毫無疑問,,人工智能(AI)一直是近兩年來發(fā)展最快也是最為熱門領(lǐng)域,無論是國外的谷歌,、亞馬遜,、蘋果,還是國內(nèi)的BAT等科技巨頭都紛紛入局,,大批的AI創(chuàng)業(yè)公司更是如雨后春筍般涌現(xiàn),。
得益于中國政府對于AI的重視以及眾多中國企業(yè)的大舉投入,中國在AI領(lǐng)域也取得了飛速的發(fā)展,。更為重要的是,,中國擁有7.3億的網(wǎng)絡(luò)用戶,同時也是全球最大的智能終端市場,,每天可產(chǎn)生極為龐大的數(shù)據(jù)資源,。可以說,,AI技術(shù)的發(fā)展離不開數(shù)據(jù)的驅(qū)動。據(jù)國家發(fā)展改革委披露的數(shù)據(jù)顯示,,2020年中國將成為世界第一數(shù)據(jù)資源大國,,中國每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量有望達到8000EB,占全球數(shù)據(jù)的18%以上,。而數(shù)據(jù)對于AI來說則是相當于是“糧食”或“石油”,。正因為中國所擁有的龐大的數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢,也使得中國成為了AI領(lǐng)域發(fā)展最快的國家之一,。
根據(jù)美國白宮發(fā)布的兩份報告顯示,,自2014年以來,中國不僅在深度學習領(lǐng)域所發(fā)表的學術(shù)文章數(shù)量上超越了美國,,而且在深度學習領(lǐng)域被引用學術(shù)文章數(shù)量也已超過美國,。此外,在計算機視覺,、自然語言處理,、智能機器人和語音識別能等領(lǐng)域,,中國已超越美國走在了世界前列。因此,,不少媒體和業(yè)內(nèi)人士紛紛表示,,中國的人工智能實力很快將超過美國。但是,,實際上,,中國與美國在人工智能領(lǐng)域的差距依然巨大。
中美AI實力差距依然巨大
根據(jù)此前騰訊研究院的中美AI實力對比報告顯示,,截止到2017年6月,,全球AI企業(yè)總數(shù)為2542家,其中美國1078家,,占42%,;中國592家只占23%。美國的AI企業(yè)數(shù)量是中國的近兩倍,。另外在AI九大熱門領(lǐng)域,,美國的融資額更是達到了中國的23倍。而在AI處理器/芯片這種基礎(chǔ)層領(lǐng)域,,美國企業(yè)的數(shù)量也大大超過中國,,是中國企業(yè)數(shù)量的2.3倍。
不久前,,市場研究公司Compass Intelligence對100多家人工智能(AI)芯片公司進行評估,,最終發(fā)布了一份全球AI芯片企業(yè)排名,在公布的前24名的榜單上,,從國家和地區(qū)分布來看,,美國有13家,而且排名前三的也都是美國公司(英偉達,、英特爾以及IBM),。中國公司只占據(jù)了7個席位,排名最靠前的是華為,,排名第12位,。隨后是聯(lián)發(fā)科(14)、Imagination(15),、瑞芯微(20),、芯原(21)、寒武紀(23)和地平線(24),。如果算上即將被高通收購的NXP和即將把總部搬回美國的博通,,美國就將會有15家企業(yè)在榜單上,數(shù)量將超過中國企業(yè)兩倍,。
當然,,僅從中美AI相關(guān)領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量或者排名榜單上的企業(yè)數(shù)量對比,,并不能完整反應(yīng)兩國之間的AI實力差距。那么是否有更系統(tǒng)的評判方式呢,?
中國AI實力只有美國的一半,?
近期,牛津大學也發(fā)布了一份題為《解密中國AI夢》(Deciphering China's AI Dream)的報告,,作者牛津大學博士,、青年經(jīng)濟和政治學者杰弗里·丁(Jeffrey Ding)指出中國目前的AI實力實際僅約為美國的一半,。在這份報告中,,首次提出了“國家AI潛力指數(shù)(AIPI)”這一概念,AIPI主要考察四項基本指標,,分別是:硬件,、數(shù)據(jù)、算法和商業(yè),,以此來衡量一個國家在AI方面的綜合實力,。
下面我們就來看看,在AI硬件,、數(shù)據(jù),、算法和商業(yè)這四個方面,中美之間的差距:
1,、硬件(占比25%)
在AI硬件方面,,由于具備較高的技術(shù)門檻和投入成本以及較長的研發(fā)周期,AI芯片的研發(fā)是最為困難的,。這類AI芯片又有兩大類:一類是可以被用于機器學習/深度學習訓(xùn)練的傳統(tǒng)通用型芯片,,比如CPU/GPU等;另一類則是專為執(zhí)行AI算法所設(shè)計的芯片,,比如谷歌的TPU和一些PFGA芯片,。
為了衡量中國在AI硬件上的實力,該報告從“半導(dǎo)體生產(chǎn)的國際市場份額(2015)”及“FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)芯片生產(chǎn)商的融資情況(2017)”兩個方面的數(shù)據(jù)來進行分析,。
首先,以全球半導(dǎo)體市場份額來看(2015年數(shù)據(jù)),,美國占據(jù)了全球半導(dǎo)體市場50%的份額,,而中國僅只有4%的份額。其次,,在FPGA芯片生產(chǎn)商的融資上,,中國相關(guān)企業(yè)2017年獲得的投資是3440萬美元,占全球FPGA廠商融資額的7.6%,;而美國這一數(shù)據(jù)是1.925億美元,,占據(jù)42.4%的份額,。
報告據(jù)此計算得出,中國硬件指數(shù)為(4+7.6)/2=5.8,,美國硬件指數(shù)為(50+42.4)/2=46.2,。
另外報告指出,目前GPU則被廣泛用于深度學習計算領(lǐng)域,,在美國前十大芯片制造商當中,,有4家GPU廠商,其中Nvidia更是極為強勢,。而中國在GPU方面仍沒有一家企業(yè)(芯智訊注:現(xiàn)在Imagination已被中資收購,,算是在一定程度上彌補了這個缺憾),幾乎完全依賴國外的企業(yè),。
雖然在中國10大芯片制造商中,,有6家有專門從事ASIC芯片的研發(fā),但是美國也擁有更多的從事ASIC芯片的企業(yè),,而且實力上也更強,。比如谷歌此前已經(jīng)推出了第二代的TPU。當然這些ASIC芯片的靈活性不如FPGA,。而在FPGA領(lǐng)域,,美國和中國各有兩家FPGA芯片制造廠商。不過,,在2017年美國的FPGA公司獲得了1.925億美元的融資,,兩家中國的FPGA公司只獲得了3440萬美元的融資。
該報告也承認,,中國在超級計算機方面的成功展示了它在人工智能領(lǐng)域追趕世界的潛力,。2014年,中國在超算Top500榜單上的名額僅為76個,,占比15.2%,,而美國則有232個,占比46.4%,。但是到來2017年6月,,全球超算Top500榜單上,中國已經(jīng)擁有了159個名額,,占比31.8%,,美國則有168個,占比33.6%,,顯然中國在超算上的整體實力已經(jīng)與美國相當,。而在未來的人工智能發(fā)展中,超級計算設(shè)備可能變得更加適用。
但是需要指出的是,,目前中國AI硬件實力的提升,,主要還是依靠進口關(guān)鍵器件和收購來提升的。由于這一戰(zhàn)略受到美國和歐盟的更嚴格審查,,中國正在大力發(fā)展國內(nèi)芯片設(shè)計和制造行業(yè),,并在強大的超級計算機上進行長期投資。但是盡管如此,,中國國內(nèi)生產(chǎn)的集成電路只滿足了國內(nèi)13%的需求,,中國的集成電路進出口貿(mào)易逆差自2005年以來已經(jīng)翻了一倍多。因此,,如果中國要在人工智能硬件領(lǐng)域中迎頭趕上,,可能需要很長時間。
2,、數(shù)據(jù)(占據(jù)25%)
前面芯智訊有提到,,AI技術(shù)的發(fā)展離不開數(shù)據(jù)的驅(qū)動,特別是機器學習必須要有足夠數(shù)據(jù)來訓(xùn)練,,而龐大的數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢則是中國AI發(fā)展的優(yōu)勢之一,。根據(jù)CCID的報告,到2018年中國大陸將占到全球零售電子商務(wù)市場的50%以上,。咨詢公司預(yù)計,,到2020年,中國將擁有全球20%的數(shù)據(jù),;到2030年,,中國將擁有全世界30%的數(shù)據(jù)。因此,,在數(shù)據(jù)方面,,中國擁有絕對的優(yōu)勢。
不過以2016年的數(shù)據(jù)來看,,中國擁有全世界20%的數(shù)據(jù),;美國的數(shù)據(jù)量占全世界的5.5%。據(jù)此,,該報告計算得出,,中國數(shù)據(jù)指數(shù)為20,美國數(shù)據(jù)指數(shù)為5.5,。
另外報告指出,,中國的數(shù)據(jù)量之所以豐富,除了人口眾多,、移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速以外,,中國相對松懈的隱私保護策略,,更加使得中國科技巨頭能夠方便收集大量的數(shù)據(jù),,并在政府間共享,。此外,中國的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)保護主義也是促使中國互聯(lián)網(wǎng)崛起的關(guān)鍵,,比如對于Facebook和谷歌的屏蔽,,從而使得微博和百度等國內(nèi)平臺的崛起。從中我們可以看到數(shù)據(jù)的優(yōu)勢,。
此外該報告還表示,,數(shù)據(jù)是人工智能發(fā)展的稀缺資源,中國可以對其公司和研究機構(gòu)的資源進行排他性控制,,但是如果能夠在更多的平臺和國家之間共享更多的數(shù)據(jù),,中國的AI廠商也可以從全球數(shù)據(jù)共享中獲益。
3,、算法與研究(占據(jù)25%)
AI研究和算法開發(fā)是人工智能發(fā)展的關(guān)鍵因素,。該報告將這一指標的考核劃分為兩個部分,一部分是AI人才數(shù)量,,另一部分是在AAAI上發(fā)表的論文數(shù)量,。
報告稱,中國的研究人員能夠快速復(fù)制世界上任何地方開發(fā)的最先進的算法,。中國也有大量的AI研究人員和優(yōu)秀的畢業(yè)生,,但是在最具創(chuàng)新性的研究領(lǐng)域以及頂級AI人才數(shù)量方面仍與美國有差距。
雖然數(shù)據(jù)顯示,,2014年,,中國在人工智能研究領(lǐng)域的相關(guān)專利注冊和深度學習領(lǐng)域的文章發(fā)布數(shù)量上超過了美國。但是,,這并不是一個有質(zhì)量的證明,。該報告稱,根據(jù)人工智能發(fā)展協(xié)會(AAAI)的數(shù)據(jù)顯示,,2015年中國學者在AAAI上發(fā)表的論文為138項,,占據(jù)全世界的20.5%;而來自美國學者發(fā)表的成果數(shù)量為326項,,占比高達48.4%,。
另外根據(jù)麥肯錫的數(shù)據(jù)顯示,中國在基礎(chǔ)研究方面落后于美國和英國,。盡管中國學者發(fā)表的AI論文在數(shù)量上近年來顯著提升,,但在論文被引用數(shù)量上(除去自我引用),美國和英國的AI研究論文更有影響力,,被引用的也更多,。
報告稱,在AI人才數(shù)量上,2017年美國STEM專業(yè)的畢業(yè)生中,,有約78700人從事AI研究,,占據(jù)全世界的26.2%。而中國只有約39000人從事AI研究,,占全世界AI人才的13.1%,。在AI人才上美國處于領(lǐng)先的關(guān)鍵在于,美國擁有大量世界一流的大學,,擁有更加成熟的人工智能商業(yè)生態(tài)系統(tǒng),。另外在美國,近50%的AI研究人員有超過10年的工作經(jīng)驗,,而在中國只有25%的人有超過10年的工作經(jīng)驗,。所以這不僅僅是AI人才數(shù)量上的差距,AI人才質(zhì)量上的差距也很大,。
【芯智訊注:STEM由科學(Science),、技術(shù)(Technology)、工程(Engineer)和數(shù)學(Mathematics)首字母組成,,是美國鼓勵學生主修科學,、技術(shù)、工程及數(shù)學的一項計劃,。在美國國土安全局網(wǎng)站上可以查到一個長長的屬于STEM計劃的專業(yè)列表,,比如化工、計算機科學,、物理,、數(shù)學、生物科學和航空航天等理工科,?!?/p>
根據(jù)以上的數(shù)據(jù),該報告計算得出,,中國在算法與研究指數(shù)上的得分是(13.1+20.5)/2=16.8,;美國的得分則是(26.2+48.4)/2=37.3。
4,、商業(yè)(占據(jù)25%)
在AI商業(yè)化評分指標方面,,該報告主要從以下三個方面來進行比較:
a、人工智能公司數(shù)量:
根據(jù)2017年6月的數(shù)據(jù),,全球AI公司總數(shù)約為2542家,,其中42%來自美國,而中國則只有23%,。報告稱,,美國的生態(tài)系統(tǒng)能夠培育出更具競爭力的人工智能創(chuàng)業(yè)公司。
b,、2012-2016年對AI公司的總投資額
根據(jù)烏鎮(zhèn)研究所的報告稱,,在2012-2016年間,中國對于AI領(lǐng)域的總投資額是26億美元,,占據(jù)全球的6.6%;而美國的投資總額則高達172億美元,,占據(jù)全球的43.4%,。
但是,很多研究數(shù)據(jù)對于“核心人工智能”與“相關(guān)產(chǎn)業(yè)”并未完全區(qū)別,,因為其界限本來就很模糊,。這也使得一些研究機構(gòu)的數(shù)據(jù)會有較大差異。比如來自IT Juzi和騰訊研究所的另一份報告給出了一個截然不同的估計,,該數(shù)據(jù)顯示,,美國在AI領(lǐng)域共獲得了148億美元融資,占據(jù)全球51.10%的份額,;而中國的融資規(guī)模則為96億美元,,占據(jù)全球的33.18%的份額。
報告認為,,數(shù)據(jù)相互沖突背后的另一個因素是人工智能領(lǐng)域的快速變化,。作為參考,從2014年到2016年,,中國新成立AI公司的數(shù)量占中國AI公司總量的55%,,這三年中國AI投資的規(guī)模占中國科技企業(yè)總?cè)谫Y總量的90%以上。
另外報告還指出,,近年來,,大型科技公司競相收購具有領(lǐng)先優(yōu)勢的AI公司來獲取相關(guān)技術(shù)和市場,有132家美國科技巨頭從收購當中獲益,。數(shù)據(jù)顯示,,從2012年到2017年7月,全球總共有79次規(guī)模較大的AI企業(yè)收購案,。其中美國公司收購了66家AI公司,,而中國公司只收購了3家AI公司。
c,、2017年AI初創(chuàng)公司全球融資總額
在AI初創(chuàng)公司2017年全球融資總額上,,中國AI初創(chuàng)企業(yè)的總?cè)谫Y額占據(jù)全球AI初創(chuàng)企業(yè)融資總額的48%,美國公司總?cè)谫Y額則占據(jù)全球的38%,。報告稱,,在過去的一年里,,中國在AI領(lǐng)域的融資額獲得了爆炸式的增長,要知道2016年中國AI初創(chuàng)企業(yè)的總?cè)谫Y額僅占全球的11.3%,。盡管對中國AI領(lǐng)域的規(guī)模的統(tǒng)計數(shù)據(jù)各有不同,,但可以肯定的是,中國的AI行業(yè)在過去幾年里在絕對和相對方面都有了顯著的增長,。
雖然,,在這一項指標上,中國領(lǐng)先美國,。但是,,該報告也指出,在CB Insight的AI 100榜單中,,美國有39家AI創(chuàng)業(yè)公司在榜單之上,,而中國只有3家AI創(chuàng)業(yè)公司上榜。
根據(jù)以上數(shù)據(jù),,報告計算得出,,中國在商業(yè)指數(shù)上的得分是(23+6.6+48)/3=25.9;美國的得分則是(42+43.4+38)/3=41.1,。
結(jié)論:
從以上四個方面的對比來看,中國雖然再數(shù)據(jù)方面具有較大的領(lǐng)先優(yōu)勢之外,,在硬件,、算法與研究、商業(yè)化上面與美國仍有較大差距,,特別是再硬件上差距更是巨大,。
根據(jù)以上四個項目的評分相加再,中國最后的總得分是:5.8+20+16.8+25.9=68.5,,美國最后的總得分是:46.2+5.5+37.3+41.1=130.1,。
顯然從這個綜合評分來看,中國的AI綜合實力確實只有美國的一半,。
國內(nèi)專家稱該報告不專業(yè),,中美差距不會這么大?
對于此份報告的內(nèi)容,,國內(nèi)有專家稱中美在AI領(lǐng)域確實存在一定差距,比如在半導(dǎo)體,、芯片等方面確實差距比較大,。但從整體實力上看,,中美AI差距或許并沒有那么大,。
國內(nèi)相關(guān)專家表示:“首先,,該報告選取的評判要素、標準不夠全面,,值得商榷,。其次,該報告的數(shù)據(jù)不全面,。比如在對AI公司的總投資額和AI初創(chuàng)企業(yè)融資額上,,數(shù)據(jù)不太準確,中國在AI領(lǐng)域的跨國并購和對初創(chuàng)企業(yè)投資的速度在加速,,從國家資本到民營機構(gòu)都非??粗貙?yōu)質(zhì)AI公司的投入,而且力度非常大,。第三,中國在商業(yè)化領(lǐng)域的落地能力較強,,這項指標沒有加入,,比如圖像識別在中國市場的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,,反觀美國則比較滯后,。”
不過在芯智訊看來,,這份報告還是比較有參考意義的,,首先決定AI綜合實力的關(guān)鍵因素,技術(shù)(包括硬件和軟件),、人才,、資金、商業(yè)化等方面,,該報告都有覆蓋,。雖然國內(nèi)有專家認為“中國在商業(yè)化領(lǐng)域的落地能力較強,這項指標沒有加入”,,但是實際上,,中國的這項優(yōu)勢是體現(xiàn)在了該報告當中的“數(shù)據(jù)”項上。正因為中國的人口,、網(wǎng)絡(luò)用戶以及互聯(lián)網(wǎng)上的優(yōu)勢,,才使得中國的AI能夠有足夠大量的數(shù)據(jù)訓(xùn)練,從而能夠快速的進入到實際應(yīng)用,。而且同樣也是因為用戶基數(shù)夠大,,所以各項的應(yīng)用能夠被快速的推廣,而AI在應(yīng)用端的快速和廣泛的部署,,也進一步促進了更多數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和數(shù)據(jù)的價值化,,進一步強化了中國在這塊的優(yōu)勢,。
另外,該報告所引用的數(shù)據(jù)也都還是相對比較權(quán)威的數(shù)據(jù),,其所展現(xiàn)的中美在AI領(lǐng)域的差距,,也與之前據(jù)騰訊研究院發(fā)布的《中美兩國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展全面解讀》的報告所反應(yīng)的基本相符,。
此前,,騰訊研究院發(fā)布的《中美兩國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展全面解讀》顯示,在AI基礎(chǔ)研究和人才領(lǐng)域,,美國基礎(chǔ)層人才數(shù)量是中國的13.8倍,,世界人工智能排名前20的大學中,美國占16所,,中國一所都沒有。目前中國只有不到30所大學擁有專注于AI的研究室,,其中僅有清華大學,、中國科技大學等少數(shù)幾所高校在國際有一定競爭力。
在AI企業(yè)數(shù)量和融資方面,,截止到2017年6月,,全球AI企業(yè)總數(shù)為2542家,其中美國1078家,,占42%,;中國592家只占23%。美國的AI企業(yè)數(shù)量是中國的近兩倍,。另外在AI九大熱門領(lǐng)域,,美國的融資額更是達到了中國的23倍。特別是在AI處理器/芯片這種基礎(chǔ)層領(lǐng)域,,美國企業(yè)的數(shù)量也大大超過中國,,是中國企業(yè)數(shù)量的2.3倍。
這些數(shù)據(jù)也都反應(yīng)了中國與美國在人工智能領(lǐng)域的實際差距,。雖然我們在人工智能應(yīng)用端確實走在了世界前列,,比如國內(nèi)語音識別已經(jīng)開始在智能家居上的廣泛應(yīng)用,以人臉識別為代表的機器視覺在國內(nèi)各領(lǐng)域都開始有廣泛應(yīng)用(比如刷臉支付,、智能安防),,但是我們不能忽視在應(yīng)用之上的更為核心的在硬件芯片、軟件算法等方面差距,。這就好比中國的智能手機產(chǎn)業(yè),,雖然全球智能手機大都是中國生產(chǎn)的,而且全球前五的智能手機廠商當中,,中國已占據(jù)了3席,,但是智能手機的眾多核心器件乃至安卓系統(tǒng)都是掌握在美國廠商手中,。同樣,對于中國目前AI產(chǎn)業(yè)的繁榮我們也應(yīng)該清楚的認識到中美之間的差距,,我們還有很多的薄弱環(huán)節(jié)需要去彌補,。