聯合國權威AI趨勢報告:美中日韓四分天下
2019年02月07日07:41
圖片來源:視覺中國
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  文 | 智東西

  近年來,隨著AI從理論知識落地到全球市場,AI正以其潛在的革命性影響,持續推動技術和產業的重大變革,從天氣預報、自動駕駛、癌症早篩到工業製造,AI已經在全世界創造了巨大的經濟價值。而美國和中國這兩個世界上最大的經濟體,都將AI研究和落地視為重要的國家戰略。

  1月31日,聯合國世界知識產權組織(UN World Intellectual Property Organization,WIPO)公佈首批系統研究AI技術趨勢的報告。WIPO秘書長Francis Gurry在記者會上表示,在AI競賽中,美國和中國在專利申請數量和科學發表上遙遙領先於其他國家。Gurry認為,AI將在未來幾年內成為軍事和經濟的重要組成部分,各大國將開始關注自身在AI領域的戰略地位。

  本期的智能內參,我們推薦聯合國旗下世界知識產權組織(WIPO)最新出爐的報告《技術趨勢2019:人工智能》(《WIPO Technology Trends 2019:Artificial Intelligence》)。

  這是WIPO公佈的首批系統研究AI技術趨勢的報告,對2016年前全球公開的AI專利申請、科學出版物、訴訟申請及併購活動提供詳盡數據和深入分析。(基於專利保密期限規定,2016年是最近的一個有數據的完整年度)

  報告整理了全球產學界的AI研究核心玩家、地域分佈及各類AI技術發展情況,力圖挖掘AI發展的技術趨勢和創新邏輯,同時包括20餘位全球專家關於未來AI研究創新發展的見解,以解決現有和潛在的AI技術影響、法律監管、數據保護和道德等問題。

  本報告共有153頁,內容含金量滿滿,我們分別從數據和地域著手提煉出20個亮點,概覽全球尤其是中國的AI專利及收購全貌。

  智東西篩選的20個亮點包括:

  數據篇

  1、截止至2016年底,全球AI相關發明專利申請達近34萬份,其中超過半數為2013年以後公佈。

  2、自2013年以來的AI專利申請數量,與自1950年代AI問世後的半個世紀申請數量相當。

  3、機器學習是專利最多的AI技術,約占所有AI專利的1/3,2016年數量約為2013年的2倍。

  4、全球前30專利申請方中,有26家是企業,4家是高校或科研機構。

  5、IBM和微軟擁有最多的AI專利申請,分別是8290項和 5930 項。

  6、從1998年起,434家AI相關公司被收購,其中53%的收購發生自2016年至今。

  7、AI領域有283家被收購公司來自美國,25家被收購公司來自英國。

  8、前10大公司共做了79項收購,每家至少收購了5家AI公司。

  9、基於公開信息,截至2018年5月,有2868家AI公司獲得融資,總金額約為460億美元。

  10、在訴訟案例中共有1264項同族專利被提及,在異議案例中共有4231項同族專利被提及。

  地域篇

  1、中國擁有全球最具規模的專利局和最多的國內專利申請數量。

  2、中國在全球科研機構的深度學習專利申請上領先,中國科學院、西電大、浙大拿下前三甲。

  3、專利申請前20名的學術機構中有17家在中國。

  4、中國和美國在AI應用和基礎研究上的專利申請處於領導地位。

  5、美國、中國、日本是最受歡迎的專利申請地,占專利申請總量的78%。

  6、2014年,在中國首先註冊的AI專利申請數量超越美國。

  7、在中國首先註冊的AI專利中僅有4%後續在其他地區註冊。

  8、最早的一筆AI相關專利由日本專利部門在 1980 年註冊。

  9、全球專利申請TOP20中有12家日本企業。

  10、印度成為新興的AI專利申請地。

  以下為智能內參整理呈現的乾貨:

  企業為AI專利申請主力軍,美中兩國優勢明顯

  報告顯示,自20世紀50年代AI問世以來,全球共提交近34萬份AI相關發明專利申請,發表的科學出版物超過160萬部,其中有超過半數的專利是在2013年至2016年間公佈的。

  根據報告提供的數據,美國、中國、日本為AI專利的主要申請國,在全球前30名專利申請方中,有26家是企業,僅有4家為高校或科研機構。

▲全球專利辦事處專利申請數量增長趨勢
▲全球專利辦事處專利申請數量增長趨勢

  中國雖然起步偏晚,但在AI專利申請上具備極強的快速成長能力,從2006年起年均增長率達29%。到2014年,在中國首先註冊的AI專利申請數量首次超過美國。

  另外,專利共同所有權非常少見,前20名專利申請方中,無一家實體擁有超過百分之一的 AI 共同專利,與其他技術領域相似。

▲全球AI相關發明專利申請地域分佈
▲全球AI相關發明專利申請地域分佈

  報告還指出,美國、中國和日本是專利申請最多的地點,共占專利申請總數的78%。在所有AI專利申請中,有1/3的申請方會在初次提交申請後再到其他國家辦事處提交。

  不過,與其他國家不同的是,中國公司和大學大都只在中國申請專利,且在中國提交申請後又在海外提交申請的企業或科研機構僅占4%。

▲全球專利辦事處首次及非首次申請專利的數量分佈
▲全球專利辦事處首次及非首次申請專利的數量分佈

  1、IBM稱霸AI專利榜,中國國家電網躍居前20

  在AI相關專利排名前20名的公司中,有12家日本公司、3家美國公司、2家中國公司。這些日本企業並未大張旗鼓地宣傳其AI技術,但正在悄然提升其競爭力。

▲全球專利申請量排名前三十的企業、高校及科研機構
▲全球專利申請量排名前三十的企業、高校及科研機構

  美國國際商業機器公司(IBM)以8290項發明專利的申請數量獨占鼇頭,微軟則以5930項發明位居第二,日本東芝公司(5223項)、韓國Samsung集團(5102項)和日本NEC集團(4406項)分列3、4、5名。

  基於在生物啟發方法和支援向量機等機器學習技術方面的研究,中國國家電網(SGCC)以70%的年均增長率躍居前20強,成為第15名。百度也躋身全球前30強,位列第26名。

  報告還分析到,在某些技術和領域中,最多的專利申請源自該領域高度專業化的企業,如百度在深度學習專利眾多,騰訊在社交網絡表現突出。

  2、中國科研機構成績斐然,中科院專利數量領先

  儘管企業在AI專利申請方面佔據主導地位,但高校和科研機構作為先進技術的主要輸出方,對分佈式AI、神經機器人等特定領域的AI研究做出了重大貢獻。

▲全球前20家AI相關科學出版物最多的科研機構
▲全球前20家AI相關科學出版物最多的科研機構

  報告顯示,前20家AI專利申請最多的科研機構中,有17家在中國,其餘3所在韓國,美國和歐洲均未有機構在列;前20家AI相關科學出版物最多的科研機構,有10家在中國;入榜全球前30名AI專利申請方的4家科研機構中,有3家來自中國,分別是中科大(第17名)、西電大(第29名)和浙江大學(第30名)。

  中國科學院有超過2500個同族專利和超過2萬篇AI相關的科研論文,在公共科研機構的專利申請數量遙遙領先。此外,中科院的專利申請在2013-2016年間年均增長20%以上,等同於或超過大多數其他國家的組織的增長率。

▲全球專利申請排行前500強的高校和科研機構地域分佈
▲全球專利申請排行前500強的高校和科研機構地域分佈

  在躋身全球前500強專利申請方的167所高校和科研機構中,有110家來自中國,20家來自美國,19 家來自韓國,4家來自日本。

  機器學習高比例領銜,計算機視覺最受歡迎

  WIPO報告提供了清晰的分析框架,將AI技術分為三類:AI技術,即高級統計和數學模型,如機器學習、專家系統;AI功能性應用,即可用一種或多種AI技術實現的功能,如語音處理和計算機視覺;AI應用領域,如通信、農業和交通。

▲AI功能性應用和AI應用領域分類
▲AI功能性應用和AI應用領域分類

  報告顯示,2013年至2016年期間,AI相關專利的年均增長率遠高於所有技術領域,後者年均增長率為10%。

  根據報告,中國和美國在 AI 技術和功能應用的專利申請上處於領先地位,日本在模糊邏輯、計算機視覺和語音處理領域、韓國在本體工程領域均優勢明顯。

  1、AI技術趨勢:機器學習占主導地位

▲AI技術專利及科學出版物數量分佈
▲AI技術專利及科學出版物數量分佈

  從專利申請數量來看,機器學習技術在AI技術專利中佔據主導地位,以超過13萬的數量佔據所有AI專利的1/3以上,年增長率為28%,2016年專利申請數量超過2013年的2倍。

  其中,增速最快的當屬深度學習,其在2016年專利數量達到2399項,年增長率達175%,遠高於同期其他專利平均33%的年增長率。神經網絡的同期增長率為46%,其專利數量在2016年達到6506項。

  2、AI功能性應用:計算機視覺最為流行

▲1981-2016年全球AI功能性應用專利申請變化趨勢
▲1981-2016年全球AI功能性應用專利申請變化趨勢

  最受歡迎的AI功能性應用是計算機視覺,49%的AI相關專利中有提及了這一技術,其年均增長率為 24%。其中,生物識別技術和場景理解的年增長率分別為31%和28%。

  另外兩個數量居多的AI功能性應用是自然語言處理(占所有AI相關專利的14%)和語音處理(13%)。同時,其他應用正在迅速發展和增長,比如機器人和控製方法的專利數量年增長率達到55%。

  3、AI應用領域:交通運輸類漲勢最猛

▲1981-2016年全球AI應用領域專利申請變化趨勢
▲1981-2016年全球AI應用領域專利申請變化趨勢

  報告顯示,AI應用領域的分佈情況為運輸(占所有AI相關專利的15%),電信(15%),以及生命和醫學科學(12%)。

  其中,交通運輸領域的發展最為蓬勃,年增長率達為33%。在交通運輸類別中,航空航天/航空電子(年增長率67%)和自動駕駛(年增長率42%)以最為迅猛的漲勢崛起。

  被收購的AI公司多來自英美,微軟Apple成法律糾紛常客

▲1998-2018年全球被收購的AI企業地域分佈
▲1998-2018年全球被收購的AI企業地域分佈

  據現有收購數據,自1998年以來,共有434家AI公司被收購,有53%的收購自2016年起發生。其中絕大多數被收購的公司都是美國公司(283家),而英國以25家AI公司被收購排名第二。

  從2012年以來,AI行業的收購數量逐年增加,在2017年達到103起。雖然Google母公司Alphabet在提交的發明數量中排名第十,共有3814項,但在收購AI公司方面位列第一。Apple和微軟也積極參與收購,IBM、英特爾等公司則更傾向於收購成熟的公司。

▲2016年前後收購AI公司數量最多的十大科技公司分佈
▲2016年前後收購AI公司數量最多的十大科技公司分佈

  報告指出,大部分被收購的公司都是初創企業,只有少量或者沒有專利項目。這說明收購看中了被收購公司的其它資產,包括人才、數據、知識和其它知識產權。

  此外,前20強專利申請方中沒有一家與其他申請方共享超過1%的AI專利所有權。在圍繞AI專利的法律糾紛中,WIPO發現了1264起AI同族專利,其中74%的案件發生在美國,全球有 4231 件專利異議案件。

  20餘位大牛分享觀點,AI數據和人才是各國剛需

  WIPO秘書長Francis Gurry表示,AI將在未來幾年內成為軍事和經濟的重要組成部分,各大國將開始關注自身在AI領域的戰略地位。面臨這一情況,在WIPO組織領導下,成員國間就AI技術所帶來的IP相關法律和道德問題開展對話討論,顯得至關重要。

  他認為,美中兩國龐大的人口基數為Google、百度等科技公司提供大量用戶數據,同時國家對科技產業的支援亦是科技公司快速搶灘AI領域的重要因素。與此同時,歐洲各國在文化和語言方面的差異不利於大數據集合的形成,在某種程度上成為AI技術發展的障礙。

  他也指出,世界上並沒有任何可靠的方法來衡量專利申請的質量,“否則人們就不需要風險投資行業了。”

  報告提供的不止有數據分析,還穿插著來自20餘位全球頂尖AI專家們的前瞻性見解,包括我們熟知的吳恩達、李開複、王海峰等業界大牛。

  比如,知名AI科學家、Landing AI董事長兼CEO吳恩達(Andrew Ng)提出促進AI落地的三個行動:加強產學政界合作、持續推動自由開放共享的AI知識和資源、拓寬人們學習AI的渠道。

  他指出,基於中美強有力的政府支援,其他國家很難在AI的商業、工程和投資領域與美中兩國競爭。另外,他認為AI尚未得到開發的最大機遇並不在軟件行業,而是在農業、醫療保健和製造業等領域中。

  創新工場CEO李開複預測未來五年,互聯網、金融和電子商務將成為受AI影響最大的行業。

  百度高級副總裁王海峰則認為,工業界存在將硬件和軟件相結合使得AI技術更實用的趨勢,深度學習框架和芯片可能另一個主宰未來AI行業的機會。

  在人才方面,瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)智能系統實驗室負責人Dario Floreano提出,機器人和AI專業亟需學生及研究者,並將確保未來的持續創新。

  歐盟委員會首席顧問、司法部基本權利與公民聯盟主管Paul Nemitz也表達了歐盟對AI的重視,稱歐盟2021-2027年財務框架將加強包括AI在內的高級數字技能培訓計劃,以吸引和留住更多歐洲AI人才。

  智東西認為,從全球範圍來看,中國雖在IP領域起步稍晚,但經過快速成長,如今已經擁有全球最大的專利局和最多的國內專利申請數量,中國的AI專利和科學出版物數量均名列前茅,呈現高速成長趨勢,尤其是高校與研究機構的專利佈局,在整個世界舞台上遙遙領先。但與此同時,我國企業的AI專利申請數量和美國相比明顯落了下風,在國內申請專利後,中國企業也應多在海外國家進行專利申請,並更多推動產學政界的合作,建立更加穩健良性發展的AI生態。

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