国内外人工智能产业发展情况及对广东的建议＊

文/王欢 王陶冶 符小惠 商惠敏

0 引言

在新一轮科技革命和产业变革的发展背景下，人工智能（AI）产业已成为推动区域科技跨越发展、产业优化升级、生产力整体跃升的重要战略资源。持续探索人工智能应用场景，将重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，催生新技术、新产品、新产业。作为数字经济转型升级的推动力和新一轮科技竞赛的制高点之一，人工智能被提升到国家战略高度。国家“十四五”规划将人工智能放在科技前沿领域攻关的首要位置，并明确了其作为我国数字化建设全局中的核心地位。近年来，广东主动把握全球人工智能发展重大机遇，不断完善人工智能全过程创新生态链，持续推动“AI+实体经济”深度融合,为实现经济高质量发展奠定坚实基础。本文对国内外及广东省2018年以来人工智能发展情况、存在问题进行梳理分析，研究提出下一步发展建议。

1 全球人工智能产业发展情况

1.1 以算力算法数据为核心，逐步加快一体化发展模式

近年来，由于人工智能产业发展所需算力、算法、数据三大要素的高位起点以及硬件、开源框架、研发平台等重要环节间的紧耦合衔接特点，使得微软、谷歌等AI企业生态系统垂直整合推进产业发展全面提质，产业垂直一体化趋势渐明，算力支撑、开源框架、研发平台等重要环节大都被全球顶尖AI公司掌握。微软、亚马逊等云服务企业不断强化其AI服务能力，紧抓面向基础技术服务、研发训练与推理等智能计算需求；谷歌、百度等互联网头部企业基于先进算法和技术优势布局开源框架，并以此为核心向上下延伸，构建智能服务生态体系；英伟达为代表的AI芯片巨头加速提升面向智能任务的芯片性能，丰富性能库、编译器、开源框架等软件配套，力图构建软硬协同的产业生态体系。

1.2 以技术研发服务为核心，逐步构建平台化发展模式

当前AI平台发展步伐加快，具体呈现以下四方面特点：一是谷歌、微软、亚马逊等提供云服务的科技巨头正加速布局AI技术平台，其中Amazon SageMaker开发的相对完备，占据全世界TensorFlow1：TensorFlow™指的是一个基于数据流编程（dataflow programming）的符号数学系统，被广泛应用于各类机器学习（machine learning）算法的编程实现，其前身是谷歌的神经网络算法库。份额80%以上；二是技术工具链一般提供如数据清洗、模型搭建、监测分析等全生命周期的工具服务，如亚马逊的Amazon SageMaker、谷歌AutoML、微软MLOps等技术工具链已成为研发平台的竞争核心；三是具有计算机视觉、自然语言处理等技术领域的平台是人工智能产业最初平台形态，目前产业主体包括谷歌、微软、亚马逊等提供云服务和AI技术厂商；四是主流AI垂直行业服务平台一般存在技术直接输出和提供关键应用场景解决方案两种形态，但并未形成规模，如商汤科技可以面向全球医疗机构提供基于电子计算机断层摄影（CT）和数字X线摄影术（DR）两种影像模态的胸部疾病AI辅助诊疗解决方案，辅助医生更全面、精准地进行决策。

1.3 以开源框架体系为核心，逐步形成生态化发展模式

当前，全球人工智能产业生态雏形渐显。一是从AI全产业链角度看，开源框架2：人工智能开源框架提供了人工智能模型开发、训练、部署一体化平台，旨减轻开发者进行人工智能算法编程和并行计算设备管理的负担，一般具备计算集群协同管理、大规模并行计算加速、模块化机器学习算子库以及自动微分等功能。1 （人工智能开源框架发展历程如图1所示）既是技术含金量相对较高的环节，也是智能芯片、场景落地等多个主体不可缺少的环节，随着研发深入，将具有较强的难以模仿性和不可替代性。当前，谷歌、脸书、亚马逊等国外科技巨头围绕开源框架构建的AI核心生态已具雏形。二是从产业主体角度看，人工智能技术既对新一代电子信息领域的产品形态、运营模式产生很大影响，也倒逼传统行业生产和运营方式的加速转型，因此，产业主体几乎涉及新一代电子信息领域和传统行业企业，芯片、传感器、数据服务、算法开发等垂直行业AI企业和传统行业企业等多主体正发挥自身优势积极挖掘产业生态新模式。

图1 人工智能开源框架发展历程

2 我国人工智能产业发展情况

2.1 产业规模不断发展壮大

我国人工智能产业生态基本形成，产业综合实力逐年提高。截至2021年年底，我国人工智能核心产业规模、企业数量、投融资金额、新增专利等指标的数量仅次于美国，稳居全球第二。在技术服务、算法平台、核心产品、应用落地等多个重要环节，我国已初步建立了相对完整的AI产业链；在智能芯片、智能导航、自然语言处理等技术领域的新产品持续涌现，语音合成、常识推理、图像识别等已达国际先进水平，算力规模、消费级无人机等个别领域全球领先。目前，我国人工智能产业呈京津冀、长三角、粤港澳、成渝地区集聚发展、协同推进格局。

2.2 技术创新能力持续提升

我国企业在应用算法、专用芯片、开源开放平台、智能传感等核心关键技术上已取得局部突破，其中寒武纪、地平线、思必驰等企业在神经网络芯片实现量产，并在安防、汽车、语音领域实现规模化应用；百度、阿里、华为、腾讯、旷视、科大讯飞、第四范式、京东等一批企业的AI开放创新平台初步具备支撑产业快速发展的能力，其中百度AI开放创新平台已有超260万个开发者。部分关键应用技术居世界先进水平，特别是视频图像识别、语音识别等技术全球相对领先。人工智能研究领域的论文总量、高被引用的论文数量以及发明专利授权量等数据指标处在第一梯队。

2.3 行业融合应用不断深入

我国人工智能产业发展不断深入，与一、二、三产业融合成效初显，正在从部分先导领域如医疗、交通、教育等服务领域向制造业、农业等领域拓展；智慧金融、智慧医疗、智慧安防、智慧交通等领域已经成为企业加速人工智能技术产业化落地的热点应用场景，智能化新产品、新业态、新模式不断涌现。新冠肺炎疫情防控期间，人工智能技术加速在医疗、应急、教育、制造等领域普及应用，一批人工智能CT影像辅助诊断设备、“智能测温+识别系统”、智能机器人等抗疫产品形成“智能抗疫军团”，支撑疫情防控和复工复产成效显著。

3 广东人工智能产业发展情况

2018年以来，广东省紧紧把握人工智能发展重大战略机遇，在产业规模、区域发展、技术创新、生态构建等方面发展迅速，已建立了“软硬件开发（基础层）+核心技术研发（技术层）+行业领域智能化（应用层）”全产业链条，在地域上形成了以广州、深圳为主引擎，珠三角地区为核心、粤东西北各地市协同联动的区域发展新格局。

2021年，广东省人工智能产业规模超2000亿元，区域发展竞争力评价指数位列全国第二，处于国内第一梯队；深圳、广州先后获批建设国家新一代人工智能创新发展试验区和国家人工智能创新应用先导区，广东也成为全国唯一一个同时拥有“四区”的省份；省内人工智能企业超1500家，形成华为、腾讯等大型企业为龙头，云从科技、商汤科技、云天励飞等骨干企业为引领，众多中小企业蓬勃发展的良好格局；推进鹏城实验室等高水平实验室建设，支持横琴先进智能计算平台等基础设施建设，着力打造16家广东省新一代人工智能开放创新平台，重点引进高水平创新研究院、新型研发机构、工程中心、孵化器等一批创新载体；加速推动人工智能在交通、医疗、金融等领域深度应用，为构筑产业体系新支柱、实现经济高质量发展奠定坚实基础。

3.1 完善顶层设计，全面助力产业发展

“十三五”期间，广东省相继出台了人工智能发展规划、加快数字化发展意见、人工智能行动计划、人工智能产业实施方案等方面的政策措施，成立了由高文院士、郑南宁院士、徐扬生院士等国家战略专家领衔的广东省新一代人工智能发展战略咨询专家委员会，从全产业链统筹谋划推动人工智能产业创新发展。

基础层方面，据《2021人工智能发展白皮书》中统计的企业排名，广东省在高端智能芯片、智能传感器、云计算等细分领域处于国内领先地位。云天励飞完成的“视频边缘智能神经网络处理器芯片”项目和鲲云科技完成的“基于定制数据流技术的AI推理芯片研发及应用”项目分别斩获2020、2021年度吴文俊人工智能科学技术专项奖（芯片项目）一等奖。

技术层方面，广东省在机器学习、自然语言处理、生物特征、计算机视觉、虚拟现实等五大核心领域技术优势明显，全国排名前50的企业中共有18家广东企业入榜，占比近4成。另外，商汤科技在2020年全球最权威人脸识别竞赛NIST-FRVT中获得5项第一。

应用层方面，与智慧教育、智慧家居、智能制造等垂直领域加速融合。科大讯飞智慧教育产品已覆盖省内1500所学校，服务师生近150万人；美的集团形成1000个以上智能家居场景标准库，覆盖安防、娱乐、能源等七大类别；大疆创新无人机产品占全球80%市场份额，销售额超300亿元。

3.2 加强技术攻关，重大成果不断涌现

一是持续实施重点领域研发计划。2018年以来，围绕前沿与重点技术、关键部件和系统、行业和创新场景培育等方面，重点在智能计算、智能感知与认知核心技术等领域开展核心技术攻关，目前，已在感知、认知、计算等领域攻克一批关键技术，引导行业在工业、工程等领域形成技术突破。二是推动各地市布局重大专项。目前，全省各地市围绕类脑智能、无人智能技术、智能制造、智慧城市等各自优势领域布局超百余个重大项目。其中，广州搭建了国内首个城市轨道交通工业互联网平台“华佳Mos”；深圳在妈湾智慧港陆续引进38台自动驾驶集卡，实现智能网联汽车在港口码头应用示范。三是积极融入国家战略规划。组织省内AI领域企业和高校院所参与国家科技创新2030——“新一代人工智能”重大项目；结合广东发展实际，推动中科院沈阳自动化所、重庆大学等知名单位来粤开展科技成果落地转化。

3.3 搭建平台体系，扎实推进产学研用协同

一是深入构建新型实验室体系。重点围绕基础理论与核心算法、软硬件平台等方面着力推进鹏城实验室、大数据系统计算技术国家工程实验室、人工智能与数字经济广东省实验室等高水平实验室建设。目前“鹏城云脑II”赋能城市治理和医疗健康等领域，服务上百家企事业单位，完成10万个以上AI训练任务。二是加速布局新型基础设施建设平台体系。大力支持国家超级计算深圳中心、广州中心，横琴智能计算平台等重大基础设施建设。其中，深圳中心二期已启动气象数据预报模式、基因测序等“十大应用场景工程”；广州中心计算能力持续升级，新一代国产超算系统于2022年开建；横琴智能计算平台是国内首个人工智能计算中心，目前算力达到1.16EFlops3：Flops（floating-point operations per second）指计算机每秒所执行的浮点运算数可达1018。1 。三是加快完善开放共享平台体系。推动腾讯、华为、平安科技、商汤科技等4家龙头企业围绕医疗、基础软硬件、金融、视觉智能等领域，获批建设国家开放创新平台；依托佳都科技、鹏城实验室、美的集团等16家优势单位围绕交通、开源软硬件、智能家居等方面，建设省开放创新平台，提升技术创新和基础软硬件开放共享能力，降低行业准入门槛。其中，平安智能语音系统有效激活近70%的存量客户，运营成本降低75%。四是积极打造产学研用平台体系。为深化产学研合作，弥补广东省国家科技战略力量不足的短板，积极引进一批创新研究院、新型研发机构、工程中心等人工智能领域创新载体。其中，为加快建设横琴粤澳深度合作示范区，引进张旭院士团队建设智能科学与技术研究院。目前，广东省共认定了AI领域新型研发机构12家、工程技术研究中心175家。

3.4 打造产业生态，持续优化创新环境

一是建立健全AI治理体系。主导、参与制定AI领域国家标准、团体标准若干项；建立省、市、县（区、市）一体化的政务数据共享交换体系，整合人口、法人、空间地理、电子证照、信用信息等五大基础数据库，实现省、市各级部门间数据互联互通；针对因数据泄露导致非法人证危害问题，成立广东省安防人工智能专业委员会，保护个人隐私安全。二是加速聚集AI人才要素。建设计算机科学、电子科学等领域硕博学位点近50个；开设智能制造工程、机器人工程、智能科学与技术等专业，培养在校生近1.2万余人；共有23个AI领域学科进入ESI全球前1%；引进AI领域高层次人才团队16个、“珠江人才计划”等省级人才称号16人，设博士后科研工作流动站共27家，在站博士后1000余人。三是积极营造AI创新氛围。2018年以来，按照科技部和省委省政府部署，已成功举办三届中国（广东）人工智能发展高峰论坛，邀请了中国工程院院士潘云鹤、英国皇家学院院士温迪·霍尔等30多位国内外顶尖代表，社会反响热烈；2021年，在全省范围内开展广东省新一代人工智能创新成果征集工作，充分展现广东省人工智能科技创新软实力。

尽管广东省人工智能取得快速发展，产业规模在国内处于前列，但仍存在不少短板。一是关键核心技术较为薄弱。目前，省内AI芯片厂商仍大量依赖高通、英伟达、AMD等国外巨头供货，深度学习框架TensorFlow、PyTorch等均被谷歌、脸书等企业掌握，框架战略缺位和核心技术缺失“双缺”问题较为突出。二是高水平创新载体引领带动作用不强。省内AI企业多处于应用层，基础层、技术层引领型企业偏少；实验室、开放创新平台等建设多处在起步阶段，平台带动作用有待提升。三是行业数据开放共享程度有待提高。由于政策、安全、隐私等因素制约，机构普遍存在数据获取难度大、数据开放共享意愿不强等问题。

4 广东省人工智能发展建议

4.1 加强协同联动，形成发展合力

一是贯彻落实《广东省新一代人工智能发展规划》的阶段性任务部署，在总结前期工作基础上，深入调研全省人工智能产业发展现状，积极谋划新一轮广东省人工智能发展行动计划。二是持续加强广东省科学技术厅、广东省发展和改革委、广东省工业和信息化厅、广东省统计局等相关部门的协同合作，引导广州、深圳人工智能试验区、先导区“双城四区”协同发展，逐步强化与珠海、东莞、佛山和粤东西北其他地市的有机联动，形成推动全省人工智能产业发展合力。

4.2 强化科技部署，加快提升产业自主创新能力

坚持人工智能重大科学前沿导向，聚焦人工智能基础层和技术层中原创理论及共性技术研究，进一步落实“问题导向”“需求导向”，结合下一轮省人工智能发展行动计划，布局“补短板”和“建长板”并重的创新链，进一步突出企业在科技创新中的主体地位，继续在相关科技计划中布局人工智能专项。重点围绕大数据智能、基础大模型、人工智能基础框架、智能推理及决策系统等领域组织重大科技攻关，解决“卡脖子”问题和基础研究瓶颈，形成一批标志性科技成果，提升产业自主可控能力。

4.3 优化平台体系，加快新型基础设施建设

一是着力打造以鹏城实验室为核心、人工智能与数字经济等省实验室为中坚力量，以各级重点实验室、粤港澳联合实验室、企业实验室及各类专业实验室为支撑的研究平台体系。二是支持人工智能企业联合国内优势高校院所建设工程技术研究中心、新型研发机构、产业技术联盟等创新平台，攻克关键共性技术、建立技术标准，形成技术生态体系。三是鼓励行业龙头企业申报新一批广东省新一代人工智能开放创新平台，支持成效较好的平台申建国家人工智能开放创新平台；引导社会资本参与平台建设，推动平台核心技术攻关和产业化。

4.4 完善产业生态，营造多元产业创新发展良好环境

一是积极举办具有社会影响力的人工智能峰会，持续打造“AI广东品牌”，营造广东省人工智能开放创新良好氛围。二是有针对性开放人工智能相关应用场景及数据需求，推进成熟产品或服务，逐步在政务、金融、教育、交通等各领域深入推广应用。三是加快建设广东省人工智能一流学科和高水平团队，重点培养和引进人工智能基础层、技术层等方向的高端紧缺人才、国际顶尖科学家和高水平创新人才。