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一分钟带你看懂人工智能产业链

作者:化树eTqY

#头条创作挑战赛#

1.在产业链角度观察,人工智能产业可以分为基础层、技术层和应用层。

基础层主要包括人工智能芯片、传感器、云计算、数据采集及处理等产品和服务,智能传感器、大数据主要负责数据采集,AI芯片和云计算一起负责运算。

技术层是连接产业链基础层与应用层的桥梁,包括各种深度学习框架、底层算法、通用算法和开发平台等;

应用层则是将人工智能进行商业化应用,主要提供各种行业解决方案、硬件和软件产品。

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当前,摩尔定律的助力使得基础层和应用层得以快速发展。强大的服务器计算能力,尤其是并行计算单元的引入,显著加速了人工智能训练效果。除了传统的CPU,GPU、FPGA、ASIC等各种硬件被广泛应用于算法加速,加快了人工智能在云端服务器和终端产品中的应用和发展。技术层方面,已有数学模型得到重新发掘,新兴的合适算法不断创新。图模型、图优化、神经网络、深度学习、增强学习等都是重要的技术成果。

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2.上游产业链

产业链的上游毫无疑问就是所谓的基础层,包括计算机硬件(AI芯片),计算系统技术(云计算、大数据、5G通信),数据(数据采集、标注、分析)。具体相关分析见相关产业链文章。

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基础层提供包括数据资源、硬件设施以及计算力平台等一系列基本支持。具体来说,基础层包括人工智能芯片、传感器、大数据和云计算等。大数据和智能传感器主要负责数据采集,而AI芯片和云计算则用于数据分析和计算。在这些领域,技术门槛相对较高,相关的生态体系已经基本形成。目前,浪潮、戴尔和HPE是全球人工智能基础设施市场份额前三的厂商。其中,浪潮以16.4%的市场份额成为全球人工智能基础设施市场的龙头企业。

3.中游产业链

在应用层面,人工智能技术平台主要专注于计算机视觉、语音识别和自然语言处理等领域。一些代表性的企业包括科大讯飞、格灵深瞳、捷通华声(灵云)、地平线、商汤科技、永洪科技、旷视科技、云知声等。百度、阿里巴巴和腾讯作为各自行业的巨头,在人工智能产业链上布局较为全面,属于人工智能产业的综合选手,并在人工智能技术层上占据着较大的市场份额。

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在通用计算芯片(CPU)和图形处理芯片(GPU)领域,全球市场基本上由美国的英特尔和NVIDIA等芯片厂商垄断。这些公司拥有先进的技术和专利,形成了较高的技术和专利壁垒,导致其他竞争者难以进入市场。然而,华为的麒麟芯片、巴龙芯片、昇腾芯片以及鲲鹏芯片等新兴芯片有望突破这一壁垒。在未来几年中,全球各大芯片企业、互联网巨头和初创企业将成为该市场的主要竞争者。

在计算力指数国家排名中,美国位列第一,拥有全球最多的超大规模数据中心,这是美国计算力优势的基础。中国排名第二,在人工智能算力方面领跑全球。日本、德国和英国分别位列第三至第五名。计算平台方面,全球市场被亚马逊、谷歌、阿里、腾讯、华为等公司基本垄断,但小公司的计算平台凭借价格优势仍有生存空间。

技术层是人工智能产业发展的核心,涵盖通用技术、AI技术框架以及算法模型等。这一层级依托于海量数据的挖掘处理和机器学习建模,以解决实践中的各种具体问题,并进行各种应用技术的开发。计算机视觉、自然语言处理、语音识别、机器学习、深度学习和知识图谱都是该层级的代表性技术。一些优势企业如谷歌、亚马逊、Facebook等正在加快机器学习和深度学习底层平台的部署,并建立行业事实标准。

目前,全球范围内已经有近40个不同类型的人工智能学习框架,这导致生态竞争异常激烈。各大公司纷纷推出开源框架用于深度学习模型的训练,包括Caffe、Theano、Torch、MXNet和TensorFlow等,这极大地降低了人工智能技术在实践中的门槛。在中国,百度的飞桨(PaddlePaddle)、清华大学的计图(Jittor)和华为的MindSpore也相继问世。除了谷歌、阿里巴巴、百度和腾讯等科技巨头积极布局之外,一些公司如商汤科技、旷视科技和科大讯飞等也加入了技术层的深耕行列。

4.下游产业链

应用层以模拟人类智能特征为基础,构建了人工智能技术的路径。该层主要包括算法理论(机器学习)、开发平台(基础开源框架、技术开放平台)和应用技术(计算机视觉、机器视觉、智能语音、自然语言理解)等方面。腾讯和中国平安是在人工智能应用层面上具备广泛布局的公司。在下游应用方面,常见的应用包括扫地机器人、工业机器人、智能交通设备等。

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应用层是人工智能技术在各不同场景下的商业化应用。人工智能已在金融、教育、交通、医疗、家居、营销等多垂直领域取得较大发展;与此同时,智能终端、模型预测控制、推荐系统、定位与地图构建等服务层面及自动驾驶汽车、无人机、智能机器人、智能语音助手等人工智能产品发展迅速。

受人工智能技术应用的链条长、短期获益难度大等因素影响,一些早期的技术型企业也纷纷将重心转移到等垂直领域的软硬件解决方案当中。众多人工智能各类企业“从谋求单点技术的极致,向场景化综合生态发展”,这无疑推进了AI技术与商业应用场景的落地与融合。国外应用企业以苹果、IBM等为代表,而中国企业在应用层发展最为活跃,除华为、小米、阿里巴巴等大型企业外,众多中小型企业也纷纷加入应用层的竞争行列当中。

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