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重磅!联合国权威AI趋势报告,美中日韩四分天下

时间:2019-02-11

近年来,随着AI从理论知识落地到全球市场,AI正以其潜在的革命性影响,持续推动技术和产业的重大变革,从天气预报、自动驾驶、癌症早筛到工业制造,AI已经在全世界创造了巨大的经济价值。而美国和中国这两个世界上最大的经济体,都将AI研究和落地视为重要的国家战略。


1月31日,联合国世界知识产权组织(UN World Intellectual Property Organization,WIPO)公布首批系统研究AI技术趋势的报告。WIPO秘书长Francis Gurry在记者会上表示,在AI竞赛中,美国和中国在专利申请数量和科学发表上遥遥领先于其他国家。Gurry认为,AI将在未来几年内成为军事和经济的重要组成部分,各大国将开始关注自身在AI领域的战略地位。


本期的智能内参,我们推荐联合国旗下世界知识产权组织(WIPO)最新出炉的报告《技术趋势2019:人工智能》(《WIPO Technology Trends 2019:Artificial Intelligence》)。


这是WIPO公布的首批系统研究AI技术趋势的报告,对2016年前全球公开的AI专利申请、科学出版物、诉讼申请及并购活动提供详尽数据和深入分析。(基于专利保密期限规定,2016年是最近的一个有数据的完整年度)


报告整理了全球产学界的AI研究核心玩家、地域分布及各类AI技术发展情况,力图挖掘AI发展的技术趋势和创新逻辑,同时包括20余位全球专家关于未来AI研究创新发展的见解,以解决现有和潜在的AI技术影响、法律监管、数据保护和道德等问题。


机器人在线筛选的20个亮点包括:


数据篇


1、截止至2016年底,全球AI相关发明专利申请达近34万份,其中超过半数为2013年以后公布。


2、自2013年以来的AI专利申请数量,与自1950年代AI问世后的半个世纪申请数量相当。


3、机器学习是专利最多的AI技术,约占所有AI专利的1/3,2016年数量约为2013年的2倍。


4、全球前30专利申请方中,有26家是企业,4家是高校或科研机构。


5、IBM和微软拥有最多的AI专利申请,分别是8290项和 5930 项。


6、从1998年起,434家AI相关公司被收购,其中53%的收购发生自2016年至今。


7、AI领域有283家被收购公司来自美国,25家被收购公司来自英国。


8、前10大公司共做了79项收购,每家至少收购了5家AI公司。


9、基于公开信息,截至2018年5月,有2868家AI公司获得融资,总金额约为460亿美元。


10、在诉讼案例中共有1264项同族专利被提及,在异议案例中共有4231项同族专利被提及。


地域篇


1、中国拥有全球最具规模的专利局和最多的国内专利申请数量。


2、中国在全球科研机构的深度学习专利申请上领先,中国科学院、西电大、浙大拿下前三甲。


3、专利申请前20名的学术机构中有17家在中国。


4、中国和美国在AI应用和基础研究上的专利申请处于领导地位。


5、美国、中国、日本是最受欢迎的专利申请地,占专利申请总量的78%。


6、2014年,在中国首先注册的AI专利申请数量超越美国。


7、在中国首先注册的AI专利中仅有4%后续在其他地区注册。


8、最早的一笔AI相关专利由日本专利部门在 1980 年注册。


9、全球专利申请TOP20中有12家日本企业。


10、印度成为新兴的AI专利申请地。

以下为智能内参整理呈现的干货:


一、企业为AI专利申请主力军,美中两国优势明显

报告显示,自20世纪50年代AI问世以来,全球共提交近34万份AI相关发明专利申请,发表的科学出版物超过160万部,其中有超过半数的专利是在2013年至2016年间公布的。


根据报告提供的数据,美国、中国、日本为AI专利的主要申请国,在全球前30名专利申请方中,有26家是企业,仅有4家为高校或科研机构。

▲全球专利办事处专利申请数量增长趋势


中国虽然起步偏晚,但在AI专利申请上具备极强的快速成长能力,从2006年起年均增长率达29%。到2014年,在中国首先注册的AI专利申请数量首次超过美国。


另外,专利共同所有权非常少见,前20名专利申请方中,无一家实体拥有超过百分之一的 AI 共同专利,与其他技术领域相似。


▲全球AI相关发明专利申请地域分布


报告还指出,美国、中国和日本是专利申请最多的地点,共占专利申请总数的78%。在所有AI专利申请中,有1/3的申请方会在初次提交申请后再到其他国家办事处提交。


不过,与其他国家不同的是,中国公司和大学大都只在中国申请专利,且在中国提交申请后又在海外提交申请的企业或科研机构仅占4%。

▲全球专利办事处首次及非首次申请专利的数量分布


1、IBM称霸AI专利榜,中国国家电网跃居前20

AI相关专利排名前20名的公司中,有12家日本公司、3家美国公司、2家中国公司。这些日本企业并未大张旗鼓地宣传其AI技术,但正在悄然提升其竞争力。

▲全球专利申请量排名前三十的企业、高校及科研机构


美国国际商业机器公司(IBM)以8290项发明专利的申请数量独占鳌头,微软则以5930项发明位居第二,日本东芝公司(5223项)、韩国三星集团(5102项)和日本NEC集团(4406项)分列3、4、5名。


基于在生物启发方法和支持向量机等机器学习技术方面的研究,中国国家电网(SGCC)以70%的年均增长率跃居前20强,成为第15名。百度也跻身全球前30强,位列第26名。


报告还分析到,在某些技术和领域中,最多的专利申请源自该领域高度专业化的企业,如百度在深度学习专利众多,腾讯在社交网络表现突出。


2、中国科研机构成绩斐然,中科院专利数量领先

尽管企业在AI专利申请方面占据主导地位,但高校和科研机构作为先进技术的主要输出方,对分布式AI、神经机器人等特定领域的AI研究做出了重大贡献。



▲全球前20家AI相关科学出版物最多的科研机构


报告显示,前20家AI专利申请最多的科研机构中,有17家在中国,其余3所在韩国,美国和欧洲均未有机构在列;前20家AI相关科学出版物最多的科研机构,有10家在中国;入榜全球前30名AI专利申请方的4家科研机构中,有3家来自中国,分别是中科大(第17名)、西电大(第29名)和浙江大学(第30名)。


中国科学院有超过2500个同族专利和超过2万篇AI相关的科研论文,在公共科研机构的专利申请数量遥遥领先。此外,中科院的专利申请在2013-2016年间年均增长20%以上,等同于或超过大多数其他国家的组织的增长率。

▲全球专利申请排行前500强的高校和科研机构地域分布


在跻身全球前500强专利申请方的167所高校和科研机构中,有110家来自中国,20家来自美国,19 家来自韩国,4家来自日本。


二、机器学习高比例领衔,计算机视觉最受欢迎

WIPO报告提供了清晰的分析框架,将AI技术分为三类:AI技术,即高级统计和数学模型,如机器学习、专家系统;AI功能性应用,即可用一种或多种AI技术实现的功能,如语音处理和计算机视觉;AI应用领域,如通信、农业和交通。

▲AI功能性应用和AI应用领域分类


报告显示,2013年至2016年期间,AI相关专利的年均增长率远高于所有技术领域,后者年均增长率为10%。


根据报告,中国和美国在 AI 技术和功能应用的专利申请上处于领先地位,日本在模糊逻辑、计算机视觉和语音处理领域、韩国在本体工程领域均优势明显。


1、AI技术趋势:机器学习占主导地位

▲AI技术专利及科学出版物数量分布


从专利申请数量来看,机器学习技术在AI技术专利中占据主导地位,以超过13万的数量占据所有AI专利的1/3以上,年增长率为28%,2016年专利申请数量超过2013年的2倍。


其中,增速最快的当属深度学习,其在2016年专利数量达到2399项,年增长率达175%,远高于同期其他专利平均33%的年增长率。神经网络的同期增长率为46%,其专利数量在2016年达到6506项。


2、AI功能性应用:计算机视觉最为流行

▲1981-2016年全球AI功能性应用专利申请变化趋势


最受欢迎的AI功能性应用是计算机视觉,49%的AI相关专利中有提及了这一技术,其年均增长率为 24%。其中,生物识别技术和场景理解的年增长率分别为31%和28%。


另外两个数量居多的AI功能性应用是自然语言处理(占所有AI相关专利的14%)和语音处理(13%)。同时,其他应用正在迅速发展和增长,比如机器人和控制方法的专利数量年增长率达到55%。


3、AI应用领域:交通运输类涨势最猛

▲1981-2016年全球AI应用领域专利申请变化趋势


报告显示,AI应用领域的分布情况为运输(占所有AI相关专利的15%),电信(15%),以及生命和医学科学(12%)。


其中,交通运输领域的发展最为蓬勃,年增长率达为33%。在交通运输类别中,航空航天/航空电子(年增长率67%)和自动驾驶(年增长率42%)以最为迅猛的涨势崛起。


三、被收购的AI公司多来自英美,微软苹果成法律纠纷常客

▲1998-2018年全球被收购的AI企业地域分布


据现有收购数据,自1998年以来,共有434家AI公司被收购,有53%的收购自2016年起发生。其中绝大多数被收购的公司都是美国公司(283家),而英国以25家AI公司被收购排名第二。


从2012年以来,AI行业的收购数量逐年增加,在2017年达到103起。虽然谷歌母公司Alphabet在提交的发明数量中排名第十,共有3814项,但在收购AI公司方面位列第一。苹果和微软也积极参与收购,IBM、英特尔等公司则更倾向于收购成熟的公司。

▲2016年前后收购AI公司数量最多的十大科技公司分布


报告指出,大部分被收购的公司都是初创企业,只有少量或者没有专利项目。这说明收购看中了被收购公司的其它资产,包括人才、数据、知识和其它知识产权。


此外,前20强专利申请方中没有一家与其他申请方共享超过1%的AI专利所有权。在围绕AI专利的法律纠纷中,WIPO发现了1264起AI同族专利,其中74%的案件发生在美国,全球有 4231 件专利异议案件。


四、20余位大牛分享观点,AI数据和人才是各国刚需

WIPO秘书长Francis Gurry表示,AI将在未来几年内成为军事和经济的重要组成部分,各大国将开始关注自身在AI领域的战略地位。面临这一情况,在WIPO组织领导下,成员国间就AI技术所带来的IP相关法律和道德问题开展对话讨论,显得至关重要。


他认为,美中两国庞大的人口基数为谷歌、百度等科技公司提供大量用户数据,同时国家对科技产业的支持亦是科技公司快速抢滩AI领域的重要因素。与此同时,欧洲各国在文化和语言方面的差异不利于大数据集合的形成,在某种程度上成为AI技术发展的障碍。


他也指出,世界上并没有任何可靠的方法来衡量专利申请的质量,“否则人们就不需要风险投资行业了。”


报告提供的不止有数据分析,还穿插着来自20余位全球顶尖AI专家们的前瞻性见解,包括我们熟知的吴恩达、李开复、王海峰等业界大牛。


比如,知名AI科学家、Landing AI董事长兼CEO吴恩达(Andrew Ng)提出促进AI落地的三个行动:加强产学政界合作、持续推动自由开放共享的AI知识和资源、拓宽人们学习AI的渠道。


他指出,基于中美强有力的政府支持,其他国家很难在AI的商业、工程和投资领域与美中两国竞争。另外,他认为AI尚未得到开发的最大机遇并不在软件行业,而是在农业、医疗保健和制造业等领域中。


创新工场CEO李开复预测未来五年,互联网、金融和电子商务将成为受AI影响最大的行业。


百度高级副总裁王海峰则认为,工业界存在将硬件和软件相结合使得AI技术更实用的趋势,深度学习框架和芯片可能另一个主宰未来AI行业的机会。


在人才方面,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)智能系统实验室负责人Dario Floreano提出,机器人和AI专业亟需学生及研究者,并将确保未来的持续创新。


欧盟委员会首席顾问、司法部基本权利与公民联盟主管Paul Nemitz也表达了欧盟对AI的重视,称欧盟2021-2027年财务框架将加强包括AI在内的高级数字技能培训计划,以吸引和留住更多欧洲AI人才。


关键字: 机器人 AI
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