■文/章国亮 李维思 周斌(湖南省科学技术信息所)
当前,新一代人工智能产业迎来爆发式发展,正加速重塑传统行业发展模式和格局,推动经济社会从数字化向智能化加速跃升,成为经济发展的“新引擎”。为摸清湖南省人工智能产业发展现状,湖南省科学技术信息所人工智能课题组先后走访了湖南省内人工智能相关骨干企业和高校,调研发现,湖南省人工智能产业在产业链各阶段均有亮点和特色,但整体仍处于初始发展阶段,亟需政府引导和培育。
新一代人工智能正在成为主导国家战略竞争力的重要支撑。全球主要国家和地区竞相发展新一代人工智能,力争掌握科技竞争制高点,重塑发展新优势。
从全球发展态势来看,人工智能成为国际竞争的新焦点,主要国家在加紧制定政策的同时加大资金、人才投入。一是强化人工智能战略布局。目前,美、中、英、德、韩等20多个国家或地区发布了人工智能战略计划。2019年,美国发布新版《国家人工智能研究发展战略计划》,要求联邦机构优先考虑对人工智能研发进行投资;2020年,欧盟发布《人工智能白皮书》,计划每年吸引200亿欧元AI投资。二是建立人工智能研发平台。美国国防部建设人工智能联合中心,开发下一代人工智能技术;欧洲计划建立一所大型跨国人工智能研究所,专门研究世界级AI技术;法国提出新建人工智能国际科研中心。三是呈现三足鼎立之势。全球人工智能企业主要集中在美中欧。美国硅谷是当今人工智能基础层和技术层产业发展的重点区域,以谷歌、微软、亚马逊等为代表形成集团式发展。中国在人工智能领域的投融资占到了全球的近40%,集中在技术层和应用层。欧洲拥有大量优秀的人工智能初创企业。四是成为经济增长的“加速器”。据中国电子学会的统计,2018年全年,全球人工智能核心产业市场规模超过555.7亿美元,同比增长50.2%。麦肯锡公司预测,到2030年,人工智能将使全球 GDP每年增加1.2% 左右,新增经济总量13 万亿美元。
从我国发展态势来看,人工智能发展劲头十足。一是我国人工智能产业水平位列世界第二,仅次于美国。中国科学技术发展战略研究院研究显示,截至2018年底,我国人工智能企业共3341家、融资金额276.3亿美元,均居全球第二;在科研成果方面,我国专利申请量和PCT专利均居世界第三,科技论文发文量全球第一,但论文质量与美、英国家仍有差距。二是国家级创新平台不断涌现,创新资源不断汇聚。截至2019年底,科技部已确认支持在北京、上海、合肥、杭州、深圳、天津六个城市建设国家新一代人工智能创新发展试验区;陆续确定了百度、阿里云、科大讯飞等15家为国家新一代人工智能开放创新平台。三是大数据规模优势显现,场景应用丰富。2018年,我国数据量占全球数据量的23.4%,达到7.6ZB,预计到2025年将增至48.6ZB,成为最大数据国。各领域的海量数据不仅为人工智能提供了深度学习训练的土壤,也为智能化应用提供了丰富的应用场景。四是地方政府积极布局,但发展仍不均衡。截至2019年底,20余省(含直辖市)发布了人工智能专项扶持政策,初步形成了北上广深产业高度集聚、中部省份积极布局跟进、各地区百花齐放的人工智能发展格局。其中,北北上广深城市的人工智能企业数量占全国总数的80%以上,其他地区的发展水平相对不足。
从湖南省场景应用需求来看,人工智能将成为湖南省经济增长的“新引擎”。据埃森哲公司预测,到2035年,我国经济年增长率将在人工智能拉动下提高1.6%,按此计算,未来人工智能将给湖南省带来数千亿增值贡献。制造领域,业内研究表明,人工智能的使用可降低制造商最高20%的加工成本。湖南省装备制造业是省内第一个万亿产业,工程机械、轨道交通、钢铁等产业享誉海内外,契合省委省政府提出的以中国智能制造示范引领区为目标,打造湖南现代制造业基地的愿景,可以预见,未来湖南制造业将成为人工智能应用蓝海。交通领域,汽车产业是湖南省第7个千亿产业,且湖南省轨道交通享有国际知名度,未来智能驾驶市场可期。医疗领域,据行业反馈,医疗影像检查收入能够占到医院总收入的10%以上,加上相关检查设备,湖南省仅此部分将是近百亿市场;另外,湘雅医院等对手术机器人、虚拟助理、智能诊断等需求也在不断扩大。教育领域,湖南教育总规模居全国第7位,但存在资源地域分布不均衡现象,亟需引入人工智能来弥补;特别是在当下疫情爆发期间,智慧教育需求巨大。文化旅游领域,湖南省正在打造世界一流视觉产业集群,人工智能技术可助力湖南快速打造“中国V谷”。
根据省工信厅数据,湖南省人工智能核心产业规模约60亿元,企业400余家。整体来看,湖南省人工智能基本形成了基础层—技术层—应用层的全产业链格局。
一是基础层研发资源相对较强。湖南省在算力、大数据处理、基础架构、芯片、传感器领域均有涉及。在算力和大数据领域:研发方面,国防科技大学自主开发了Sparc指令集CPU、飞腾1500、“天河”超级计算机等,其中天河二号获得世界超算“六连冠”殊荣,天河超算存储系统获IO-500总榜单带宽第一名;平台建设方面,中车株机所正在建设国内第一个轨道交通领域的大数据中心,长沙工业云平台、爱尔眼健康医疗大数据服务平台等走在全国前列。在基础架构领域:国防科技大学研发构建的“PK”(飞腾CPU和麒麟OS操作系统)体系,正在成长为可替代国外同类产品的完整、先进的计算机基础软硬件架构。在芯片领域:长沙景嘉微自主研发了国内首款拥有完全自主知识产权的GPU芯片、国科微一直在深耕安防监控芯片。在传感器领域:纳雷、格纳微、莫之比公司在惯导室内定位、毫米波雷达传感器等领域建立了研发体系。
二是技术层部分技术相对领先。近几年,湖南省在计算机视觉和机器学习方面有一些技术积累。在计算机视觉领域:机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室研发的遥感图像智能分析技术可为城市规划、应急救灾等方面提供更高效、精准的服务;中车株机所在轨道交通领域的周界环视感知技术能有效提高轨道交通行车安全;睿图智能的目标视觉识别算法及系统能代替人眼对目标进行定位、识别、跟踪和测量等操作;千视通Re-ID视频大数据结构化平台可应用于图侦综合实战平台、视频智能快速检索系统等产品中。在机器学习领域:国防科技大学、湖南大学、中车集团等单位一直致力于深度学习算法研究,在面向实时系统的强化学习理论、基于新一代人工智能技术的深度学习平台、轨道交通环境的先进控制与优化算法等技术领域有一定的研发基础和优势。
三是应用层部分领域相对集聚。湖南省人工智能企业主要集中于下游应用层。在智能装备领域:三一重工、中联重科、铁建重工等企业在研究设备物联管理平台和无人作业装备,其中,三一重工物联管理平台使工作效率提升了25%、事故率降低了85%、节约成本30%以上。在智能驾驶领域:湖南湘江新区已在智能网联汽车产业基础、政策法规、人才资源和应用场景等方面形成了综合性竞争优势;国家先进轨道交通装备创新中心、中车株机所、国防科技大学无人系统研究所、长沙智能驾驶研究院、云顶智能等在智轨列车、智慧公交、智能重卡、无人配送车、无人机等方面研发出了一批智能运载工具。在智慧医疗领域:湖南大学、中南大学一直致力于医疗大数据精准分析、智能超声诊断等方面研究;光琇-自兴正在开展染色体智能分析诊断技术研究;博为软件基于医学影像三维重建脏器分析系统覆盖国内上千家医院。在智慧教育领域:讯飞启明、云天励飞、大洋软件等企业在开展相关业务。在智慧城市领域:华为与湘潭市政府开展合作,为湘潭市提供新型智慧城市解决方案。
目前,湖南省人工智能仍未形成龙头带领和产业集聚态势,尤其在国家级创新平台建设、中高端人才聚集,政府支持和引导等方面有待加强。
一是龙头企业不多,产业规模整体偏小。湖南省人工智能产业中尽管有诸如景嘉微、长沙智能驾驶研究院等亮点企业,但大部分人工智能企业体量很小、层次不高,缺乏诸如科大讯飞、大疆等明星企业的带领作用,产业集聚能力不够。在基础层,湖南仅在芯片、传感器、数据平台零星分布一些小型企业,未形成拳头产品和集聚规模。在技术层,湖南在机器视觉方面有一定研发基础,但仅有睿图智能、千视通、智慧眼等数个企业,企业少,体量小;在智能语音与自然语言处理方面,湖南省的科研基础和企业相对更少,仅有讯飞启明等企业。在应用层,除了智能制造装备,其他领域企业数量和质量均有待提高。
二是国家级创新平台缺乏,创新动能有待增强。目前,湖南省在人工智能领域还未实现新一代人工智能开放创新平台和创新发展试验区等国家级创新平台的零突破。与兄弟省份广东相比,湖南省缺乏诸如腾讯人工智能实验室、华为诺亚方舟实验室等大型企业的人工智能深度研发平台。其根本原因在于湖南省本土企业自主创新能力不够,未打造出品牌特色产品。在创新源生动能方面,与兄弟省份安徽相比,湖南省缺乏诸如中国科学技术大学能将原始创新科研成果成功转化为亮点产业的经典案例。尽管国防科技大学在自主无人系统、传感器,芯片、算力、机器视觉等多方面的研究走在全国前列,但大部分涉及军工领域,对民口产业转化动力不足,军民融合和成果转化等体制机制壁垒亟需进一步破除。
三是中高端人才缺乏,人才环境亟待优化。人工智能竞争以人才为根本。尽管湖南省拥有5名人工智能在湘院士,但在产业发展的领军人才、科技研发中高端人才、应用落地推广人才、孵化平台建设人才等方面还较欠缺,人才短缺是湖南省乃至全国人工智能发展中的最大短板。调研发现,国防科技大学、中车集团等单位人工智能核心骨干研发人才流失严重,一方面是沿海城市薪资待遇好,核心岗位工资高于湖南省数倍;另一方面是湖南省在诸如住房、教育、医疗、长株潭一体化、人才评价、绩效分配等配套政策未足够重视重点产业领域的中高层技术研发人才。
四是场景应用准入门槛高,亟需支持和引导。目前,湖南省人工智能产业尚未形成有影响力的生态圈和产业链,场景落地难,企业短期多难以盈利。主要原因有:第一,产品成本高。人工智能技术要求高,研发投入大,加上短期应用量少,不能有效分摊成本,致使单个产品售价相对过高,难以落地应用。比如,长沙智能驾驶研究院研发的一套车联网(V2X)产品售价10~30万,100米道路需安装一套,整体费用较高,短期难以大面积应用。第二,用户担忧数据安全风险。目前,国家超算长沙中心计算能力供过于求,主要计算对象以高校科研和小企业为主,大企业反而较少,主要原因是大企业担心核心机密因上云端会有被泄露的风险。第三,缺乏核心数据。一些核心数据掌握在相关管理部门和行业机构手中,普通企业难以获得,进而造就数据孤岛,影响了人工智能应用的落地。第四,技术有待提高。除少数营销、风控、安防等人工智能技术可直接落地的应用场景外,大多数传统行业场景落地应用与人工智能技术之间的结合尚处在探索阶段,亟需政府示范应用予以支持。
作为引领未来的战略性技术,人工智能是推动经济发展的重要变革性力量。湖南省应牢牢抓住时代机遇,奋力推进人工智能快速发展,为省内产业高质量发展赋“能”。
第一,加强顶层设计,研究出台行业政策与法规。成立湖南省新一代人工智能创新发展建设领导小组,协同制定湖南省人工智能相关行业政策和法规。一是研究出台人工智能产业支撑政策。抓紧制定出台湖南省新一代人工智能五年发展规划、湖南省智能经济中长期规划等纲领性政策,研究确立与之配套的研发生产、市场准入、金融补贴等政策细则支撑体系。二是出台数据安全监管相关法规。重视对数据采集权、应用权规范管理,出台数据监管法规,为大数据安全提供法律保障。三是发布人工智能产业创新地图,实施精准引智招商。围绕产业创新链,按照“强链—补链—延链”原则,跟踪全球顶尖机构与团队,研究形成引智地图、企业地图,按图索骥实施精准聚才引智。
第二,加快项目布局,突破产业发展技术瓶颈。以省科技厅牵头,制定湖南省人工智能重点项目布局方案。一是开展前沿基础理论研究。强化原始创新,重点对类脑智能、量子智能、群体智能、框架系统等基本理论或核心技术进行布局攻关,打造原始创新策源地。二是开展关键共性技术研究。聚焦湖南现有优势领域,以自主构建底层算法的共性技术为目标,开展计算机视觉、自然语言处理、人机协同、知识图谱、复杂场景感知与认知等关键核心技术研究。三是开展核心智能产品攻关。以打造全国知名品牌为目标,聚焦智能装备、网联汽车、智慧医疗、传感器、高性能计算等核心领域新产品开展项目布局,形成湖南省发展重点与特色。四是开展人工智能产业预警、法律法规、伦理规范体系研究。聚焦数据资源合理开放和利用、智能社会法律和伦理道德边界等关键问题,前瞻研究制定相关保护和约束的法律法规、行业相关标准等。
第三,搭建创新平台,培育产业发展内生动力。创新平台是科技创新的重要支撑。一是全省大力支持长沙申报建设国家新一代人工智能创新发展试验区工作,打造长沙人工智能创新高地。二是建设布局湖南省新一代人工智能开放创新平台。平台以行业优势企业建设为主,重点对圈内企业提供诸如数据、算法、模型等开放共享服务,引导各自领域中小微企业集聚;在此基础上挑选1~2家特色鲜明的企业重点支持打造成明星企业,推动其入选国家新一代人工智能开放创新平台。三是成立人工智能实验室。整合湖南省人工智能产业创新资源,在正在建设的岳麓山国家实验室的框架下成立人工智能实验室,重点攻关人工智能基础理论和关键共性技术,推动研发成果在场景中迅速应用,并对接国防科技大学人才与技术资源,发挥国防科技大学支撑引领作用,打造岳麓山大科城人工智能研发、创业、孵化生态圈。
第四,聚集中高端人才,打造人工智能人才高地。人工智能竞争以顶级人才为根本。一是精准引进中高端人才。建立急需紧缺人才目录并定期动态更新,丰富引才模式,加强与粤港澳大湾区及国外科研机构合作。二是积极培养梯队人才。鼓励省内高等院校布局人工智能学科,开展人才定向培养,支持校企联合培养人工智能人才、共建人才实训基地。三是优化中高层人才引、留、育生态环境。强化市场认可与评价为基础的重点科研人才评价体系,推动长株潭一体化以及教育、医疗、住房等配套政策向中高层次科研人员倾斜。四是加强国际交流。推动在湘举办人工智能国际科技与人才合作交流活动,鼓励省内单位与国际知名科研机构和企业共建产学研合作。
第五,强化示范引领,营造产业发展良好生态。结合智能湖南建设需求,率先聚焦智能装备、智能驾驶、智慧医疗三个场景应用领域,建设示范应用工程,集中力量办大事。一是实施“AI+制造”示范工程。依托湖南工程机械、轨道交通、汽车制造、矿山/海装装备等行业领域,推进智能制造关键装备、核心支撑软件、工业互联网和云制造服务平台等系统集成研发和应用,重点将长株潭打造成全球智造之都。二是实施“AI+交通”示范工程。依托“国家智能网联汽车(长沙)测试区”,推进网联汽车研发以及智慧公交体系、交通智能路网建设与应用,将湘江新区打造成具有全国影响力的智能网联汽车产业基地。三是实施“AI+医疗”示范工程。依托湘雅医学院和相关企业,推动开展智能诊疗、智能影像、医疗大数据、医疗机器人、智能药物研发等领域的技术攻关和应用,鼓励围绕“智慧医院”开展智慧健康医疗服务体系研究和应用。