隨著科技的不斷進步,人工智能(Artificial Intelligence,AI)已成為當今社會最為引人注目的領域之一。在過去的幾年里,人工智能在中國和全球范圍內取得了顯著的發(fā)展。
一、人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀
截至2020年,中國的人工智能產業(yè)規(guī)模已經(jīng)達到了3031億元,同比增長15%。與全球平均增速相比,中國的增長速度稍高。人工智能產業(yè)主要聚集在北京、上海、廣東、浙江等省份。中國在人工智能芯片、深度學習軟件架構和中文自然語言處理等領域取得了顯著進展。
2022年,中國科協(xié)發(fā)布了10個對科學發(fā)展具有導向作用的前沿科學問題之一是“如何實現(xiàn)可信可靠可解釋人工智能技術路線和方案”。這表明中國正在積極探索人工智能的未來方向,并致力于提高人工智能技術的可信度和可解釋性。
2023年,科技部與自然科學基金委共同啟動了“人工智能驅動的科學研究”(AI for Science)專項部署工作。這一計劃將結合數(shù)學、物理、化學、天文學等基礎學科的關鍵問題,推動在藥物研發(fā)、基因研究、生物育種、新材料研發(fā)等領域的科學研究需求,以構建“人工智能驅動的科學研究”前沿科技研發(fā)體系。
艾媒咨詢的數(shù)據(jù)顯示,中國人工智能產業(yè)規(guī)模在2016年已突破100億元,增長率達到43.3%。到2022年,中國的AI核心產業(yè)規(guī)模已達到5000億。
2023年的數(shù)據(jù)表明,全國AI相關存續(xù)企業(yè)從2016年的近28萬家增長到2022年的超過60萬家,存續(xù)企業(yè)數(shù)量增長超過114%。這表明中國的人工智能產業(yè)正在快速擴大。
截至2022年底,工信部設立的國家AI創(chuàng)新應用先導區(qū)已經(jīng)達到11個,覆蓋了長三角、京津冀、粵港澳、成渝四大戰(zhàn)略區(qū)域以及長江中游城市群。這些先導區(qū)將成為人工智能應用和創(chuàng)新的重要基地。
二、人工智能的發(fā)展方向
盡管人工智能已經(jīng)取得了顯著的進展,但仍然存在許多挑戰(zhàn)和發(fā)展方向。
根據(jù)《重大領域交叉前沿方向2021》的報告,以大數(shù)據(jù)、深度學習和算力為基礎的人工智能已經(jīng)在某些技術應用上取得了較大進展,如語音識別和人臉識別。然而,對于需要專家知識、邏輯推理或領域遷移的復雜性任務,人工智能系統(tǒng)的能力仍然有限。此外,現(xiàn)有的深度學習模型重點關注關聯(lián)關系,而缺乏對因果關系的處理,這導致了人工智能系統(tǒng)的可解釋性不足,處理動態(tài)性和不確定性的能力較弱。因此,人工智能需要朝著類腦智能、認知智能和混合增強智能等方向發(fā)展。
總結而言,人工智能在中國和全球范圍內都取得了顯著的發(fā)展。中國特別是在人工智能領域的投資和創(chuàng)新方面表現(xiàn)出色。未來,人工智能將繼續(xù)引領科技和產業(yè)的發(fā)展,同時面臨著提高可解釋性和處理復雜任務的挑戰(zhàn)。我們期待看到人工智能在更多領域的應用,為社會帶來更多的創(chuàng)新和便利。
我國智能機器人產業(yè)目前現(xiàn)狀是什么,未來有什么趨勢?本文將淺析一二。
01、智能機器人的行業(yè)現(xiàn)狀
A、2025年市場規(guī)模將達到千億元
2019年,除家用機器人外,工業(yè)機器人的市場規(guī)模大約在110億元左右,雖然受疫情影響,整體經(jīng)濟形勢低迷,但機器人行業(yè)依舊快速發(fā)展,2020年-2022年三年的市場規(guī)模大約是168億元、256億元和366億元。
雖然疫情對于經(jīng)濟增長有不小的影響,但對于智能機器人的發(fā)展有促進作用。
在家用機器人方面,隨著消費者居家時間增加,對于智能家居的需求也增加。比如掃地機器人運行時間更長,相對應的對于其運行效率的要求也就更高。
在工業(yè)機器人方面,因為人工有著不可控制因素,比如工廠無人操作,快遞無人配送等,這些情況催生了多領域對無人化、自動化、智能化生產力及勞動力的旺盛需求。
艾瑞咨詢預測,2021年-2025年國內智能機器人市場規(guī)模的年平均復合增長率將達到40%,2023年,除家用機器人外,工業(yè)機器人的市場規(guī)模大約在534億元左右,2025年市場規(guī)模近千億元。
B、5年融資840億元,商用服務機器人最受青睞
作為資本市場的風向標,投資機構的動向基本能反映行業(yè)的發(fā)展趨勢。
截止到2022年第三季度,近五年來智能機器人行業(yè)融資次數(shù)超過了500起,融資總額近840億元,粗略算下來每起融資約2.6億元。
從年度來看,2018年的融資次數(shù)最多,達到了141起,往后四年略有增減,2021年融資金額最高,達到了228億元,除了2019年融資金額剛剛超過100億元外,其余三年的融資額均在170億元左右。
從融資輪數(shù)來看,2018年A+輪及以前就占了77.3%,B輪、C輪及其他戰(zhàn)略融資等僅占了22.7%,到了2022年(前三季度),A+輪及以前只占了35.4%,B輪、C輪均占了24.6%。
隨著年份增加,A+輪及以前次數(shù)減少,B輪、C輪、戰(zhàn)略融資等次數(shù)增加,可以看出,市場逐步邁入穩(wěn)步發(fā)展階段,頭部企業(yè)開始顯現(xiàn)。
從細分領域來看,以清潔、配送、消毒、陪護、商業(yè)物流類為主的商用服務機器人融資次數(shù)最多,占比達到了63.8%;工業(yè)機器人融資次數(shù)次之,占比為27%;醫(yī)療、農業(yè)、安防機器人的融資數(shù)最少,占比分別為3.6%、3.4%和2.2%。
C、產業(yè)鏈分工明確,垂直細分有利于快速發(fā)展
中國有著強大的制造業(yè)產業(yè)鏈,智能機器人產業(yè)也不例外,目前已經(jīng)形成了完整的產業(yè)鏈。
在核心硬件方面,有減速器、控制器、專用芯片、伺服電機、傳感器等制造企業(yè)。
在系統(tǒng)軟件方面,有語音識別、機器視覺、運動感知等感知系統(tǒng)企業(yè),有SLAM技術、機器學習等決策技術企業(yè),有運動控制、力控制、智能控制等控制系統(tǒng)企業(yè)。
在系統(tǒng)集成方面,解決方案、操作系統(tǒng)開發(fā)、云平臺、網(wǎng)絡通信等供應商一應俱全。
在銷售渠道和售后維修方面,也有著完整的供應商。
目前入局的企業(yè)類型,包含了傳統(tǒng)機器人廠商,比如新松、艾斯頓、廣州數(shù)控、新時達等;智能技術企業(yè),比如云從科技、深蘭科技、靈動科技等;集成商,比如哈工智能、美的集團等;互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),比如騰訊、阿里、小米、百度等。
這些企業(yè)利用自身的優(yōu)勢,在產業(yè)鏈的不同環(huán)節(jié)研發(fā)完善技術,共同締造了一張智能機器人產業(yè)鏈地圖。
02、我國智能機器人行業(yè)發(fā)展驅動因素
A、智能機器人發(fā)展歷程
機器人實現(xiàn)完全自主的判斷、決策仍需不斷探索。機器人從誕生到向智能化邁進的發(fā)展進程大致可分為萌芽成長期、快速發(fā)展期與智能探索期三個階段。多樣傳感器的應用使得機器人從單純具備記憶、存儲能力的示教再現(xiàn)型向感知反饋型轉變,智能成熟度的提升催生機器人從傳統(tǒng)工業(yè)領域向更加貼合人類生活的服務領域滲透。
目前,整個產業(yè)處于機器人3.0探索階段,以期機器人從部分智能向完全自主的拐點出現(xiàn)。
B、行業(yè)發(fā)展驅動因素:政策引導
明確智能機器人產業(yè)頂層戰(zhàn)略地位,突破核心部件與關鍵技術難點,助力機器人向多樣化應用領域延伸。
政策推動機器人行業(yè)模式跑通,率先實現(xiàn)工業(yè)領域規(guī)模化?;谡叨说拇罅︱寗樱I(yè)機器人率先形成規(guī)?;?,助推整個行業(yè)的發(fā)展。近年來中國工業(yè)機器人的產量逐年攀升,2021年整體產量突破36萬套,達到近五年來的峰值,穩(wěn)居全球第一大工業(yè)機器人市場。2020年制造業(yè)的機器人密度實現(xiàn)每萬人246臺,逼近全球制造業(yè)機器人使用密度的2倍。機器人產業(yè)的蓬勃發(fā)展是企業(yè)積極響應國家號召的體現(xiàn),截至2021年底,機器人領域的專精特新“小巨人”企業(yè)數(shù)量達到101家,涵蓋整機、核心部件、系統(tǒng)集成等各類領域,為產業(yè)健康發(fā)展奠定堅實基礎。
C、行業(yè)發(fā)展驅動因素:技術賦能
核心硬件國產化比重加大,新興技術水平國際領先,機器人智能水平大幅提升。
機器人核心硬件,如減速器、伺服電機,長期受制于國外是限制行業(yè)發(fā)展的重要因素。
伴隨智能制造的轉型升級,許多企業(yè)開始摒棄買辦思維,加快國產自研進程,逐步縮小國產部件與進口零件的性能差距,核心零部件的國產化替代比重增大,進一步打破國外壟斷核心技術的局面。受益于國內人口體量對數(shù)據(jù)資源的支持,國內企業(yè)在大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等戰(zhàn)略性新興產業(yè)的發(fā)展比肩國際甚至處于領先水平。據(jù)統(tǒng)計,近十年中國AI專利申請量居全球首位,占比超過74.7%。智能技術的加持減輕機器人對核心硬件的依賴程度,以軟件賦能硬件,國產機器人另辟蹊徑,應用領域從傳統(tǒng)工業(yè)走向服務、醫(yī)療、農業(yè)、安防等新場景。
D、行業(yè)發(fā)展驅動因素:生產驅動
企業(yè)層面對效率、質量、成本的強烈需求,驅動“機器人代人”。
充足、高效、專業(yè)的勞動力是保障國家經(jīng)濟發(fā)展的前提。相較于人工,機器人在生產效率、質量、工作穩(wěn)定性、環(huán)境依賴性等多個方面具有固有優(yōu)勢。特別是在完成高精度、耗時長、環(huán)境惡劣等工作時,機器人可有效提升生產效率,統(tǒng)一產品質量,并且保障人身安全。
企業(yè)尤其是制造業(yè)的智能轉型升級,使機器人在工業(yè)領域具備成熟應用體系;在服務業(yè)、教育、醫(yī)療等領域的嘗試延展了機器人的應用邊界。伴隨著人口老齡化,機器人代人成為應對未來勞動力短缺的一種可能;此外疫情的反復爆發(fā)加速機器人代人進程。
03、智能機器人的應用場景
A、智能機器人在工業(yè)領域的應用
智能機器人在工業(yè)領域的應用比較廣泛,究其原因有工藝的穩(wěn)定性、生產效率、安全性等。
按照不同的應用場景分類,可以分為焊接機器人、搬運機器人、噴涂機器人、裝配機器人、加工機器人、清潔機器人等。主要運用在汽車制造、船舶橋梁、化工生產、金屬加工、核工程、3C電子、航空航天、儀器制造、物流運輸?shù)犬a業(yè)。
從實際應用來看,搬運機器人占比最高,達到了45%,這也是依托于中國消費者強大的網(wǎng)購能力。焊接機器人占比次之,為25%,主要用于汽車制造等加工業(yè)。裝配機器人位列第三,占比12%,主要用于汽車制造、3C電子、航空航天、儀器制造等產業(yè)。
伴隨工業(yè)領域小批量、多品種、定制化的新業(yè)務需求逐步替代規(guī)模化、單一化需求模式,部署簡單、成本友好、體積小、輕量化的協(xié)作機器人產線方案逐漸受到工業(yè)領域的追捧。2015年起,國內廠商紛紛布局協(xié)作機器人賽道,先后推出多款產品,并在近幾年實現(xiàn)更新?lián)Q代。
B、智能機器人在商業(yè)服務領域的應用
伴隨著消費水平的提高,商業(yè)服務的水平也在提高,但是受限于服務業(yè)人員流動大、培訓成本高、服務質量難以統(tǒng)一、效率低下等痛點,對服務型機器人的需求增加。
按照服務類型劃分,目前有清潔類機器人、配送類機器人、消殺類機器人、安防類機器人等,主要服務的商業(yè)場景有除菌、除塵、地面清潔、迎賓、配送等,服務的場所有酒店、寫字樓、商超、交通樞紐、銀行、餐飲、展覽館等。
目前,清潔類機器人的市場占比最高,達到了65%,配送類機器人次之,占到了18%,其他類機器人的市場占比均為個位數(shù)。
商業(yè)服務類的機器人優(yōu)勢有自主導航、精準避障、智能清潔、智能調度、數(shù)字化管理等,既可以保證服務的統(tǒng)一性,又可以節(jié)省管理成本。
C、智能機器人在醫(yī)療領域的應用
醫(yī)療機器人是一種集合醫(yī)學、生物力學、機械學、材料學、計算機視覺、數(shù)學分析等眾多學科的交叉研究領域,在醫(yī)院、診所、康復中心等醫(yī)療場景中發(fā)揮模擬手術、輔助診療、康復服務等功能。
按照實際用途,醫(yī)療機器人分為手術機器人、輔助機器人和康復機器人。
目前,手術機器人運用最多,該領域某龍頭企業(yè)研發(fā)的機器人手術系統(tǒng),已獲準應用于成人和兒童的普通外科、胸外科、泌尿外科、婦產科、頭頸外科以及心臟手術,每年完成手術120多萬例。
D、智能機器人在農業(yè)領域的應用
隨著人口老齡化趨勢不斷擴大,城鎮(zhèn)化率不斷提高,農村勞動力不斷減少,務農人口減少已是必然的趨勢。
但是,隨著科技的發(fā)展,機械化的普及,農業(yè)土地規(guī)?;?、精細化等新的耕作方式也得到了發(fā)展。
這些因素綜合下來促進了智慧農業(yè)的普及,以數(shù)據(jù)、系統(tǒng)、智能裝備為特征的智慧農業(yè)得到大力推動,作為自動化、無人化、智能化的有力推手,農業(yè)機器人逐漸成為農牧領域的發(fā)展熱點。那么,人工智能的現(xiàn)狀是什么?我們以前經(jīng)常講,人工智能的發(fā)展遇到了瓶頸,筆者認為,“瓶頸說”對于人工智能的現(xiàn)狀而言還是很高的評價,因為這起碼說明我們已經(jīng)把瓶子的別處都看了個通透,并且能夠確定何處才是出路所在了。但事實上,人工智能還達不到這個程度。筆者認為,人工智能的現(xiàn)狀是“瞎子摸象”,每個人的觀點和方法都沒統(tǒng)一,缺乏整體性的認識,因此也就沒有長遠的解決方案。人工智能界經(jīng)常引用這樣一段話——“飛機能夠成功飛上天是因為我們放棄了對鳥的模擬”。既然如此,人工智能為什么非要效仿人類智能機制呢?這句話還引出了一個隱藏于現(xiàn)實之中的弊端,那就是,人工智能界現(xiàn)在已經(jīng)分不清什么是權宜之計,什么是長久之策了。