標準制定話語權,為區域內本地大小家電企業進入全屋智能奠定基礎;2.豐富家居單品供給,推動建立跨界合作。支持企業圍繞智能家電領域,發展智能音箱、智能廚電等產品,提升居民生活品質,圍繞智能安防領域,發展智能門鎖等產品,滿足居民安全需要,圍繞智能照明領域,發展智能燈等產品,提高居住舒適度。打造終端融合生態。鼓勵軟硬件企業合作搭建開放賦能的智能家居系統平臺,鼓勵本地傳統家電企業與華為、歐瑞博、涂鴉等實力強的互聯網、硬件企業商成熟平臺開展生態合作,探索建立統一平臺體系和認證模式,實現互聯互通、相互調用,打造以用戶為中心
205、的全場景智能服務。在交互入口及應用層,通過分布式麥克風、定制化 APP/小程序實現本地和遠端控制的無縫銜接,增強用戶體驗,最后,依托本市大型家居家裝企業,支持龍頭骨干企業以個性化定制和供應鏈整合為切入點,推動“整家定制”商業模式,通過家電場景化逐步實現家裝家居家電一體化,打造智能家庭,支持中小型家電企業開展自動化、數字化升級改造,探索發展協同制造、共享制造、眾包眾創等新模式。2.3.3.3 小結小結合肥市人工智能產業應用層發展基礎良好,機器人產業已初見規模,傳統家電已成為本地支柱產業,可結合人工智能技術進一步向智能化高端化邁進。依托“蕪馬合”機器人產業集聚區的產業帶動作用,合肥市智能機器人產業
206、呈現高速發展的態勢;在工業機器人方面擁有欣奕華、賽摩雄鷹、泰禾光電和巨一科技等企業,服務機器人方面擁有科大訊飛、賽為智能、先端智能、三第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析101聯機器人等企業,還擁有中科大、合工大、中科院物研院等一批從事機器人研發的高校和科研院所;產業實力略顯薄弱,除了巨一科技、欣奕華等少數骨干企業外,大部分是中小企業、初創型企業;工業機器人與服務機器人發展不均衡,工業機器人產業處于快速成長階段,而服務機器人產業則處于起步階段;自產機器人的關鍵技術指標和品牌效應與國內外優勢企業還存在一定差距。充分利用中科大、合工大、中科院合肥物研院機器人研究團隊(如訾斌教授的機器人研究所、
207、李智軍教授的先進機器人中心)的技術實力和專利儲備,與欣奕華、泰禾光電、賽摩雄鷹、巨一科技、科大訊飛、賽為智能等企業展開合作,在環境感知、運動控制、協同作業等工業機器人關鍵技術以及語音交互、語義解析、定位導航等服務機器人關鍵技術上取得突破;重點發展醫療康復、家庭服務、兒童教育、安防巡檢等熱門應用領域的服務機器人,推動智能服務機器人在省內外醫療、智能家居、教育、安防等重點行業快速落地,形成服務機器人品牌效應和標桿效應;引進服務機器人制造的優勢公司,如優必選、科沃斯、云跡科技,在合肥建設研發生產基地,促進其與本地企業合作,強化產業綜合實力。合肥目前已成為全國最大的“中國家電產業基地”,家電產業規模約
208、 1000億,是全市六大主導產業之一,領銜制定國內智能家居首個行業標準智能家電系統互聯互操作評價技術指南,為實現智能家電互聯互通奠定了良好的基礎,引進了海爾、格力、美的、TCL、惠而浦等多家國內外龍頭企業,培育出了榮事達、長虹美菱、方正智家等一批本土優勢企業,在傳統家電和智能單品制造方面優勢明顯,但是大部分引進企業尚未在本地建立研發中心,本土企業對于智能平臺的研發布局不足。建議推動本地家電企業組建智能家居產業聯盟,建立行業統一標準。以互聯互通標準制定為突破口,制定政策鼓勵地方相關企業加入智能家電系統互聯互操作評價技術指南標準,并在此基礎上,由政府推動促進已加入標準的各企業形成聯盟、協會,首先制
209、定并在全市范圍內推廣執行地方物聯網連接協議等標準,規范智能家居系統平臺架構、網絡接口、組網要求、應用場景,推動智能家居設備產品、用戶、數據跨企業跨終端互聯互通,打破不同企業智能家居產品連接壁壘,提高本地智能家電產品的平合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告102臺普適性,充分激發區域內本地大小家電企業的市場活力,逐步占據在全智能家居行業的標準制定話語權,為區域內本地大小家電企業進入全屋智能奠定基礎。豐富家居單品供給,推動建立跨界合作。支持企業圍繞智能家電領域,發展智能音箱、智能廚電等產品,提升居民生活品質,圍繞智能安防領域,發展智能門鎖等產品,滿足居民安全需要,圍繞智能照明領域,發展智能燈等
210、產品,提高居住舒適度。打造終端融合生態。鼓勵軟硬件企業合作搭建開放賦能的智能家居系統平臺,鼓勵本地傳統家電企業與華為、歐瑞博、涂鴉等實力強的互聯網、硬件企業商成熟平臺開展生態合作,探索建立統一平臺體系和認證模式,實現互聯互通、相互調用,打造以用戶為中心的全場景智能服務。在交互入口及應用層,通過分布式麥克風、定制化 APP/小程序實現本地和遠端控制的無縫銜接,增強用戶體驗,最后,依托本市大型家居家裝企業,支持龍頭骨干企業以個性化定制和供應鏈整合為切入點,推動“整家定制”商業模式,通過家電場景化逐步實現家裝家居家電一體化,打造智能家庭,支持中小型家電企業開展自動化、數字化升級改造,探索發展協同制造
211、、共享制造、眾包眾創等新模式。2.3.4本章小結本章小結通過對于合肥市人工智能產業及專利的深入分析,得出如下結論:1.合肥發展人工智能產業基礎良好,產業鏈結構完整且初具規模,與長三角產業鏈聯盟城市尚有一定差距合肥市獲批成為國家建設新一代人工智能創新發展試驗區城市,得益于本地雄厚的產業基礎、不斷增強的創新能力、日益鞏固的樞紐地位以及獨具特色的投融資招商模式,人工智能產業發展迅猛,在省市出臺的各項政策的扶持引導下,打造了全國智能語音領域產業發展高地“中國聲谷”,“科創+產業”集聚區“科大硅谷”也已開始建造,建成國家新一代人工智能開放創新平臺、國家級 AI 應用研究平臺以及自主 AI 開放創新平臺等
212、基礎支撐設施,培育出了以科大訊飛、華米科技為代表的一批龍頭企業和高成長型企業,引進了以寒武紀、??低暈榇淼亩嗉覂瀯萜髽I,還具有中國科學技術大學、合肥工業大學、中科院合肥物質研究院等實力強勁的科研院校;產業鏈各環節均已初步形成企第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析103業集聚,2021 年人工智能企業數量超過 800 家,產業規模已達 815 億元,人工智能競爭力位列國內城市第 8 位;作為長三角人工智能產業鏈聯盟城市,與蘇州相比產業實力較為接近,與頭部城市上海和杭州相比,在產業規模和優勢企業數量上仍有較大的提升空間,尚未成為國家人工智能創新應用先導區。合肥市在智能語音和智能家居技術方向
213、上的專利申請量、專利授權量和規模以上申請人數量具備優勢,具備較強的創新能力,在 AI 芯片、大數據和機器學習方面技術創新能力不占優勢,專利運營規模有待提升。2.合肥人工智能產業基礎層發展迅速,AI 芯片產業基礎良好,大數據和機器學習需進一步發力。AI 芯片技術實力集中于 ASIC 和類腦芯片設計,ASIC 龍頭企業寒武紀和領軍企業君正科技已經落戶合肥,聆思科技、華米科技等本土優勢企業已經推出自研 ASIC,應用于智能語音、可穿戴設備等多個領域,類腦智能技術及應用國家工程實驗室已經開展類腦嗅覺芯片以及基于憶阻器的網絡化計算智能芯片等多種類腦芯片的專項項目研究;本地已經形成完整的集成電路產業鏈結構
214、,具備發展芯片光刻技術的基礎,能夠提供 AI 芯片封測服務。在 AI 芯片設計和制造環節產業實力薄弱,類腦芯片核心技術環節尚未取得突破,軟件、算法和平臺等芯片應用生態鏈環節布局不足;大數據產業具有華米科技、中科類腦、中科美絡等一批醫療健康、能源、政務領域垂直應用型企業;企業整體呈現“多而不強”的態勢,在基礎技術和應用技術方向的研發和布局不足;機器學習算法以中科大、合工大和中科院合肥物研院等科研院校為主要創新主體,算法向應用轉化落地,企業專利申請較少,對于大模型、自動機器學習、多模態學習等前沿算法模型的研發和布局不足,機器學習框架技術實力較弱。3.合肥人工智能產業技術層實力強勁,智能語音產業實力
215、國內領先,自然語言處理產業發展迅猛,計算機視覺產業處于發展初期。合肥市計算機視覺處于發展初期,雖然已經引進了領域龍頭企業??低?,但是本土企業技術實力并不突出。企業之中科大訊飛為主要申請人,其余合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告104企業專利申請量較少,高校中合工大和中科大具備一定專利儲備,但是轉化應用不足。本土企業主要集中于工業檢測方向的專利申請,在基礎技術方面布局不足。合肥市智能語音產業實力雄厚,具有國內智能語音產業市場占有率第一的龍頭企業科大訊飛,經過多年的技術積累和產業拓展,科大訊飛立足語音技術,向芯片、機器學習等基礎層以及智慧醫療、智慧教育、消費者終端等應用層領域發展,形成產業
216、鏈的全面布局;中國聲谷落戶合肥,依托科大訊飛的產業實力和行業帶動力,聚集了一批智能語音及上下游配套企業,正在逐步打造成為全國智能語音領域產業發展高地;從專利角度來看,科大訊飛在聲紋識別和語音合成技術方面專利儲備有待加強;從本土企業個體實力來看,呈現科大訊飛一枝獨秀的態勢,其余企業仍處于發展初期,技術實力和業務規模并不突出。合肥市自然語言處理產業實力較強,龍頭企業科大訊飛擁有較強的技術實力,已逐步向金融、醫療、教育、智能終端等應用領域的滲透;對于知識圖譜、信息抽取和自動問答技術布局略顯不足,智慧醫療業務處于發展初期,面臨醫療數據積累不足和 C 端產品種類單一的缺陷。4.合肥市人工智能產業應用層發
217、展基礎良好,機器人產業已初見規模,傳統家電已成為本地支柱產業,可結合人工智能技術進一步向智能化高端化邁進。依托“蕪馬合”機器人產業集聚區的產業帶動作用,合肥市智能機器人產業呈現高速發展的態勢;在工業機器人方面擁有欣奕華、賽摩雄鷹、泰禾光電和巨一科技等企業,服務機器人方面擁有科大訊飛、賽為智能、先端智能、三聯機器人等企業,還擁有中科大、合工大、中科院物研院等一批從事機器人研發的高校和科研院所;產業實力略顯薄弱,除了巨一科技、欣奕華等少數骨干企業外,大部分是中小企業、初創型企業;工業機器人與服務機器人發展不均衡,工業機器人產業處于快速成長階段,而服務機器人產業則處于起步階段;自產機器人的關鍵技術指
218、標和品牌效應與國內外優勢企業還存在一定差距。合肥目前已成為全國最大的“中國家電產業基地”,家電產業規模約 1000第 2 章 合肥市人工智能產業與專利分析105億,是全市六大主導產業之一,領銜制定國內智能家居首個行業標準智能家電系統互聯互操作評價技術指南,為實現智能家電互聯互通奠定了良好的基礎,引進了海爾、格力、美的、TCL、惠而浦等多家國內外龍頭企業,培育出了榮事達、長虹美菱、方正智家等一批本土優勢企業,在傳統家電和智能單品制造方面優勢明顯,但是大部分引進企業尚未在本地建立研發中心,本土企業生產的家電種類優先,對于智能平臺的研發布局不足。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告106第第 3
219、 章章 結論及建議結論及建議綜合前兩章中對于全球、國內及合肥人工智能產業及專利分析,對于合肥市人工智能產業現狀和發展規劃,我們得出如下結論和建議。3.1聚焦前沿基礎理論和硬件研究聚焦前沿基礎理論和硬件研究合肥市人工智能產業基礎層發展迅速。ASIC 芯片產業初具規模,已引進和培育了一批龍頭企業和高成長性企業;大數據產業發展迅速,多家企業通過大數據企業認定;高校和科研院所在機器學習算法技術上具備一定技術積累。但是在 AI 芯片制造和封測環節產業布局有待提升,類腦芯片核心技術環節尚未取得突破,軟件、算法和平臺等芯片應用生態鏈環節布局不足;大數據企業整體呈現“多而不強”的態勢;對于前沿算法模型的研發和
220、布局不足,機器學習框架技術實力較弱算法向應用轉化落地不足。建議發揮高校、科研院所以及省級實驗室的科研優勢,集結省內尖端科研力量,提前布局新一代人工智能前沿基礎理論和硬件研究,強化基礎層實力,為產業的穩健發展奠定良好的基礎:3.1.1聚焦計算智能和類腦智能并重點突破聚焦計算智能和類腦智能并重點突破1.高級機器學習算法模型。建立可解釋、可包容和穩健的通用人工智能理論新模型及新方法,研究從識別分類等任務式機器學習到綜合推理、形象思維等探索式機器自主學習的提升方法,在小樣本學習、無監督/半監督學習、主動學習、大模型等前沿算法和模型上取得突破。2.腦認知與類腦計算理論模型。以信息技術為核心手段,解析大腦
221、的認識與理解過程,構建大腦信息處理的數學原理與計算模型。重點研究腦神經環路結構與功能、腦感知與認知機制、類腦模擬、類腦感知與認知、類腦學習、類腦算法、類腦計算體系結構、神經形態模擬與學習理論。3.類腦芯片。依托類腦智能技術及應用國家工程實驗室,促進計算機、微電子、自動化、精儀、材料、生物工程等多學科融合,突破憶阻器、阻變器件第 3 章 結論及建議107等關鍵部件,研制具備高性能低功耗的類腦芯片,全面布局用于深度學習和脈沖神經網絡的通用類腦芯片和用于圖像、語音和氣味感知識別的專用類腦芯片,打造基于類腦芯片的計算板卡、模組和服務器等系列產品。3.1.2支持戰略科技力量建設支持戰略科技力量建設1.支
222、持國際大科學計劃和大科學工程。支持高校、科研機構和企業等圍繞計算智能和類腦智能前沿領域,牽頭組織或參與國際大科學計劃和大科學工程,開展基礎研究。對項目牽頭發起單位或參與單位采取“一事一議”方式給予支持。2.支持承接國家、省、市重點科技專項。支持高校、科研機構和企業承擔科技部 2030“腦科學與類腦研究”等國家、省、市重點腦科學專項或課題,對國家級項目、省級項目和市級項目分別按資助資金的一定比例給予支持。3.鼓勵社會資本參與基礎研究。鼓勵社會資本以捐贈或建立基金等方式參與基礎研究,對設立用于資助計算智能和類腦智能領域基礎研究、技術攻關和成果轉化的科技類公益基金采取“一事一議”方式給予支持,對符合
223、條件的捐贈人可授予相關榮譽稱號。3.1.3支持技術攻關和成果轉化支持技術攻關和成果轉化1.支持企業強化研發投入,鼓勵開展聯合技術攻關。對經科技主管部門認定的計算智能和類腦智能企業,按每年度研發費用總額一定比例給予資助;組織企業聯合高校、科研機構開展計算智能和類腦智能領域關鍵技術攻關,并給予一定的資金支持。2.支持建設概念驗證中心、中試驗證和成果轉化基地。支持高校、科研機構和企業等建設計算智能和類腦智能領域的概念驗證中心、中試驗證和成果轉化基地,為科技成果提供技術概念驗證、商業化開發、中試驗證、成果轉化等服務。3.支持創新產品市場推廣。支持計算智能和類腦智能企業在副省級城市及以上政府部門主辦的展
224、會上進行產品推廣,按企業參展費用的一定比例給予補貼。企業研制的裝備產品進入合肥市重大技術裝備首臺(套)推廣應用指導目合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告108錄的,按照企業獲得市級獎勵金額的一定比例給予配套獎勵。3.2突破關鍵核心技術突破關鍵核心技術合肥市人工智能產業技術層實力強勁。智能語音產業實力國內領先,自然語言處理產業發展迅猛,科大訊飛依托自身在語音識別、語音合成等語音核心技術以及語義分析、語言模型和機器翻譯等自然語言處理技術上的領先優勢,國內智能語音市場占有率第一,并逐步向金融、醫療、教育等應用領域滲透;計算機視覺產業處于發展初期,引進了龍頭企業??低?,具備專精特新“小巨人”企業
225、清新互聯,本土企業多集中于工業檢測方向??拼笥嶏w在垂直應用領域知識圖譜技術研發可進一步發力,本土計算機視覺企業實力不突出,在目標檢測、分類、分割和標注等基礎技術以及生物特征識別等應用技術方面研發布局不足。建議依托科大訊飛、中國科學技術大學、中科院合肥物質科學研究院、合肥工業大學等優勢創新主體在視覺、語音和語言等人工智能感知技術方面的研發基礎,在關鍵核心技術上取得突破,彌補技術薄弱點,強化技術優勢環節:3.2.1集中攻克智能感知技術集中攻克智能感知技術1.計算機視覺技術。強化目標檢測、目標分類、目標分割和目標標注技術等通用技術研究,重點研究基于深度學習的生物特征識別、點云物體識別、圖像視頻理解與
226、標注、語義實例分割等前沿技術。2.智能語音技術。對復雜場景下的語音和聲紋特征識別以及背景降噪等技術難點開展攻堅,研發語音大模型以及用于移動端的小規模語音識別模型算法等前沿技術。3.自然語言處理技術。強化知識圖譜等基礎技術以及信息抽取和自動問答等應用技術的研究,研發條件圖像生成、檢索增廣語言模型等前沿技術。3.2.2強化技術生態環境建設強化技術生態環境建設1.鼓勵參與國際競賽。鼓勵企業、高校等創新主體參加自然語言理解評測、多步推理閱讀理解、中文語法錯誤診斷等國際大賽,對于獲獎團隊給予一第 3 章 結論及建議109定獎勵。2.推動形成學術氛圍。對經國家、省、市主管部門批準成立、從事業務活動的智能感
227、知技術領域期刊、協會、智庫等,給予一定數額的資助。對入選“雙高期刊”、“雙獎期刊”、“雙百期刊”、“雙效期刊”的,分別一次性給予一定獎勵。3.加強投融資支持。對經區科技主管部門備案,獲得天使投資、風險投資、創業投資等投融資機構股權投資的智能感知技術企業,按投資機構實際投資額的一定比例給予資助。3.3推動技術應用規?;涞赝苿蛹夹g應用規?;涞睾戏适腥斯ぶ悄墚a業應用層發展基礎良好,機器人產業發展迅速,家電制造已成為本地支柱產業。目前智能機器人產業實力略顯薄弱,除了巨一科技、欣奕華等少數骨干企業外,大部分是中小企業、初創型企業,工業機器人與服務機器人發展不均衡,工業機器人產業處于快速成長階段,而服
228、務機器人產業則處于起步階段,自產機器人的關鍵技術指標和品牌效應與國內外優勢企業還存在一定差距。尚未完全實現由智能家電向智能家居的轉型升級,智能家電種類較少,平臺研發應用不足。建議充分利用人工智能技術優勢,賦能本地傳統行業向智能化高端化轉型升級,打造人工智能應用典型示范場景,將產業鏈中游的技術優勢轉化為下游的應用優勢,借助應用牽引帶動區域產業發展,申報創建國家人工智能創新應用先導區:3.3.1賦能傳統行業轉型升級賦能傳統行業轉型升級1.智能機器人。依托欣奕華、泰禾光電、賽摩雄鷹、巨一科技、賽為智能等機器人制造企業,利用語音交互、語義解析、定位導航等服務機器人關鍵技術,以及環境感知、運動控制、協同
229、作業等工業機器人關鍵技術,研制具備感知交互決策一體化的智能服務和工業機器人。推動智能服務機器人在省內外醫療健康、家庭服務、教育、安防等重點行業快速落地,形成服務機器人品牌效應和標桿效應。推動智能工業機器人在汽車、家電生產制造中的應用,提升工合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告110業制造智能化程度與效率。2.智能家居。依托海爾、美的、格力、惠而浦、榮事達、長虹美菱等家電制造企業,推動生物特征識別、語音交互控制、自然語言處理等技術與傳統家電的融合,升級為具備多模態交互、環境感知、自主學習決策功能的智能家電。創建區域互聯互通標準與協議,通過云平臺、智能網關等中樞設備打造包括本地和遠程控制、場景
230、化個性化聯動調節、安防、娛樂等全方位功能在內的全屋智能系統,推動“整家定制”商業模式,逐步實現家裝家居家電一體化。3.3.2打造人工智能典型應用示范場景打造人工智能典型應用示范場景1.智慧城市。完善智能感知和數據采集機制,提高城市安防、環境、基礎設施等管理能力。推動圖像識別、生物特征識別等技術在社會綜合治理、大人流監測預警等領域深度應用,增強城市智能防控能力。推動動態感知網絡在公共安全監控、自然災害預測、環境監測、河道監管、食品安全追溯等領域的應用,提高城市綜合環境智能化管理水平。推動物聯傳感、智能預測在電力、給排水、燃氣等管網,建筑能耗監控和安全運行監測,交通基礎設施運行維護等領域的應用,保
231、障城市基礎設施智能有序運行。2.智能制造。推動人工智能在研發設計、生產運營、遠程運維服務、供應鏈管理等方面的應用,提升智能制造能級和水平。加強網絡協同研發、個性化定制設計、虛擬仿真等在產品研發設計中的應用,形成開放協同的研發模式。推動智能機器人、智能傳感與控制、智能檢測與裝配等智能裝備的應用,實現生產裝備的預測性維護,推動建設“無人工廠”,形成智能柔性生產方式。加快大數據、機器學習等技術在供應鏈管理中的應用,形成動態優化的管理流程。3.智慧醫療/大健康。利用認知計算和深度學習技術,提升診療輔助、健康管理和養老照護等服務能力。加強自主智能醫療機器人和醫療設備等在輔助病癥診斷、影像分析、手術診療、
232、精準醫療中的推廣應用,促進醫療服務精準化?;诖髷祿诰蚝头治?,加強流行病預測與防控、體質監測、慢病管理和疾病篩查,增強公共衛生普惠性。推動智能陪護機器人、智能健康設備等廣泛應用,提升養老服務感受度。第 3 章 結論及建議1113.4強化人工智能企業培育強化人工智能企業培育合肥市已經培育出了以科大訊飛、華米科技為代表的一批龍頭企業和高成長型企業,引進了以寒武紀、??低暈榇淼亩嗉覂瀯萜髽I,還具有中國科學技術大學、合肥工業大學、中科院合肥物質研究院等實力強勁的科研院校;但是從產業整體來看,與上海、杭州等發達區域相比,仍然存在企業規模普遍偏小以及缺乏龍頭企業的問題。建議培育一批競爭力強的人工智能
233、企業,實現人工智能企業“百花齊放”,提升人工智能產業整體實力:1.培育孵化初創企業。充分發掘中國科學技術大學、合肥工業大學、安徽大學等高校,中科院合肥物質科學研究院、中國科學技術大學先進技術研究院、合肥工業大學智能制造技術研究院等科研院所以及語音及語言信息處理、類腦智能技術及應用國家工程實驗室等研發機構的技術和人才優勢,聚焦人工智能關鍵核心技術領域和熱門應用領域,強化投融資、研發、人才、市場等政策的集成支持,聯合人工智能龍頭企業打造人工智能科技企業孵化器、孵化園,培育一批人工智能垂直領域“專精特新”、“小巨人”企業;對于初次認定為國家工信部/省/市專精特新“小巨人”企業的,分別給予一定金額的獎
234、勵。2.加快打造領軍企業。支持科大訊飛、華米科技、巨一科技等一批人工智能龍頭企業做大做強,鼓勵其強化技術研發升級,推動技術轉化應用,擴大業務覆蓋范圍;重點培育中科類腦、欣奕華、清新互聯等一批優勢企業加快發展,通過項目建設、戰略重組、品牌經營、技術研發、鼓勵上市等方式,扶持企業發展壯大,向骨干龍頭邁進;對于新晉成為人工智能領域國內百強企業或者獨角獸企業的,按年度研發費用的一定比例給予補助。3.積極引進龍頭企業。構建算法、算力、數據、場景等各類要素開放融通的營商環境,吸引國內外知名人工智能龍頭企業在合肥落地,推動其建立區域總部、創新中心,對于人工智能國內百強企業或者獨角獸企業將總部注冊在合肥,在合
235、肥設立區域總部或研發中心的,按年度研發費用的一定比例給予補助。鼓勵龍頭企業以合肥為基地,開放人工智能操作系統、算法框架、共性技術和數據資源,帶動產業鏈上下游協同發展,構建完整的產業生態。合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告1123.5建設人工智能人才高地建設人工智能人才高地合肥市作為全國重要的科教基地,科技人才供給相對充足,為人工智能產業發展提供了人才保障。以中國科學技術大學、合肥工業大學、安徽大學、中科院合肥物質科學研究院、中國電子科技集團第三十八所、中國科學技術大學先進技術研究院、合肥工業大學智能制造技術研究院為代表的高校、科研院所在人工智能領域具有較強的研發和人才培養能力。但是整體上
236、仍然存在缺乏國際尖端人才、行業領軍人才以及復合型人才的不足之處。建議加快釋放人才政策改革紅利,營造各類人才“近者悅、遠者來”的發展環境,提升人才引領人工智能發展水平:1.打造高層次人才隊伍。實施人才高峰建設行動,探索制訂更具針對性的政策,開通落戶綠色通道,提供經費保障,著力引進國際領軍人才及創新團隊。鼓勵創新主體引進國內外高端人才及其團隊集聚發展,優先落實其居留與出入境、子女入學、人才住房保障等支持政策。2.鼓勵人才創新創業。舉辦人工智能主題創新創業大賽,面向全球吸引優秀的人工智能創業團隊、孵化機構和各類投資機構集聚。支持人工智能領軍企業高管結合資本和經驗優勢、高校院所科研人員結合技術和研發資
237、源投身創新創業。鼓勵海外人才、連續創業者、創客等在合肥創新創業。3.加強人才培養培訓。推動有條件的高校設立人工智能學院和專業,區校合作、政企合作聯合培養人工智能專業人才。充分發揮高校、院所、龍頭企業、產業聯盟的作用,加強合作,以市場為導向,建設人工智能創新學院、人才實訓基地,組織開展人工智能創新創業和技能競賽,注重在重大項目實施和平臺建設中發現培養人才。4.優化人才發展環境。提供創新創業綠色通道及便捷服務,為優秀高層次人才落戶提供高效便捷服務。加大人才住房保障,為頂尖專業性人才提供定制服務;多渠道籌措房源,以人才公寓、代理經租等方式解決人才的階段性住房需求;對符合相關條件的市場化租房人才,給予
238、租房補貼。優先解決高層次人才子女教育問題,對引進的高層次科技人才子女給予相關入學、轉學政策指導和便利服務。第 3 章 結論及建議1133.6引導人工智能產業集聚發展引導人工智能產業集聚發展合肥市人工智能產業鏈各環節均已初步形成企業集聚,2021 年人工智能企業數量超過 800 家,產業規模已達 815 億元。但是產業鏈各環節聯動配合不足,尚未建設形成在全國范圍內具備影響力的產業集群。建議圍繞人工智能產業鏈、創新鏈和價值鏈,廣聚發展資源,打造人工智能產業集群和創新高地:1.建設人工智能產業集聚高地。依托“中國聲谷”和“科大硅谷”,通過招引國內外人工智能龍頭企業和優質人才、聚集本地領軍和優勢企業方
239、式,建設在全國具有重要影響力的集基礎研究、人才培育、成果轉化、創業孵化為一體的人工智能產業集聚高地。2.促進產業鏈上中下游聯動。建立人工智能產業鏈上中下游企業協同聯動機制,充分聯合產業鏈上游在基礎理論/軟硬件/平臺方面的決定支撐作用、中游在核心技術方面的創新優勢以及下游廣闊的應用空間與市場潛力,鼓勵龍頭企業逐步向全鏈滲透,加快培育有國際競爭力的人工智能產業集群。3.助力長三角協同融合發展。發揮科大訊飛作為聯盟理事長單位的帶動作用,推動形成人工智能核心基礎研究跨區域合作機制,聯合開展關鍵核心技術攻關,完善技術創新鏈。推進長三角人工智能產業鏈協同互補、整體應用示范和基礎設施統籌布局,實現算力、數據
240、等人工智能基礎要素開放共享,應用場景協作共建,行業標準銜接互認,加快形成長三角人工智能產業融合生態。3.7充分發揮知識產權作用充分發揮知識產權作用合肥市重視知識產權在人工智能產業發展中的作用,相關專利量已超過11000 項,位居國內第十一位,在智能語音和智能家居方面的專利儲備、專利質量和優勢創新主體均具備一定優勢。但是整體專利儲備和質量與國內發達城市相比仍具備一定差距,企業和高校的專利布局意識需要加強。建議強化知識產權創造、保護和運用,充分發揮知識產權對人工智能產業創新發展的引領和促進作用:1.加強知識產權創造。發揮區域專利導航的資源配置建議作用,促進產業合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報
241、告114鏈上中下游協同發展;盤點自身知識產權儲備情況,適時培育一批高價值專利及組合,降低產業鏈上下游關鍵核心環節的對外依存度;加大合肥知識產權保護中心對人工智能產業的傾斜力度,為相關領域專利申請更好更優地快速獲權提供有效途徑。2.推進知識產權保護。整合資源,加強行政執法與司法保護的協同保護,及時梳理潛在知識產權風險,引導支持人工智能產業鏈相關企業成立知識產權聯盟,共同應對知識產權風險;加強基礎信息以及知識產權運營、交易、維權等資源整合利用和開放共享,推動建設知識產權信息服務平臺和專題數據庫;加強商業秘密保護機制,加強海外知識產權風險預警和應急處置能力。3.促進知識產權運用。鼓勵在人工智能產業集
242、聚區建設產業知識產權運營中心,培育綜合性知識產權運營服務平臺。促進科技成果孵化和知識產權轉移轉化,減小科研成果與可市場化成果之間的間隙,把合肥市的科教資源優勢轉化為創新優勢和發展優勢。115附表附表 1:人工智能技術分解表:人工智能技術分解表人工智能產業鏈一級分支二級分支三級分支基礎層AI芯片GPUFPGAASIC類腦芯片機器學習算法模型回歸算法決策樹算法K-平均算法卷積神經網絡循環神經網絡生成對抗神經網絡聯邦機器學習Transformer 模型類腦算法AI框架大數據基礎技術采集與預處理存儲與管理計算模式與系統數據分析與挖掘可視化分析隱私與安全應用技術工業大數據金融大數據醫療大數據政務大數據技
243、術層計算機視覺基礎技術目標檢測目標定位目標分類目標分割目標跟蹤合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告116目標標注應用技術人臉識別情感識別工業檢測智能語音語音識別語音合成聲紋識別自然語言處理基礎技術詞法分析語法分析語義分析語言模型知識圖譜應用技術情感分析自動問答機器翻譯自動摘要信息抽取應用層智能家居智能單品智能冰箱智能空調智能洗衣機智能音箱智能平臺智能機器人人機交互運動控制應用技術工業機器人服務機器人117附表附表 2:擬推薦引進企業名單:擬推薦引進企業名單附表 2-1 擬推薦龍頭企業名單龍頭企業涉及領域北京地平線機器人技術研發有限公司AI 芯片海思半導體有限公司AI 芯片奇安信科技集團股份
244、有限公司大數據廈門市美亞柏科信息股份有限公司大數據國信優易數據股份有限公司大數據創意信息技術股份有限公司大數據百度(中國)有限公司機器學習阿里巴巴(中國)有限公司機器學習騰訊科技(深圳)有限公司機器學習華為技術有限公司機器學習百度(中國)有限公司智能語音/自然語言處理阿里巴巴(中國)有限公司自然語言處理騰訊科技(深圳)有限公司自然語言處理平安科技(深圳)有限公司自然語言處理北京市商湯科技開發有限公司計算機視覺北京曠視科技有限公司計算機視覺云從科技集團股份有限公司計算機視覺上海依圖網絡科技有限公司計算機視覺浙江大華技術股份有限公司計算機視覺海信集團控股股份有限公司智能家居奧克斯集團有限公司智能家
245、居小米科技有限責任公司智能家居云米全屋互聯網家電有限公司智能家居南京埃斯頓機器人工程有限公司智能機器人庫卡機器人(上海)有限公司智能機器人深圳市匯川技術股份有限公司智能機器人新松機器人自動化股份有限公司智能機器人附表 2-2 擬推薦骨干企業名單合肥市人工智能產業規劃類專利導航分析報告118骨干企業涉及領域北京探境科技有限公司AI芯片長沙景嘉微電子股份有限公司AI芯片上海壁仞智能科技有限公司AI芯片成都四方偉業軟件股份有限公司大數據帆軟軟件有限公司大數據長威信息科技發展股份有限公司大數據北京百分點科技集團有限公司大數據第四范式(北京)技術有限公司機器學習浙江邦盛科技股份有限公司機器學習思必馳科技
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248、業名單潛力企業涉及領域黑芝麻智能科技有限公司AI 芯片北京靈汐科技有限公司AI 芯片成都時識科技有限公司AI 芯片華控清交信息科技(北京)有限公司大數據北京百分點科技集團股份有限公司大數據達而觀信息科技(上海)有限公司大數據星環信息科技(上海)股份有限公司大數據北京九章云極科技有限公司機器學習同盾科技有限公司機器學習來也科技(北京)有限公司智能語音/自然語言處理竹間智能科技(上海)有限公司智能語音/自然語言處理深圳追一科技有限公司智能語音/自然語言處理上海樂言科技有限公司智能語音/自然語言處理北京智齒博創科技有限公司智能語音/自然語言處理上海森億醫療科技有限公司自然語言處理北京左醫科技有限公司
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