全球人工智能領(lǐng)域?qū)＠麑嵙ε琶袊膬?yōu)勢和問題在哪？
2020-09-02 16:58:49
? ? ? ??人工智能已經(jīng)成為當(dāng)今最熱門的技術(shù)之一，在機器人、無人駕駛、語音識別、圖像識別、自然語言處理等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。全球主要大國都在該領(lǐng)域投入了大量的資金，中美下注最多。與5G、創(chuàng)新藥等行業(yè)類似，世界上各大科技巨頭為搶占技術(shù)制高點，都申請了大量的專利。人工智能領(lǐng)域最核心的技術(shù)是以機器學(xué)習(xí)為代表的各種算法，因此軟件、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)是這場技術(shù)競爭的主角。
? ? ? ? 誰才是人工智能領(lǐng)域?qū)＠麑嵙ψ顝姷钠髽I(yè)？
? ? ? ? 回答這個問題其實不容易。人工智能涉及的領(lǐng)域太過廣泛，每個公司專注于不同領(lǐng)域。為了使問題簡化，本文討論的人工智能方面的專利，主要是指在權(quán)利要求中明確提到人工智能的相關(guān)算法，包括決策樹、貝葉斯理論、支持向量機、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、增強學(xué)習(xí)、遷移學(xué)習(xí)等。
? ? ? ? 僅在專利說明書中提到人工智能的軟件和硬件，例如自動剎車的程序，或者無人駕駛汽車中用的激光雷達，這些專利雖然提及人工智能，但在權(quán)利要求中并無相關(guān)的學(xué)習(xí)算法。比如相關(guān)專利的內(nèi)容是遇到障礙物自動剎車的程序，在權(quán)利要求書中描述探測障礙物、指令剎車的步驟，這些步驟可能屬于自動駕駛這一人工智能模塊范圍內(nèi)的，但在專利的權(quán)利要求書中并無相關(guān)的學(xué)習(xí)算法，因此不在本文的收錄范圍。
? ? ? ? 此外，人工智能領(lǐng)域的專利主要是在2012年之后申請的，大部分都與深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)。為了數(shù)據(jù)處理的方便，本文只分析2008年之后申請的有效專利，排除了早期的人工智能領(lǐng)域的專利和已經(jīng)失效的專利申請。
? ? ? ? 在2008年后，全球在人工智能領(lǐng)域的有效專利家族約6萬個，專利數(shù)量約10萬件。主要申請的國家是美國與中國，占絕對多數(shù)，其中在中國申請的專利數(shù)量已經(jīng)超過美國，但在中國申請的專利有相當(dāng)部分都是外企申請的。
? ? ? ? 全球在人工智能領(lǐng)域的有效專利數(shù)量50強排名如下：
? ? ? ? 從上圖可以看出，IBM、中國科學(xué)院、微軟、國家電網(wǎng)、百度、Google、西安電子科技大學(xué)、三星、浙江大學(xué)、清華大學(xué)等專利數(shù)量分列前十。值得一提的是，在人工智能領(lǐng)域的專利申請，中國的申請人中大學(xué)占了絕對多數(shù)的比例，這一點與美國明顯不同，美國的主要申請人都是企業(yè)，大學(xué)申請的數(shù)量非常少。美國的大學(xué)在人工智能方面的研究主要側(cè)重基礎(chǔ)算法，偏數(shù)學(xué)理論方面，難以通過專利來保護。
? ? ? ? 專利數(shù)量顯然不能等同于專利實力，關(guān)鍵還要看專利的保護范圍。但對于幾萬件專利的數(shù)據(jù)，逐一閱讀分析每一篇專利的權(quán)利要求不現(xiàn)實。在專利分析中，一般通過計算機統(tǒng)計專利家族數(shù)量、權(quán)利要求個數(shù)、說明書頁數(shù)、被引用的次數(shù)等來估算專利強度。專利申請的國家多、權(quán)利要求數(shù)量和說明書頁數(shù)多，申請人付出的費用也會多，說明申請人對專利的重視程度高，專利被引用的次數(shù)多，說明潛在應(yīng)用前景廣闊，價值也可能高。當(dāng)然這些都是基于大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，并不能準(zhǔn)確對應(yīng)到每個單獨的個案。
? ? ? ? 全球在人工智能領(lǐng)域的專利強度20強排名如下：
? ? ? ? 從上圖可以看出，在人工智能領(lǐng)域的專利強度排名中，微軟、Google、IBM、百度、三星、中國科學(xué)院、高通、Intel、西門子、Magic leap分列專利強度前十。
? ? ? ? 需要說明的是，人工智能領(lǐng)域的專利申請主要是在2015年之后申請的，絕大多數(shù)專利尚未授權(quán)，被引用的也不多。在這種情況下的專利強度計算，申請數(shù)量的權(quán)重會變大。因為大家的專利都才申請沒多久，還未決定進入的國家，都未授權(quán)，也未被引用，這些計算專利強度的參數(shù)都基本相同。但隨著時間的推移，這些參數(shù)會變得不同，同樣的算法下，專利實力的排名會發(fā)生很大的變化。
? ? ? ? 在人工智能領(lǐng)域的專利排名中，微軟、Google、IBM、百度、三星無論是專利數(shù)量還是專利強度上都排在前幾位，是專利實力最強的企業(yè)。人工智能領(lǐng)域的專利申請人主要是中美兩國的企業(yè)和大學(xué)，美國科技企業(yè)優(yōu)勢明顯，中國主要申請人是大學(xué)與科研機構(gòu)。中國的專利數(shù)量占優(yōu)，但大部分都只在中國申請。
? ? ? ? 微軟、Google、IBM已經(jīng)有相當(dāng)一部分基礎(chǔ)專利獲得授權(quán)，這些專利的權(quán)利要求非常寬，覆蓋數(shù)據(jù)訓(xùn)練和機器學(xué)習(xí)幾大算法在圖像識別、自然語言處理等各個方面的應(yīng)用，基于其開源代碼進行的后續(xù)創(chuàng)新，都在這些專利的范圍內(nèi)。一旦后續(xù)跟隨者違反開源協(xié)議，這些專利都能成為制約的武器。
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