人工智能工业生态图:人工智能工业开展现状及趋势

发布时间:2021-12-19 17:36:50 | 作者:环球体育靠谱吗


  人工智能作为新一轮工业革新的中心驱动力,将催生新的技能、产品、工业、 业态、形式,然后引发经济结构的严重革新,完结社会出产力的全体进步。

  麦肯锡估计:到 2025 年全球人工智能运用商场规划总值将到达 1270 亿美元,人工智能将是许多智能工业开展的打破点。

  经过对人工智能工业散布进行整理,提出了人工智能工业生态图,首要分为:中心业态、相关业态、衍生业态三个层次。

  下面将要点对中心业态包含的智能根底设施建造、智能信息及数据、智能技能服务、智能产品四个方面打开介绍,并总结人工智能职业运用及工业开展趋势。

  智能根底设施为人工智能工业供给核算才能支撑,其规划包含智能传感器、智能芯片、散布式核算结构等,是人工智能工业开展的重要保障。

  智能芯片从运用视点能够分为练习和推理两品种型。从布置场景来看,能够分为云端和设备端两步大类。

  练习进程因为触及海量的练习数据和杂乱的深度神经网络结构,需求巨大的核算规划,首要运用智能芯片集群来完结。与练习的核算量比较,推理的核算量较少,但仍然触及许多的矩阵运算。现在,练习和推理一般都在云端完结,只要对实时性要求很高的设备会交由设备端进行处理。

  按技能架构来看,智能芯片能够分为通用类芯片(CPU、GPU、FPGA)、基 于 FPGA 的半定制化芯片、全定制化 ASIC 芯片、类脑核算芯片(IBM TrueNorth)。 别的,首要的人工智能处理器还有DPU、BPU、NPU、EPU 等适用于不同场景和功用的人工智能芯片。

  跟着互联网用户量和数据规划的急剧胀大,人工智能开展对核算功用的要求 火急增加,对 CPU 核算功用进步的需求超过了摩尔定律的增加速度。一同,受限于技能原因,传统处理器功用也无法依照摩尔定律持续增加,开展下一代智能 芯片势在必行。

  智能芯片是人工智能年代的战略制高点,估计到 2020 年人工智能芯片全球商场规划将打破百亿美元。

  智能传感器是具有信息处理功用的传感器,智能传感器带有微处理机,具有搜集、处理、沟通信息等功用,是传感器集成化与微处理机相结合的产品。

  智能传感器归于人工智能的神经末梢,用于全面感知外界环境。各类传感器的大规划布置和运用为完结人工智能发明了不可或缺的条件。不同运用场景,如:智能安防、 智能家居、智能医疗等对传感器运用提出了不同的要求。

  未来,跟着人工智能应 用范畴的不断拓宽,商场对传感器的需求将不断增多,2020 年商场规划有望打破 4600 亿美元。未来,高敏度、高精度、高可靠性、微型化、集成化将成为智能传感器开展的重要趋势。

  面临海量的数据处理、杂乱的常识推理,惯例的单机核算形式现已不能支撑。 所以,核算形式必须将巨大的核算使命分红小的单机能够接受的核算使命,即云核算、边际核算、大数据技能供给了根底的核算结构。

  信息数据是人工智能发明价值的要害要素之一,我国巨大的人口和工业基数带来了数据方面的天然生成优势。跟着算法、算力技能水平的进步,环绕数据的搜集、 剖析、处理发生了许多的企业。

  一种是数据集供给商,以供给数据为本身首要事务,为需求方供给机器学习等技能所需求的不同范畴的数据集;

  另一种是数据搜集、剖析、处理归纳性厂商,本身具有获取数据的途径,并对搜集到的数据进行剖析处理,最终将处理后的成果供给给需求方进行运用。关于一些大型企业,企业本身也是数据剖析处理成果的需求方。

  智能技能服务首要重视怎么构建人工智能的技能途径,并对外供给人工智能 相关的服务。此类厂商在人工智能工业链中处于要害方位,依托根底设施和许多 的数据,为各类人工智能的运用供给要害性的技能途径、处理计划和服务。

  此类厂商首要针对用户或许职业需求,供给人工智能技能途径以及算法模型。用户能够在人工智能途径之上, 经过一系列的算法模型来进行人工智能的运用开发。此类厂商首要重视人工智能 的通用核算结构、算法模型、通用技能等要害范畴。

  此类厂商首要针对用户或许职业需求, 规划和供给包含软、硬件一体的职业人工智能处理计划,全体计划中集成多种人 工智能算法模型以及软、硬件环境,协助用户或职业处理特定的问题。此类厂商要点重视人工智能在特定范畴或许特定职业的运用。

  此类厂商一般为传统的云服务供给厂商,首要依托其已有的云核算和大数据运用的用户资源,集合用户的需求和职业特点, 为客户供给多类型的人工智能服务。

  从各类模型算法和核算结构的 API 等特定运用途径到特定职业的全体处理计划等,进一步招引许多的用户运用,然后进一 步完善其供给的人工智能服务。

  此类厂商首要供给相对通用的人工智能服务,一同也会重视一些要点职业和范畴。

  需求指出的是:上述三类人物并不是严厉区别隔的,许多情况下会呈现堆叠, 跟着技能的开展老练,在人工智能工业链中已有许多的厂商一同具有上述两类或许三类人物的特征。

  智能产品是指将人工智能范畴的技能成果集成化、产品化,详细的分类如下表所示:

  跟着制作强国、网络强国、数字我国建造进程的加速,在制作、家居、金融、 教育、交通、安防、医疗、物流等范畴对人工智能技能和产品的需求将进一步开释,相关智能产品的品种和形状也将越来越丰厚。

  人工智能与职业范畴的深度交融将改动乃至从头刻画传统职业,本节要点介绍人工智能在制作、家居、金融、交通、安防、医疗、物流职业的运用,因为篇幅有限,其它许多重要的职业运用在这里不打开论说。

  智能制作是根据新一代信息通讯技能与先进制作技能深度交融,贯穿于规划、 出产、办理、服务等制作活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决议计划、自履行、自适应等功用的新式出产方式。

  一是智能配备,包含自动辨认设备、人机交互体系、工业机器人以及 数控机床等详细设备,触及到跨媒体剖析推理、自然语言处理、虚拟现实智能建 模及自主无人体系等要害技能。

  二是智能工厂,包含智能规划、智能出产、智能办理以及集成优化等详细内容,触及到跨媒体剖析推理、大数据智能、机器学习 等要害技能。

  三是智能服务,包含大规划个性化定制、长途运维以及猜测性保护 等详细服务形式,触及到跨媒体剖析推理、自然语言处理、大数据智能、高档机器学习等要害技能。

  例如:现有触及智能配备毛病问题的纸质化文件,可经过自然语言处理,构成数字化材料,再经过非结构化数据向结构化数据的转化,构成深度学习所需的练习数据,然后构建造备毛病剖析的神经网络,为下一步毛病确诊、优化参数设置供给决议计划依据。

  参照工业和信息化部印发的《才智家庭归纳标准化体系建造攻略》,智能家居是才智家庭八大运用场景之一。受工业环境、价格、顾客认可度等要素影响, 我国智能家居职业阅历了绵长的探究期。

  至 2010 年,跟着物联网技能的开展以及才智城市概念的呈现,智能家居概念逐渐有了明晰的界说并随之涌现出各类产品,软件体系也阅历了若干轮晋级。

  智能家居以住所为途径,根据物联网技能,由硬件(智能家电、智能硬件、 安防操控设备、家具等)、软件体系、云核算途径构成的家居生态圈,完结人长途操控设备、设备间互联互通、设备自我学习等功用,并经过搜集、剖析用户行为数据为用户供给个性化日子服务,使家居日子安全、节能、快捷等。

  例如:凭借智能语音技能,用户运用自然语言完结对家居体系各设备的操控,如开关窗布 (窗户)、操控家用电器和照明体系、打扫卫生等操作。凭借机器学习技能,智能电视能够从用户看电视的前史数据中剖析其喜好和喜好,并将相关的节目推荐给用户。

  经过运用声纹辨认、脸部辨认、指纹辨认等技能进行开锁等。经过大数据技能能够使智能家电,完结对本身状况及环境的自我感知,具有毛病确诊才能。经过搜集产品运转数据,发现产品反常,自动供给服务,下降毛病率。还能够经过大数据剖析、长途监控和确诊,快速发现问题、处理问题及进步功率。

  人工智能的飞速开展,将对身处服务价值链高端的金融业带来深刻影响,人工智能逐渐成为决议金融业沟通客户、发现客户金融需求的重要要素。

  人工智能技能在金融业中能够用于服务客户,支撑授信、各类金融交易和金融剖析中的决议计划, 并用于危险防控和监督,将大幅改动金融现有格式,金融服务将会愈加地个性化与智能化。

  人工智能在金融范畴的运用首要包含:智能获客、依托大数据、对金融用户进行画像, 经过需求呼应模型,极大地进步获客功率。身份辨认,以人工智能为内核,经过 人脸辨认、声纹辨认、指静脉辨认等生物辨认手法,再加上各类收据、身份证、 银行卡等证件收据的 OCR 辨认等技能手法,对用户身份进行验证,大幅下降核 验本钱,有助于进步安全性。

  大数据风控,经过大数据、算力、算法的结合,树立反诈骗、信用危险等模型,多维度操控金融机构的信用危险和操作危险,一同避免财物丢失。

  智能投顾,根据大数据和算法才能,对用户与财物信息进行标签化,精准匹配用户与财物。

  智能客服,根据自然语言处理才能和语音辨认才能, 拓宽客服范畴的深度和广度,大幅下降服务本钱,进步服务体会。

  金融云,依托云核算才能的金融科技,为金融机构供给更安全高效的全套金融处理计划。

  智能交通体系(Intelligent Traffic System,ITS)是通讯、信息和操控技能在交通体系中集成运用的产品。ITS 凭借现代科技手法和设备,将各中心交通元素联通,完结信息互通与同享以及各交通元素的互相和谐、优化装备和高效运用构成人、车和交通的一个高效协同环境,树立安全、高效、快捷和低碳的交通。

  例如:经过交通讯息搜集体系搜集路途中的车辆流量、行车速度等信息,信息剖析处理体系处理后构成实时路况,决议计划体系据此调整路途红绿灯时长,调整可变车道或潮汐车道的通行方向等,经过信息发布体系将路况推送到导航软件和播送中,让人们合理规划行驶路线。

  经过不泊车收费体系(ETC),完结对经过 ETC 入口站的车辆身份及信息自动搜集、处理、收费和放行,有用进步通行才能、简化收 费办理、下降环境污染。

  ITS 运用最广泛的区域是日本,其次是美国、欧洲等区域。我国的智能交通体系近几年也开展迅速,在北京、上海、广州、杭州等大城市现已建造了先进的智能交通体系。

  其间,北京树立了路途交通操控、公共交通指挥与调度、高速公路办理和紧急事情办理等四大 ITS 体系。广州树立了交通讯息共用主途径、物流 信息途径和静态交通办理体系等三大 ITS 体系。

  智能安防技能是一种运用人工智能对视频、图画进行存储和剖析,从中辨认安全隐患并对其进行处理的技能。智能安防与传统安防的最大差异在于智能化, 传统安防对人的依赖性比较强,十分消耗人力,而智能安防能够经过机器完结智能判别,然后尽或许完结实时地安全防备和处理。

  当时,高清视频、智能剖析等技能的开展,使得安防从传统的被迫防护向自动判别和预警开展,职业也从单一的安全范畴向多职业运用开展,然后进步出产 功率并进步日子智能化程度,为更多的职业和人群供给可视化及智能化计划。

  用户面临海量的视频数据,已无法简略运用人海战术进行检索和剖析,需求选用人工智能技能作专家体系或辅佐手法,实时剖析视频内容,勘探反常信息,进行风 险猜测。

  一类是选用画面切割远景提取等办法,对视频画面中的方针进行提取检测,经过不同的规矩来区别不同的事情,然后完结不同的判别并发生相应的报警联动等。例如:区域侵略剖析、打架检测、人员集合剖析、交通事情检测等。

  另一类是运用形式辨认技能,对画面中特定的物体进行建模,并经过许多样本进行练习,然后到达对视频画面中的特定物体进行辨认,如车辆检测、人脸检测、人头检测(人流统 计)等运用。

  智能安防现在包括许多的范畴,如街道社区、路途、楼宇修建、机动车辆的 监控,移动物体监测等。往后智能安防还要处理海量视频数据剖析、存储操控及传输问题,将智能视频剖析技能、云核算及云存储技能结合起来,构建才智城市下的安防体系。

  人工智能的快速开展,为医疗健康范畴向更高的智能化方向开展,供给了十分 有利的技能条件。近几年,智能医疗在辅佐医治、疾病猜测、医疗印象辅佐确诊、药物开发等方面发挥重要作用。

  在辅佐医治方面,经过人工智能技能能够有用进步医护人员工作功率,进步 一线全科医师的确诊医治水平。如运用智能语音技能能够完结电子病历的智能语 音录入;运用智能印象辨认技能,能够完结医学图画自动读片;运用智能技能和 大数据途径,构建辅佐医治体系。

  在疾病猜测方面,人工智能凭借大数据技能能够进行疫情监测,及时有用地猜测并避免疫情的进一步分散和开展。

  以流感为例:许多国家都有规矩,当医师发现新式流感病例时需奉告疾病操控与防备中心。但因为人们或许患病不及时就医,一同信息传达回疾控中心也需求时刻。因而,布告新流感病例时往往会有一 定的推迟,人工智能经过疫情监测能够有用缩短呼应时刻。

  在医疗印象辅佐确诊方面,印象判读体系的开展是人工智能技能的产品。前期的印象判读体系首要靠人手艺编写断定规矩,存在耗时长、临床运用难度大等问题,然后未能得到广泛推行。

  印象组学是经过医学印象对特征进行提取和剖析,为患者预前和预后的确诊和医治供给评价办法和精准医治决议计划。这在很大程度上简化了人工智能技能的运用流程,节省了人力本钱。

  传统物流企业在运用条形码、射频辨认技能、传感器、全球定位体系等方面 优化改进运送、仓储、配送装卸等物流业根本活动。一同也在测验运用智能查找、 推理规划、核算机视觉以及智能机器人等技能,完结货品运送进程的自动化运作 和高功率优化办理,进步物流功率。

  例如:在仓储环节,运用大数据智能经过火 析许多前史库存数据,树立相关猜测模型,完结物流库存产品的动态调整。大数据智能也能够支撑产品配送规划,然后完结物流供给与需求匹配、物流资源优化与装备等。

  在货品转移环节,加载核算机视觉、动态途径规划等技能的智能转移机器人(如转移机器人、货架络绎车、分拣机器人等)得到广泛运用,大大减少了订单出库时刻,使物流库房的存储密度、转移的速度、拣选的精度均有大幅度进步。

  从人工智能工业进程来看,技能打破是推进工业晋级的中心驱动力。数据资源、运算才能、中心算法共同开展,掀起人工智能第三次新浪潮。人

  工智能工业正处于从感知智能向认知智能的进阶阶段,前者触及的智能语音、核算机视觉及自然语言处理等技能,已具有大规划运用根底。但后者要求的“机器要像人相同 去考虑及自动举动”仍尚待打破,比如:无人驾驶、全自动智能机器人等仍处于开发中,与大规划运用仍有必定间隔。

  散布式核算途径的广泛布置和运用,增大了线上服务的运用规划。一同人工智能技能的开展和产品不断涌现,如智能家居、智能机器人、自动驾驶轿车等, 为智能服务带来新的途径或新的传达形式,使得线上服务与线下服务的交融进程 加速,促进多工业晋级。

  现在人工智能的运用范畴还多处于专用阶段,如人脸辨认、视频监控、语音辨认等都首要用于完结详细使命,掩盖规划有限,工业化程度有待进步。跟着智能家居、才智物流等产品的推出,人工智能的运用终将进入面向杂乱场景,处理杂乱问题,进步社会出产功率和日子质量的新阶段。

  党的十九大陈述提出:“推进互联网、大数据、人工智能和实体经济深度交融”。

  一方面,跟着制作强国建造的加速,将促进人工智能等新一代信息技能产品开展和运用,助推传统工业转型晋级,推进战略性新兴工业完结全体性打破。

  另一方面, 跟着人工智能底层技能的开源化,传统职业将有望加速把握人工智能根底技能并依托其堆集的职业数据资源完结人工智能与实体经济的交融立异。

  奋斗的80后,人人都是产品司理专栏作家。10年互联网从业阅历,具有各类型B端、C端产品的规划经历,重视区块链及人工智能的技能开展及运用场景探究。

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