赛迪：智能基建需求强劲，数字化提供燃料
澎湃新闻 / 2020-07-11 12:24:17
日前，2020世界人工智能大会云端峰会在上海举行。本次大会采用线上为主、线上线下结合的形式，讨论人工智能产业的现状、难点和前景。事实上，近年来我国一直在布局人工智能顶层设计，推动智能产业发展，人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力，也在受到广泛关注的新型基础设施建设中占据不可或缺的位置。
近日，赛迪顾问发布报告认为，当前，中国人工智能产业正处于成长期迈向成熟期的关键节点，发展模式正日趋精细化、重点化。在人工智能新基建的建设方面，我国正积极布局信息基础设施、创新基础设施和融合基础设施三个方面，这将有力促进我国数字化体系建设，成为经济发展新动能。
赛迪顾问表示，数字经济规模占中国总GDP比重不断增加，在考虑到新基建的影响后，预计2030年人工智能产业将对经济增长产生约10%的利好影响。
早在2017年，国务院就印发了《新一代人工智能发展规划》，对我国人工智能产业进行全面系统的顶层架构设计，开启了中国智能产业新时代。
赛迪顾问认为，经历数年的爆发式发展，中国人工智能产业逐渐成熟，核心产业规模已突破千亿元，一批人工智能独角兽企业成为世界创新的引领者，中国人工智能产业正在迈向新阶段。
《AI新基建架构设计与经济价值研究》报告围绕人工智能新型基础设施建设，从产业形势、发展脉络、建设内容、建设理念等方面展开人工智能产业的新基建发展蓝图，从宏观角度为AI新型基础设施建设的参与者提供架构参考和发展建议。
01：把握时代变革点，布局AI新基建
时代进步，浪潮更迭。世界的每一轮科技革命都需要全新的基础设施进行支撑。智能革命的浪潮势不可挡。如今中国人工智能产业正在迈向新的阶段，社会对于智能化的需求不断增加。为进一步加强人工智能的对于我国的经济带动效应，AI新基建受到国家的高度关注。
1.1 中国人工智能产业步入发展关键期
继2017年国务院印发《新一代人工智能发展规划》，中国人工智能产业开始进入爆发增长期。如今，中国人工智能产业规模趋于稳定，资本投资向后期推移，智能应用逐步深化，中国人工智能产业正处于成长期迈向成熟期的关键节点。
中国人工智能核心产业规模及增长率（左）；2019年中国人工智能产业规模结构（右），数据来源：赛迪顾问，2020.06
1.1.1 产业发展趋于稳定：从极速扩张到深耕细作
经历全球人工智能爆发增长阶段，至2019年，中国人工智能产业逐渐趋于稳定，产业模式探索已基本完成，产业焦点从技术驱动转向多元化的场景应用和行业中的深度融合。中国人工智能正逐渐离开高增长率的成长期，驶向产业的成熟阶段。2019年，中国人工智能产业规模达到1291.4亿元，产业初具规模，同比增速为30.8%，相比2017年高增长时期的43.5%有所降低。
人工智能企业逐渐从快速市场占有的模式向行业深耕细作转变。
1.1.2 投资轮次向后推移：从战略布局到重点发力
2012年开始，人工智能行业投融资资金规模呈现指数型增长态势，大量的资本涌入人工智能行业。2019年中国人工智能行业的投融资总金额伴随人工智能领域投融资数量下滑而急剧缩减，2019年中国人工智能投融资总金额为381.04亿元，仅为2018年投融资总金额的54.5%。
相比2018年的1.07亿元，2019年的平均单笔投融资金额为1.15亿元，单笔投资金额增加。2019年，中国人工智能领域A轮及天使轮融资数量为223件，仅为2018年中国人工智能领域A轮及天使轮融资数量的43%，且2019年中国人工智能融资额超过10亿元的投资金额占总融资额比例的22.8%。
这表明在产业逐渐迈向成熟期的过程中，投资机构开始从领域布局到重点发力特定优质企业，通过打造标杆独角兽企业，最终形成领域龙头，完成投资闭环。
1.1.3 应用场景开始深化：从单点应用到深度融合
目前，人工智能已在金融、医疗、教育、零售、工业、交通、娱乐等诸多领域进行智能化的渗透。在智能变革的趋势下，传统行业纷纷开始探索如何与人工智能结合应用。人工智能具有极强的产业带动作用，中国传统产业智能化探索之路最终将需要发挥人工智能的“头雁”效应，从而充分赋能产业。
随着传统产业的智能化实践逐步深入，单点应用的模式将越来越不能满足用户的智能化预期，人工智能技术需要围绕应用场景需求进一步下沉，通过产业智能化重塑与实体经济深度融合，完成从供给侧的技术驱动主导转向需求侧的场景化应用主导转型。
1.2 科技变革引发智能基建强需求
蒸汽时代，道路基建使得生产要素得以运输；电气时代，电网基建使得电力能源得以输送；信息时代，网络基建使得大量数据得以交换。世界的每一轮科技革命都需要全新的基础设施进行支撑。
如今，人工智能代表的新技术正在升级人类社会的生产方式、消费方式、运转方式和治理方式，社会正在进入智能时代。现有的人工智能基础要素正接受前所未有的挑战，不断强化的人工智能算法需要强大的算力进行支撑，大量的应用亟待智能化升级，甚至人们生活的方方面面都需要智能化的重塑。科技革命浪潮深刻改变着人类社会，与时俱进的基础设施建设已成为社会发展的必选项。
1.2.1 算法模型深度强化需要强大的算力作为根基
自2012年杰弗里·辛顿领导的小组采用深度学习模型AlexNet在全球Image大赛中拔得头筹，以神经网络为核心的深度学习算法吸引学界强烈的关注。深度学习算法突出的能力使其迅速成为人工智能领域主流研究方法。
以1959年神经网络诞生时所需要的算力为基准，2012年AlexNet模型所需的算力已经是1959年模型的一亿倍，平均每年需要增加0.5倍的算力以满足新模型的计算需求。而在2012年后，深度学习算法的演化进入新阶段，计算能力需求为平均每年增加4倍。全新的算法在提升人工智能性能的同时需要更为庞大的计算能力作为支撑。
1.2.2 大量的智能化应用需要社会智能服务能力升级
随着信息技术的进步以及互联网的普及，中国数据量急剧增加。预计2025年，全球数据总规模达到48.6ZB，远超2019年的7.6ZB。海量的数据为人工智能提供基础，衍生出大量的智能化应用。智能化设备的诞生再次激发出更多的数据。2019年中国智能终端产品市场出货量达到7.7亿部，预计到2025年将达到36.12亿部。爆炸式的数据增长以及人们对于智能化的需求给社会智能服务能力提出更高的要求。
1.2.3 智能时代的社会需要面向未来的城市支撑
城市是人民生活的环境，也是经济发展的载体。正如百年之前人类无法想象当下的繁华，未来的智能时代，人类社会将发生天翻地覆的变化，城市将变得不再一样。
自2009年IBM首次提出“智慧城市”概念，中国开始加大智慧城市的投资规模。当前中国省级和副省级城市已经全部开始建设智慧城市，地级城市提出建设智慧城市的比例超过90%，人工智能时代将愈发需要智慧城市基础建设，为社会进步提供重要支撑。
中国新型智慧城市IT投资规模（亿元）及增速；数据来源：赛迪顾问，2020.06
1.3 国家注重打造经济，发展新引擎
人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量。我国大力推动人工智能产业的发展，国务院在2017年发布《新一代人工智能发展规划》，对人工智能产业进行系统全面的战略部署。随着我国人工智能产业发展不断成熟，人工智能在社会中发挥的重要牵引作用日益突显，国家对于人工智能基础设施建设高度重视，力图通过人工智能的基础设施建设为经济发展构筑智能新引擎。
1.3.1 新型基础设施建设是时代发展必选项
从全球经济发展来看，基础设施建设是促进经济发展的重要战略举措。机场、港口、桥梁、通信、水利及城市供排水供气、供电设施等基础设施建设不仅为百姓生活提供方便，更为国家经济发展提供运转基石。
新时代下，人们对于社会的基础要素提出新的需求，高效率的能源输送、高端的工业体系、高速的信息传输以及智能化的社会治理等都将成为未来国家保持先进的现代化体系的必选项。只有国家战略与时俱进，大力强化新型基础能力建设，才能够满足时代演进的新要求。
1.3.2 数字经济GDP占比逐年增加，数字化体系建设将成为经济发展新动能
随着社会进步，全球经济逐渐从第一产业向第二、三产业转移，高附加值的产业将不断的成为经济主流。
从1994年中国正式接入互联网，中国开启数字化加速进程。截至2019年，中国网民已经达到8.5亿人，移动互联网月活跃终端13.47亿台。数字经济已经成为中国经济发展不可或缺的重要组成。2014年至2019年，中国数字经济总体规模持续增长，且数字经济规模占中国总GDP比重不断增加，数字化体系建设将打
通信息传输通道，为中国社会提供经济发展新动能。
1.3.3 国家密集关注新型基础设施建设
早在2018年12月的中央经济工作会议便提出“要发挥投资关键作用，加大制造业技术改造和设备更新，加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”。
新基建的概念首次在中央经济工作会议中提及。2020年，新冠肺炎疫情席卷全球，世界经济受到巨大冲击，新型基础设施建设再次受到国家的密集关注。
2020年3月，中共中央政治局常务委员会会议提出要加快5G网路、数据中心等新型基础设施建设进度。2020年4月，国家发改委初步界定，新基建包括信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施三方面。
02：“软硬兼修”的AI新基建
人工智能基础设施建设，相比于传统基础设施，AI新基建不但需要实体硬件设施的建设支撑，而且需要软件系统、智能平台等软实力建设。最终，人工智能基础设施的建设要实现软实力与硬实力有机的统一，从而软硬一体发挥效能。
2.1 AI新型基础设施建设内容
人工智能基础设施需要体系化、系统性的从整体角度进行建设。人工智能产业具有很强的独特性，建设的内容既包含软件算法、智能平台等软实力的搭建，又需要网络、计算、存储等硬件设施的建设进行支撑。利用智能化核心将软件与硬件融为有机整体，最终实现智能化赋能。
2.1.1 体系架构
目前来看，人工智能新基建的建设内容涉及信息基础设施、创新基础设施和融合基础设施三个方面，是从基础能力建设到创新服务提供再到应用试点升级全流程的体系化架构。
信息基础设施在硬件层面对人工智能进行支撑，为人工智能产业发展提供所需的基础资源；同时人工智能产业仍需要长期探索和不断的创新演进，创新基础设施的建设为产业核心能力发展提供动力；融合基础设施是AI新基建的价值体现，人工智能传统领域的赋能和新兴业态的激发将促进社会经济的发展。
2.1.2 人工智能平台将成为核心基础输出点
目前，人工智能开放创新平台是人工智能技术标准化输出的重要端口，是AI新基建的重点建设内容之一。在人工智能开放平台中，用户可以根据自身需求以相对低成本的方式获取智能化能力。
国家对于人工智能开放创新平台给予越来越多的关注，科技部等多部门大力支持国家新一代人工智能开放创新平台建设，截至2019年，已有15家单位成功入选国家新一代人工智能开放创新平台。
2.1.3 创新基础设施建设为人工智能提供源动力
相比于很多产业，人工智能是能够随着社会发展不断进化的独特性产业。在新基建的实施整体设计过程中，既要求人工智能技术能够有效为社会提供服务，又需要考虑到人工智能的动态发展特性，打好人工智能产业发展的底座。
创新基础设施的建设是人工智能核心技术能力增长的重要渠道，在创新基础设施载体中，人工智能技术能够实现更加快速的研发迭代，从而保持人工智能产业活力。
2.2 AI新型基础设施建设理念
人工智能新型基础设施建设意在加强社会链接能力，为社会提供重要基础服务支撑。通过打造可靠安全的网络体系强化核心可控能力。
数字产业是未来时代势不可挡的趋势，数字化与智能化相辅相成，协同并进，智能化扩充数据积累，数字化为智能提供燃料。人工智能新型基础设施建设同时要为社会治理和民生应用赋能，智慧化的治理手段与智能化的生活方式是AI新基建的最终成果体现。
2.3.1 AI新型基础设施建设指南
人工智能新型基础设施的建设需要大量的资金投入和长期的时间投入。作为前沿探索性新兴产业，人工智能的新型基础设施建设需要研发与实践协同并进。前期阶段主要建设方向应为通信和计算类基础设施的构建，夯实人工智能技术能力根基。
中期阶段，研究能力与核心能力输出成为人工智能基础设施建设关键，基础设施的建设既要保证设施的延续性，又要为社会实现赋能。长期阶段则要统筹引领，扩大应用实现规模效应，最终形成人工智能基础设施体系。
北京和上海率先推出新型基础设施行动方案，在顺应区域发展战略，依托当地资源基础的同时，重点以网络、科技创新和智慧应用为建设重点。同时行动方案中明确资源要素、市场环境、标准规范等方面的保障措施。
对比来看，北京着重构建生态形成网络、数据、创新、应用、安全的全方位体系；上海抢抓人工智能阵地，重视技术的应用落地，拓展丰富创新场景。
03：AI新基建将成为经济发展“催化剂”
智能化基础设施建设是为人工智能产业提供有力的基础支撑，进而助推人工智能产业驶入加速车道。人工智能产业的蓬勃发展将衍生出全新经济业态、赋能传统行业智能化升级，对经济发展产生重要的推动作用。
人工智能新基建将从三大方面深刻影响社会经济的发展。第一方面，人工智能领域基础设施建设将对人工智能产业本身产生巨大的促进作用。计算能力的提升、数据资源的丰富、创新研发的升级将成为人工智能产业进一步深化的基石。
第二方面，人工智能具有很强的技术融合性，5G、区块链、边缘计算等前沿新兴技术能够与人工智能产生技术协同效应。多元技术的融合将衍生出全新的应用场景和应用模式，激发新兴经济业态的形成。
第三方面，智能基建最终是要让整个社会经济享受到智能化的赋能，传统行业已经历了信息化、数字化的转型升级。在智能时代的趋势下，人工智能与实体经济的深度融合将带动传统行业紧随时代潮流，推动社会经济持续发展。
3.1 AI新基建开启人工智能新纪元
AI新基建将主要从核心能力提升、研发水平提高、试验场景丰富三个层面对人工智能产业起到加速作用。新基建的建设是未来人工智能实现产业化的关键，只有利用社会整体的力量共同建设，才能够为智能产业打造良好的底座，从而开启时能时代新纪元。
3.1.1 核心引擎强化升级助推人工智能产业驶入快车道
新型基础设施建设对于人工智能核心能力提升起到重要作用。计算能力、网络通信、数据资源等方面基础设施建设是AI新基建中对人工智能产业起到直接促进作用的因素。
2019年中国数据中心IT投资规模为3698亿元，预计2025年，系统智能化将受到更多的重视，数据中心IT投入将可能相比2019年翻倍，达到7071亿元。
2022年，全球人工智能市场中用于算力的投资将超过176亿美元，该市场未来五年的复合增长率（2017-2022年的CAGR） 将超过30%。
人工智能基础支撑设施的强化会为人工智能产业提供强劲的发展动能，推动人工智能产业驶向快车道。
3.1.2 新基建加速创新能力，引导产业进入正向循环
目前，人工智能技术在能力上依旧属于弱人工智能，当前的人工智能只能基本上满足人们对于智能的需求。
做到相对准确的感知、有目标输入的认知和简单的决策工作。从增强智能到人工智能，还需要科学家们长期的探索。AI新基建的提出能够全方位地为人工智能产业提供支撑，创新环境的构建能够加速人工智能技术研发，以技术进步推动产业发展，再以产业经济带动科技研发，从而形成新兴产业正向发展循环。
3.1.3 新基建为人工智能构造试验田，补齐智能生态闭环
AI新基建的建设重点中，以人工智能为核心支点的人工智能试验区是推动产业发展的关键一环。2019年8月，科技部制定并发布《国家新一代人工智能创新发展试验区建设工作指引》，以推动人工智能创新发展试验区的建设。
目标到2023年，布局建设20个左右试验区。试验区的建设不仅为人工智能产业提供试点示范的场所，而且为人工智能产业创造出与现有社会协同发展的磨合条件。大量的智能化应用得以在试验区内落地，并产生丰富的反馈数据，进而提升算法能力，最终形成智能生态的产业闭环。
3.2 新基建将进一步加强技术融通纽带
人工智能具有极强的技术融合特性，算力、算法和数据是人工智能发展的内生动力，新基建的提出能够围绕智能应用加速新兴技术与人工智能的协同。
例如，云计算基础建设为人工智能提供计算资源保障，区块链技术的应用保障算法实现的安全性，5G提升了数据传输效率和稳定性，为更多应用场景提供可能。
云计算：数据上云、业务上云、政务上云等等已经成为目前社会数字化转型的重大工程。云计算通过数据中心整体的资源调度能够为人工智能提供计算能力的支撑。AI新基建将人工智能与云计算的纽带进一步加深。云计算需要人工智能的智能化资源管理，人工智能需要更强大的算力提供支撑。
5G：2019年5G技术已经在中国正式进入商用阶段，众多智能手机厂商和芯片厂商开始发布5G产品。5G技术的高性能传输通信能力将为拥有高速率、高精度、低延迟需求的人工智能应用提供可能性。5G与人工智能的基础设施协同建设将有助于衍生出更加丰富的应用场景。
区块链：区块链技术正成为全球技术发展的前沿，全球主要国家积极出台区块链相关政策，加快推动区块链技术和产业创新发展。区块链的发明有助于形成全球性的信用共识体系，能够在很大程度上提升人工智能的安全性和稳定性，为打开全新应用场景奠定基础。
3.3 AI新基建将有效推动经济列车快速前行
人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术，具有溢出带动性很强的“头雁效应”，AI新基建将进一步催化更多全新的智能业态、对更多的传统行业产生赋能，在社会的产业、民生、治理、生态建设中发挥巨大的作用。
3.3.1 智能基建有助于催生新兴经济业态
智能新基建在计算能力、信息连通、数据资源等方面对人工智能产业提供了重要的支撑，创新基础设施和融合基础设施为产业发展提供了源动力和试验田。产业环境高度利好，加速激发以人工智能为核心的新兴经济业态形成。
数字孪生城市、自动驾驶、无人工厂、自动诊疗等前沿经济业态将在智能基建的助力下加速成熟，为社会发展提供活力。
3.3.2 新基建加速传统行业智能转型
人工智能主要在成本降低、效率提升、服务质量加强三个方面对传统行业实现赋能。新型基础设施的建设能够进一步加强人工智能的行业赋能效应。
赛迪顾问依据上述指标维度，利用“有无对比法”，预测分析2030年新基建对人工智能行业赋能情况的效果。赛迪顾问预测，在物流、交通、文娱等行业，新基建的建设能够很大程度上加速智能普及、加快智能技术成熟、催生全新应用，从而产生更多的行业促进效果。
3.3.3 新基建将有效增强人工智能经济推动力
人工智能对经济有极强的推动作用，经测算，预计2030年，人工智能对于中国GDP经济增长贡献率达到12%。随着中国开启新基建进程，人工智能作为新基建的建设重点之一，将受到宏观层面的强烈推动。
在考虑到新基建的影响后，
预计2030年人工智能产业将对经济增长产生10%的利好影响
。经过新基建的建设，更多的传统行业能够以更低的成本应用人工智能，从而提升经济整体效率，降低经济运营成本。
04：赛迪洞见
赛迪洞见：根据人工智能产业发展现状和新基建的建设预期，分析未来5-10年人工智能的产业、技术、应用等发展趋势。研究人工智能前沿技术的发展情况与落地趋势，洞悉在新基建背景下人工智能产业的整体趋势。
4.1 技术前瞻
从1956年人工智能概念首次被使用以来，人工智能技术不断发生着演变，人类对于人工智能的理解经历了推理智能、知识智能和学习智能演化，人工智能的边界伴随着社会的进步不断扩充。
当前，我们正处于人工智能产业发展的第三个宏观浪潮，基于深度学习逻辑的人工智能为机器赋予了感知、认知和决策的能力。未来人工智能技术将变得更加高效、开放、自主，智能化的技术将变得更加以“人”为本。
4.2 AI新基建背景下的趋势研判
新型基础设施建设的提出将人工智能产业上升到了社会公共基础资源的战略范畴。人工智能将成为国家重点投资的重点，通过国家集中建设服务于全社会。
中国人工智能产业的发展初期，人工智能是某些行业领域的科技探索。新基建的提出是将人工智能行业赋能的能力放大，从某些特殊领域的应用到全行业全社会的赋能。
未来在新基建不断推进的背景下，人工智能产业将围绕能力升级和高效赋能的方向发展。智能体交互的学习方式智慧导向的城市建设通用标准化的人工智能认知能力全面升级。在新基建的背景下，预计未来5年，人工智能产业将与人们的生活结合的更为紧密。人工智能产业的发展将更深层次地渗透在人们生产生活中。在人工智能的核心能力建设层面，认知能力的提升将成为未来机器能够更深刻理解人类世界的关键。
机器的学习方式也将从大量的人工输入的指导模式，转换成为高度自主的自学习模式，大量的智能设备能够将学习到的知识相互联通，交互认证。未来，通用标准化的人工智能技术使得人们能够更加便捷低成本地赋予机器智能。城市的建设也将为了满足人们智能化的需求而发生改变。
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