文/劉 昆 陶 海 姜曉宇(安徽省工業(yè)和信息化研究院)
人工智能是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù),具有溢出帶動(dòng)性很強(qiáng)的“頭雁”效應(yīng)[1]。安徽省高度重視人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,已經(jīng)成為全國具有人工智能先發(fā)優(yōu)勢的省份,智能語音、類腦智能、量子計(jì)算等技術(shù)已處于全國領(lǐng)先地位。本文通過對安徽省人工智能產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)層、技術(shù)層以及應(yīng)用層骨干企業(yè)、主要產(chǎn)品進(jìn)行梳理,旨在摸清安徽省人工智能產(chǎn)業(yè)總體狀況,分析安徽省人工智能產(chǎn)業(yè)存在的問題及提出相應(yīng)的對策建議。
安徽省高度重視人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,先后出臺了《安徽省新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2018—2030年)》和《安徽省人民政府關(guān)于支持人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展若干政策的通知》,設(shè)立了總規(guī)模50 億元的智能語音及人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金,形成了產(chǎn)業(yè)支持政策體系。安徽省已經(jīng)成為全國具有人工智能先發(fā)優(yōu)勢的省份,在智能語音、智能機(jī)器人、類腦智能方面具有競爭優(yōu)勢,產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)特色明顯、集聚度高、科創(chuàng)資源豐富、外部合作有力、應(yīng)用示范效益明顯五個(gè)特點(diǎn)。
安徽省初步構(gòu)建了以智能語音、機(jī)器人為引領(lǐng)的人工智能產(chǎn)業(yè)集群。依托科大訊飛股份有限公司在語音識別、語音合成、語音理解、機(jī)器翻譯方面形成全球領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢[2]。合肥建立了以智能語音為引領(lǐng)的人工智能國家級戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)基地,蕪湖形成了以工業(yè)機(jī)器人為代表的產(chǎn)業(yè)集群,馬鞍山形成了以特種機(jī)器人為代表的產(chǎn)業(yè)集群[3]。
“中國聲谷”是國內(nèi)首個(gè)人工智能領(lǐng)域國家級產(chǎn)業(yè)基地[4],集聚了科大訊飛股份有限公司、華米科技公司等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)??拼笥嶏w股份有限公司擁有首個(gè)語音及語言信息處理國家工程實(shí)驗(yàn)室。2021 年,華米科技公司智能穿戴設(shè)備的出貨量位居全球第四。
安徽省擁有合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院以及中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、智能語音國家人工智能開放創(chuàng)新平臺、認(rèn)知智能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室以及中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院等一批科研平臺??拼笥嶏w股份有限公司主導(dǎo)的人工智能國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 獲批立項(xiàng)。合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院在腦成像、信息計(jì)算、大范圍首先科學(xué)、機(jī)器博弈、普適心理計(jì)算等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域?qū)嵤┝艘慌?xiàng)目,基礎(chǔ)研究能力進(jìn)一步顯現(xiàn)。
安徽省引入華為人工智能創(chuàng)新中心、百度集團(tuán)、北京神州泰岳軟件股份有限公司、杭州??低晹?shù)字股份有限公司、中科寒武紀(jì)科技股份有限公司、思必馳科技股份有限公司等多家頭部企業(yè)。
安徽省依托自身優(yōu)勢企業(yè),圍繞制造、教育、醫(yī)療、辦公、政務(wù)領(lǐng)域打造了一批典型應(yīng)用示范項(xiàng)目,形成具有地方特色的產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)圖。如合肥駱崗中央公園智慧園區(qū)、中國(合肥)人工智能產(chǎn)業(yè)小鎮(zhèn)、自動(dòng)駕駛5G 示范線等人工智能特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域。
人工智能產(chǎn)業(yè)鏈可分為基礎(chǔ)層、技術(shù)層、應(yīng)用層[5],根據(jù)安徽省產(chǎn)業(yè)實(shí)際,基礎(chǔ)層選取芯片、傳感器、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算三個(gè)領(lǐng)域;技術(shù)層選取算法、支撐平臺、智能語音、計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理、類腦智能六個(gè)領(lǐng)域;應(yīng)用層選取機(jī)器人、網(wǎng)聯(lián)汽車、智能終端、智慧教育、智慧醫(yī)療五個(gè)領(lǐng)域。安徽省人工智能產(chǎn)業(yè)圖譜及細(xì)分領(lǐng)域重點(diǎn)企業(yè),如圖1 所示。
圖1 安徽省人工智能產(chǎn)業(yè)鏈全景圖
安徽省在人工智能芯片的智能穿戴和車規(guī)級MCU 領(lǐng)域處于國內(nèi)領(lǐng)先,但是在通用、專用定制化等高端芯片及高性能智能傳感器領(lǐng)域落后于發(fā)達(dá)地區(qū)。
(1)人工智能芯片。安徽省人工智能芯片分為可穿戴人工智能設(shè)備芯片、智能語音芯片、車規(guī)級MCU,如華米科技公司的可穿戴人工智能芯片“黃山2 號”,安徽芯智科技有限公司研發(fā)的業(yè)界首款車規(guī)級全棧語音AI 芯片,合肥杰發(fā)科技有限公司開發(fā)的國產(chǎn)車規(guī)級MCU。類腦芯片方面,類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)設(shè)計(jì)出存儲一體的芯片。創(chuàng)新方向:重點(diǎn)支持研發(fā)高性能、低功耗的人工智能芯片,支持低功耗數(shù)?;旌仙窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片的研發(fā),突破具有自主學(xué)習(xí)能力的類腦芯片及系統(tǒng)。
(2)智能傳感器。安徽省傳感器產(chǎn)品主要有植物生產(chǎn)檢測傳感器、基于MEMS 氣體傳感器,如安徽朗坤物聯(lián)網(wǎng)有限公司研發(fā)的針對植物生理數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集的物本體感知系統(tǒng)(填補(bǔ)了國內(nèi)空白),微納傳感生產(chǎn)的MEMS 氣體流量芯片、氣體質(zhì)量流量傳感器紅外溫度傳感器等。創(chuàng)新方向:支持高性能氣體、壓力、慣性、距離、圖像、聲學(xué)等各類智能傳感器的研發(fā)。
(3)大數(shù)據(jù)和云計(jì)算。大數(shù)據(jù)方面,百強(qiáng)企業(yè)數(shù)據(jù)堂在合肥成立安徽數(shù)據(jù)堂,圍繞語音采集、無人駕駛、視覺識別等領(lǐng)域向科大訊飛股份有限公司、華米科技公司及重點(diǎn)科研機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。中國移動(dòng)安徽(淮南)數(shù)據(jù)中心在人工智能數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、智能控制、圖像識別等方面具有較好基礎(chǔ)。云計(jì)算方面,宿州云計(jì)算數(shù)據(jù)中心可提供云數(shù)據(jù)、云存儲、云管理等服務(wù)。創(chuàng)新方向:支持云原生的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)、快速學(xué)習(xí)模型構(gòu)建與訓(xùn)練的數(shù)據(jù)交換技術(shù)等。
安徽省智能語音、量子計(jì)算、類腦智能、自然語言處理技術(shù)走在全國前列,但在基礎(chǔ)算法領(lǐng)域創(chuàng)新不多。智能語音作為安徽省優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),語音識別、語音合成、語義理解等技術(shù)走在國際前列,但技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和落地應(yīng)用能力還有待提升。類腦智能作為安徽省的潛力產(chǎn)業(yè),已穩(wěn)步開展類腦感知、學(xué)習(xí)、控制理論的研究,在姿態(tài)估計(jì)、圖像分類、動(dòng)作識別等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重要突破。
(1)基礎(chǔ)理論。安徽省算法研究以中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)等院校為主,現(xiàn)有算法大多數(shù)圍繞深度學(xué)習(xí)算法與場景結(jié)合和優(yōu)化算法參數(shù)展開。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)圍繞強(qiáng)化學(xué)習(xí)在對抗博弈電子游戲領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的進(jìn)展。創(chuàng)新方向:支持統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論、不確定性推理與決策、分布式學(xué)習(xí)與交互、無監(jiān)督/半監(jiān)督學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)等理論和模型研究。
(2)支撐平臺。安徽省具有影響力的人工智能平臺均依托行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè),如依托科大訊飛股份有限公司建設(shè)了語音及語言信息處理國家工程實(shí)驗(yàn)室、類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室,依托安徽朗坤物聯(lián)網(wǎng)有限公司建設(shè)了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。創(chuàng)新方向:支持建立人工智能軟硬件基礎(chǔ)開發(fā)架構(gòu),建設(shè)CNN、RNN 等多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及深度學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練庫。
(3)智能語音。安徽省在智能語音領(lǐng)域擁有科大訊飛股份有限公司、安徽芯智科技有限公司、思必馳科技股份有限公司合肥分公司等。科大訊飛股份有限公司作為安徽省智能語音產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè),在語音識別、語音合成、語義理解、機(jī)器翻譯等領(lǐng)域取得了核心技術(shù)突破并走在全球技術(shù)前沿,中文語音識別準(zhǔn)確率已突破98%。創(chuàng)新方向:支持多語種、多方言機(jī)器翻譯和語音識別與合成新方法,實(shí)現(xiàn)真實(shí)自然交互環(huán)境下的言語感知和分析處理研究。
(4)計(jì)算機(jī)視覺。安徽省在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域擁有杭州??低晹?shù)字股份有限公司合肥分公司、安徽超視野智能科技有限公司等重點(diǎn)企業(yè)。杭州海康威視數(shù)字股份有限公司合肥分公司開展智能安防軟件研發(fā)和技術(shù)服務(wù)。安徽超視野智能科技有限公司專注于計(jì)算機(jī)視覺處理技術(shù)、深度學(xué)習(xí)、GPU 圖像計(jì)算、屬性特征分析等方面研究。創(chuàng)新方向:支持基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)視覺新方法的研究;生物特征識別、3D 視覺、視頻分析與處理的新理論和新方法的研究。
(5)自然語言理解。安徽省在自然語言理解領(lǐng)域擁有泰岳祥升軟件有限公司和科大訊飛股份有限公司。2014 年,科大訊飛股份有限公司發(fā)布全球首個(gè)中文自然語言處理云平臺,泰岳祥升軟件有限公司推出了中文信息(深度)處理開放創(chuàng)新平臺。創(chuàng)新方向:支持科大訊飛股份有限公司的自然語言處理云平臺以及泰岳祥升軟件有限公司的中文信息(深度)處理開放創(chuàng)新平臺,實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)“智造”發(fā)展。
(6)類腦智能。類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)研究突破從底層到高層的多種視覺信息處理方法,在超分辨率、姿態(tài)估計(jì)、圖像分類、動(dòng)作識別等多個(gè)代表性計(jì)算機(jī)視覺任務(wù)中取得顯著的性能提升。創(chuàng)新方向:支持腦認(rèn)知與神經(jīng)計(jì)算、類腦計(jì)算系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片、類腦芯片及系統(tǒng)等人工智能關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。
安徽省人工智能解決方案主要體現(xiàn)在智能家居、智慧教育以及智慧醫(yī)療。人工智能硬件產(chǎn)品主要包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車、機(jī)器人、智能終端產(chǎn)品。
(1)智能機(jī)器人。安徽省目前形成了以工業(yè)機(jī)器人為支撐、服務(wù)機(jī)器人為優(yōu)勢、特種機(jī)器人為亮點(diǎn)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系。蕪湖市、馬鞍山市、合肥市機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)涵蓋了集機(jī)器人研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、系統(tǒng)集成、示范應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈。創(chuàng)新方向:支持智能分揀、物流搬運(yùn)、柔性操作、識別解析等行業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研發(fā),開發(fā)具備自動(dòng)感知、智能避障、自動(dòng)巡航的智能無人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)。
(2)智能網(wǎng)聯(lián)汽車。安徽省智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域擁有蕪湖森思泰克智能科技有限公司、北科天繪(合肥)激光技術(shù)有限公司、合肥四維圖新科技有限公司、安徽星云互聯(lián)科技有限責(zé)任公司、合肥工業(yè)大學(xué)智能制造技術(shù)研究院等重點(diǎn)企業(yè)。相關(guān)產(chǎn)品涉及汽車電子芯片、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、高精度導(dǎo)航軟件、智能駕駛輔助系統(tǒng)、汽車管理平臺、智能新能源汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)管理等領(lǐng)域。創(chuàng)新方向:支持基于5G、人工智能、智能傳感、大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)融合的自動(dòng)駕駛、自主泊車、車路協(xié)同、高精地圖等技術(shù)。
(3)智能終端。安徽省智能終端產(chǎn)業(yè)主要集中在“中國聲谷”,產(chǎn)品涉及智能筆記本、智能穿戴、智能翻譯機(jī)、智能鼠標(biāo)、智能辦公硬件、智能攝像頭、無線智能視頻產(chǎn)品、智能警用裝備等。創(chuàng)新方向:支持智能語音、人臉識別、機(jī)器學(xué)習(xí)、語義理解等技術(shù)在公文智能寫作、會議智能速記等智能辦公軟硬件上的應(yīng)用。
(4)智能家居。2020 年,安徽省規(guī)模以上家電企業(yè)達(dá)211 戶,美的、海爾、格力、美菱、惠而浦等家電企業(yè)具備智能家電生產(chǎn)能力,圍繞安防、燈光控制、智能監(jiān)控等聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,推出150 余款智能家電產(chǎn)品。合肥榮事達(dá)電子電器集團(tuán)有限公司擁有智能家居控制技術(shù)、人工智能語音控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、智能家電控制技術(shù)等多項(xiàng)國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)。創(chuàng)新方向:支持互聯(lián)互通的智能家居應(yīng)用解決方案,支持智能家居企業(yè)開展個(gè)性化定制等創(chuàng)新服務(wù)。
(5)智慧教育。安徽省智慧教育領(lǐng)域有科大訊飛股份有限公司、安徽百度公司、天立泰科技股份有限公司三大重點(diǎn)企業(yè)??拼笥嶏w股份有限公司主打“教學(xué)考評管”全場景的智慧教育產(chǎn)品體系,安徽百度公司建設(shè)了K12 智慧課堂平臺,天立泰科技股份有限公司產(chǎn)品有人工智能課堂、智慧閱卷系統(tǒng)。創(chuàng)新方向:重點(diǎn)支持教育教學(xué)知識圖譜、情景感知、智慧校園、精準(zhǔn)推送、教育分析系統(tǒng)等智慧教育關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。
(6)智慧醫(yī)療。安徽省智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)主要依托合肥工業(yè)大學(xué)、科大訊飛醫(yī)療信息技術(shù)有限公司、安徽推想智能科技有限公司等重點(diǎn)機(jī)構(gòu)。合肥工業(yè)大學(xué)研制的人機(jī)協(xié)同的智能移動(dòng)微創(chuàng)腔鏡裝備,集成一體化手術(shù)機(jī)器人與微創(chuàng)腔鏡智能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)診療的人機(jī)協(xié)同、行為識別、語義檢索、輔助決策等功能??拼笥嶏w醫(yī)療信息技術(shù)有限公司建設(shè)的人工智能輔助診斷平臺為上千家醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供醫(yī)療影像輔助診斷服務(wù)。安徽推想智能科技有限公司在肺結(jié)節(jié)篩查方面具有先進(jìn)技術(shù)。創(chuàng)新方向:支持智能導(dǎo)診導(dǎo)醫(yī)機(jī)器人、外科輔助機(jī)器人、人工智能醫(yī)學(xué)影像輔助診斷系統(tǒng)、智能內(nèi)鏡系統(tǒng)等的研發(fā)。
除科大訊飛股份有限公司具有較大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模外,安徽省人工智能重點(diǎn)企業(yè)普遍規(guī)模不大,機(jī)器翻譯、智慧教育等產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)點(diǎn)狀發(fā)展,尚未形成集群效應(yīng)。智能家居、智能車載等優(yōu)勢領(lǐng)域依賴個(gè)別企業(yè),尚未形成上下游聯(lián)動(dòng)的良好氛圍。類腦智能、計(jì)算機(jī)視覺等處于產(chǎn)業(yè)化初期,產(chǎn)業(yè)影響力有待進(jìn)一步提升。
智能終端產(chǎn)品主要集中在“中國聲谷”,多數(shù)企業(yè)產(chǎn)品局限在翻譯機(jī)、語音交互設(shè)備等狹窄領(lǐng)域,產(chǎn)品存在同質(zhì)化現(xiàn)象,創(chuàng)新性和穩(wěn)定性不高。前沿技術(shù)成果未能有效轉(zhuǎn)化為市場優(yōu)勢,缺少在市場上叫得響的“爆品”。
研究領(lǐng)域集中在智能穿戴芯片以及車載音頻芯片的技術(shù)研發(fā),對于智能家電控制、智能制造等領(lǐng)域芯片研究較少。基礎(chǔ)算法理論成果不多,大多數(shù)算法研發(fā)僅僅是在現(xiàn)有的“深度學(xué)習(xí)”算法基礎(chǔ)上與場景結(jié)合,優(yōu)化參數(shù),但算法沒有本質(zhì)改變。
人工智能技術(shù)在機(jī)器人和智能家居行業(yè)的滲透率偏低。大多數(shù)以組裝和代工為主,主要應(yīng)用在搬運(yùn)、碼垛、上下料等領(lǐng)域,缺少認(rèn)知學(xué)習(xí)、人機(jī)交互、多級調(diào)度等智能機(jī)器人。安徽省推出的智能家居產(chǎn)品在融合應(yīng)用圖像識別、語音識別、自然語言處理、智能搜索、自動(dòng)控制等先進(jìn)智能化技術(shù)方面有待提升。
安徽省內(nèi)高?,F(xiàn)有人工智能專業(yè)設(shè)置不能滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展人才需求。除中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院與合肥工業(yè)大學(xué)人工智能學(xué)院、軟件學(xué)院可以提供部分專業(yè)人才,安徽大學(xué)、安徽工業(yè)大學(xué)、安徽師范大學(xué)、安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)等10 所本科高校2020 年首次招收人工智能專業(yè)本科生,不能及時(shí)為產(chǎn)業(yè)發(fā)展輸送人才。
圍繞計(jì)算機(jī)視覺、智能駕駛、智能機(jī)器人、智能語音等具有基礎(chǔ)優(yōu)勢的領(lǐng)域,選擇一批產(chǎn)品創(chuàng)新能力強(qiáng)、技術(shù)可持續(xù)的企業(yè),制定“獨(dú)角獸”企業(yè)的認(rèn)定和培育辦法,引入第三方機(jī)構(gòu)對企業(yè)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理,培育一批本地成長性好的“獨(dú)角獸”企業(yè)。
支持“中國聲谷”人工智能企業(yè)提高研發(fā)創(chuàng)新能力,加大應(yīng)用推廣力度,不斷提高智能穿戴設(shè)備、語音速記本、智能語音鼠標(biāo)等眾多產(chǎn)品市場競爭力。建議圍繞“十四五”產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展謀劃更新更多的支持政策,加大力度支持企業(yè)發(fā)展。
安徽省是家電和汽車大省,機(jī)器人和智能語音終端產(chǎn)品較多。因此,安徽省應(yīng)整合內(nèi)外部資源,提前布局智能家電控制芯片、汽車電子芯片、智能語音芯片研究與產(chǎn)業(yè)化,強(qiáng)化類腦智能計(jì)算、智能語音與自然語音理解、大數(shù)據(jù)、計(jì)算視覺等基礎(chǔ)理論的突破。
安徽省要加強(qiáng)人機(jī)交互技術(shù)、認(rèn)知學(xué)習(xí)、機(jī)器視覺等技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用,大力推動(dòng)以機(jī)器視覺為核心、具有自主決策能力的智能機(jī)器人的研發(fā)。提升智能家居系統(tǒng)的覆蓋面,開發(fā)涵蓋智能安防、智能家電控制、智能照明、智能娛樂等在內(nèi)的全屋智能系統(tǒng)。
堅(jiān)持全球視野,吸引國際一流人工智能團(tuán)隊(duì)扎根安徽,以建立海外高層次人才、國內(nèi)領(lǐng)軍人才、行業(yè)骨干、復(fù)合專業(yè)技工等多層次人才梯隊(duì)為目標(biāo),打造具有競爭力的人工智能人才隊(duì)伍。