文/刘 昆 程光宏 姜晓宇 陶 海(安徽省工业和信息化研究院)
根据《国家新一代人工智能创新发展试验区建设工作指引》,科技部已批复支持建设18 个国家新一代人工智能创新发展试验区(以下简称试验区)。目前各试验区均已发布试验区建设方案,部分城市通过出台支持政策、成立产业联盟、制定发展规划或行动计划等方式,抢占人工智能产业发展先机。在全国各地大力开展试验区建设的背景下,合肥市作为首批次入选试验区的城市之一,应抓住国家大力支持人工智能产业发展的重大机遇,深刻总结自身发展特点,分析外部环境和自身问题,拿出切实举措,率先在全国范围内建立高质量人工智能创新发展试验区,为安徽省加快打造“三地一区”提供重要支撑。
近年来,合肥国家新一代人工智能创新发展试验区(以下简称合肥试验区)建设取得了一定的成效,初步构建了以智能语音为引领的国家级人工智能战略性新兴产业集群、中国声谷、合肥综合性国家科学中心人工智能研究院“一群一谷一院”产业协同发展格局,在产业集群建设、创新要素配置、应用示范融合和基础设施建设等方面实现了新的发展。
依托科大讯飞在智能语音领域的先进技术优势,合肥试验区形成了以智能语音为引领的人工智能产业集群。截至2020 年底,合肥试验区集聚了科大讯飞、华米科技、欣奕华、朗坤物联网、清晰互联、推想科技等多家人工智能重点企业。依托重点企业在算法、语音识别与翻译、计算机视觉、机器学习、自然语言处理等方面的人工智能技术,打造了教育、医疗、服务、汽车、家居等领域智能化软硬件产品,形成了覆盖基础应用技术、底层硬件、数据计算、智能终端、行业应用的较为完整的人工智能产业生态体系。
合肥试验区人工智能产业链初步建立,形成了以朗坤物联网、寒武纪、微纳传感、君正科技、杰发科技等为代表的上游基础器件供应商;以科大讯飞、海康威视、超清科技、炬视科技、泰岳祥升等为代表的中游技术提供商;以华米科技、清新互联、瞄鼠科技、协创物联网、声讯科技等为代表的下游应用集成商。合肥试验区大力实施知名企业引入工程,目前已引入神州泰岳、海康威视、寒武纪、思必驰、四维图新、北科天绘、推想科技、云知声等多家人工智能重点企业。
截至2020 年底,合肥试验区联合中国科学技术大学、清华大学、北京大学等21 家高校共建26 个协同创新平台,组建联合实验室和技术中心百家,引进创新团队超百家。2020 年,合肥试验区人工智能新增授权发明专利258 个,累计参加制定国际国内标准93个,科大讯飞主导人工智能国际标准ISO/IEC 获批立项。合肥综合性国家科学中心人工智能研究院的实验动物平台、脑成像平台、信息计算平台等基础平台逐步运行,大范围首先科学、机器博弈、普适心理计算研究顺利开展,基础研究能力进一步提升[1]。类脑实验室成功研究出从底层到高层的多种视觉信息处理新方法,在超分辨率、姿态估计、图像分类、动作识别等多个代表性计算机视觉任务中取得了突破性的性能提升。华米科技采用先进的RISC-V 架构打造了更高效、低功耗的智能可穿戴芯片“黄山2 号”。
合肥试验区已围绕制造、教育、医疗、办公、政务领域打造了一批典型应用示范项目,形成了具有地方特色的产业发展模式。科大讯飞打造了“教学考评管”智慧教育产品,智慧空中课堂累计服务师生超过1500万人,人工智能教材在全国1200 所学校形成应用;安徽百信全省首台国产安全计算机成功下线;云之迹智能电梯机器人部署武汉火神山医院;影联云享远程医疗平台在线筛查新冠肺炎病例8 万多个;博微太赫兹无接触人体测温安检一体机广泛应用。
合肥试验区初步形成了“计算中心+数据服务机构+5G 通信设施”的新基建体系。截至2021 年底,类脑智能开放平台拥有20PB 数据处理能力,可提供高性能计算资源,提供快速构建、训练模型的环境。正在建设的合肥先进计算中心,建成后将提供大规模并行计算模拟仿真、海量数据智能处理与分析等服务。安徽数据堂、合肥大数据管理运营平台、中国电信(安徽)大数据产业园等数据机构可以为产业发展提供数据支撑。截至2020 年底,合肥试验区已完成5000 余个物理站点部署,实现市区物联网全覆盖,累计建成5G 基站超过8600 个,实现合肥市主城区、县域城区连续覆盖。
面对全国各地掀起的人工智能发展浪潮,合肥试验区拥有自身优势——智能语音技术全球领先、产业集聚程度高、科创资源丰富、政策叠加效应明显等。随着长三角一体化和“新基建”国家战略的实施,合肥试验区人工智能产业发展面临新的机遇,但同时也面临着产业主体模糊和基础理论、软件算法、基础元器件研究投入不足等问题。
(1)传统家电产业、汽车产业将会为合肥试验区产业发展提供广阔土壤。安徽省是传统家电产业和汽车产业大省,2020 年,安徽省汽车产业产值超4500 亿元,家电产业产值超2500 亿元。合肥试验区可利用人工智能技术赋能全省智能家电和智能网联汽车产业,同时以智能制造为抓手,全面提升全省制造环节智能化水平。
(2)智能语音等人工智能技术全国领先。目前,科大讯飞在语音识别、语音合成、语义理解、机器翻译等领域取得了核心技术突破并走在全球技术前沿。语音合成技术在2019 国际语音合成大赛中第14 次夺得世界冠军;语音识别技术在2020 国际多通道语音分离和识别大赛(CHiME)中再次摘得桂冠;口语翻译系统高分通过翻译专业资格认证考试(CATTI),成为全球首个通过口译资格认证的机器翻译系统;阅读理解技术在国际权威评测SQuAD2.0 挑战赛中第4 次获第1 名,全部指标超人类平均水平。类脑国家实验室成功研发出存算一体的类脑芯片,且在信息理解及控制与决策、脑启发式信号感知等理论方面走在国际前列。中国科学技术大学和中国科学院合肥物质科学研究院的智能决策系统、人机交互、传感检测等技术处于国内领先地位[2]。
(3)人工智能科创资源丰富。依托合肥综合性国家科学中心人工智能研究院、中国科学技术大学、中国科学院合肥物质科学研究院、合肥工业大学、类脑智能技术及应用国家工程实验室、中国科学院量子信息与量子科技创新研究院、语音及语音处理国家工程实验室、物联网技术集成与应用重点实验室以及神州泰岳、海康威视等知名高校、院所和企业,合肥试验区人工智能研发创新能力走在国内前列。
(4)政策叠加效应显著。2017 年,合肥市设立50亿元智能语音及人工智能产业发展基金,支持市内企业发展。2019 年,合肥市人工智能产业入选国家首批战略性新兴产业集群,国家产业集群配套政策将助力合肥试验区产业发展。2019 年4 月,合肥市政府印发《加快推进新一代人工智能产业发展若干政策》,使用专项资金支持市内人工智能企业发展。2020 年3 月,安徽省政府印发《关于支持人工智能产业创新发展若干政策的通知》,对省内人工智能产业支撑平台、项目、应用示范、产业聚集开展支持。2020 年7 月,合肥市高新区发布《合肥高新区建设世界一流高科技园区若干政策措施》,对人工智能企业引入、产业化、创业、采购、平台建设等多方面给予支持。2021 年,安徽省政府印发《支持中国声谷创新发展若干政策》,提出针对技术、初创、推广应用等方面提供支持。多政策的叠加效应将给合肥试验区人工智能产业发展提供良好环境。
(1)尚未建立人工智能企业界定标准。2017 年,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》指出,人工智能产值有核心产值和相关产值,但未对人工智能企业概念进行界定。国家和地方层面尚未出台人工智能企业认定标准,因此合肥试验区无法明确产业主体,产业产值统计、运行监测无从落地。尽管合肥试验区科技部门已经认定了一批人工智能企业,但是通过调研发现,该标准太为笼统,已认定的人工智能企业有不少属于软件类企业,急需一套科学的人工智能企业认定标准。
(2)政策体系有待完善。合肥市2019 年发布《加快推进新一代人工智能产业发展若干政策的通知》,该政策未涉及人工智能初创企业培育、标准制定、评估测试、数据资源开放应用等,政策覆盖面相对较窄。政策提出对投资应用场景示范项目主体给予补贴,且主体不能是政府。但是事实上购置应用场景的大多为政府主体,导致该政策对应用场景推广效果不佳。
(3)缺乏智能语音、家电、汽车、高端装备等人工智能加速芯片。安徽省作为家电和汽车产业大省,对芯片需求量大。合肥试验区虽拥有长鑫和晶合等产能较大的芯片生产商,但其生产的DRAM芯片和驱动显示芯片多为代工。华米自身研发的智能穿戴芯片以及杰发研制的车规级MCU 仅仅针对穿戴设备和车载应用领域,无法满足家电、汽车、语音、装备对高端芯片的需求。
(4)缺乏基础理论研究和高水平开源平台。合肥试验区算法研究仅停留在模型算法,仅仅围绕算法与场景结合优化参数,无实质性创新。开源框架是算法、库、工具的集合,是构建人工智能创新生态的重要一环。国外主流的开源框架如谷歌的TensorFlow、伯克利的caffe 主导全球人工智能应用生态,国内有百度的飞浆、清华的计图、旷视的天元、华为的MindSpore 等。而合肥试验区则仅拥有讯飞创新平台和类脑智能计算平台,在构建开源框架方面与国内先进地区还具有一定的差距。
(5)产业规模和终端产品质量有待提升。智能语音单点形成规模,优势产业单一;机器翻译、智慧教育、智能家居、智能车载、智能写作等呈单点发展,尚未形成集群效应。中国声谷集聚了大批智能终端企业,但是多数企业产品同质化现象较为严重,产品大多局限在翻译机、语音交互设备等狭窄领域,创新性和稳定性不高,合肥试验区缺乏市场认可度高的产品。
面对国内各地人工智能产业大发展的浪潮,合肥市应立足科研资源、产业基础、技术优势等自身实际,找准发展定位,实现错位发展。合肥试验区要发挥智能语音、智能机器人技术基础优势,在全球智能语音、类脑智能、量子智能、大数据智能四大技术领域形成“四领先”。依托“中国声谷”人工智能产业集群,打造智能语音、计算机视觉、核心算法软件、智能终端、智能机器人、智能芯片软硬协同的人工智能产业体系。
制定国家人工智能标准的相关机构,借鉴上海市、北京市等人工智能产业发展领先省市制定人工智能企业标准的经验,探索建立合肥试验区人工智能企业认定标准。人工智能企业认定应考虑企业的主营业务是否符合2017 年国家标准化管理委员会印发的《国家新一代人工智能标准体系建设指南》中的要求。认定还需要考虑人工智能业务营业收入占主营收入是否达到一定比例,实现以标准界定人工智能企业,形成人工智能企业数据库,以此为基础建立合肥试验区人工智能产业服务平台,开展人工智能产业统计、运行监测、赋能评价、评估测试、区域标准研制,为监测评估和政策制定奠定基础。
充分开展国内试验区人工智能政策调查分析,借鉴杭州市、武汉市、济南市出台的试验区专项支持政策。增加对人工智能初创企业和中小企业的专项支持,在标准制定、测试评估、数据中心共享等方面予以支持,鼓励举办世界级峰会、举行高水平学术论坛、开展人工智能社会治理研究。全面梳理国家层面、安徽省层面关于支持人工智能的专项政策和产业基金,构建科学高效的人工智能政策支持体系。
人工智能基础研究是产业蓬勃发展的关键要素,合肥试验区要集中科研院所、重点企业优势力量,联合开展人工智能基础理论、算法软件、高端芯片、高端传感器的攻关行动,构建开放科技创新体系。
(1)发力量子计算和类脑智能。合肥试验区在加强大数据智能、跨媒体感知理论、群体智能理论、自主协同控制与优化决策理论研究的同时,要注重对人工智能与类脑智能、量子计算等学科的交叉融合。重点突破脑复杂系统以及类脑控制理论,建立类脑智能计算与脑启发的认知计算模型[3]。
(2)开展芯片攻关。围绕省内智能家电、汽车、高端装备应用需求,结合合肥试验区内智能语音、智能终端产业发展需求,通过公开“揭榜挂帅”新机制,选择有实力的企业围绕智能家电控制芯片、语音辨识芯片、智能驾驶芯片、可重构类脑芯片、智能制造应用的专用控制芯片以及低功耗数模融合神经网络芯片开展技术创新攻关。
(3)构建产业创新平台。依托智能语音国家新一代人工智能开放创新平台和类脑智能开放平台,建设一批在国内有重要影响力的人工智能软硬件基础开源平台、开放创新平台。建设面向云端训练和终端执行的开发框架、算法库、工具集。支持建设开源开发平台、开放技术网络、开源社区,为人工智能应用创新夯实基础。
(1)针对小规模行业开展扶优壮大行动。在智能家居、智能办公、智能终端、机器视觉、智能驾驶、智能芯片、智能机器人、智能教育、智能医疗等领域,选择一批产品创新能力强、技术可持续的企业,引入第三方机构对企业进行动态管理,有针对性地培育一批本地业绩突出、成长性好的“独角兽”企业。
(2)推进智能终端高质量产品创新。鼓励人工智能终端企业研发紧紧围绕市场需求,联合龙头企业、科研机构开展产品联合研发,推出“过得硬”拳头产品和市场爆品,加大应用推广力度,抢占细分领域主流产品市场份额。多渠道支持智能终端产品技术和应用研究,推动原始技术创新力度,提升创新成果市场转化率。鼓励终端企业集成智能语音、智能写作、量子信息等技术优势,研发具有安徽省特色的创新性产品。[本文系2020 年度安徽省科技创新战略与软科学研究专项 “合肥国家新一代人工智能创新发展试验区‘ 十 四 五’ 发 展 规 划 研 究” ( 项 目 编 号:202006f01050008)研究成果之一。 ]