中丽人工智能竞争现状比拟分析及启示

人工智能（Artificial Intelligence，AI）作为二十一世纪三大尖端技能之一，可以从制造业、交通运输、康健、教诲等许多领域为社会和经济的发展带来重大影响。
当前，天下紧张国家都积极布局，以推进人工智能的发展。
根据经济互助与发展组织（OECD）人工智能不雅观察站的调研结果，大约有60个国家/地区制订了人工智能政策。

人工智能已成为中美两国竞争的着力点。
通过比拟剖析中美两国人工智能的发展现状，能更加深入理解两国的竞争态势。
基于此，本研究借鉴美国智库Center for Data Innovation发布的2021版中、美、欧AI实力比拟报告（Who Is Winning the AI Race: China, the EU, or the United States? — 2021 Update）中采取的人工智能领域的比拟指标，在系统梳理中美两国人工智能政策方案的根本上，比拟该领域科研现状、家当发展、人才支撑、硬件根本、市场运用、数据规模方面的发展现状，剖析中美各自的利害势，并为中国人工智能的发展提出启迪。

美国在人工智能领域发展较早，一贯引领着发展前沿，以国防部为代表确当局机构持续推动着人工智能的发展和运用。
自2016年起，美国相继发布了一系列关于人工智能发展计策的政策文件。
在奥巴马期间，美国政府发布了三份关于人工智能发展的报告，从人工智能对网络安全领域的影响、人工智能重点领域以及人工智能对美国经济的影响等方面布局；特朗普政府期间，出台了九份人工智能政策报告，紧张聚焦人工智能在情报体系中的运用、人工智能研发重点、人工智能与国家安全等方面布局。
至此，美国开始关注人工智能监管问题。
目前为止，拜登政府上台后也发布了一份关于人工智能的报告，其紧张目的是制订一种全面而持久的国家方法，以保持美国人工智能在国家安全、技能竞争方面的上风，尤其是在与中国的竞争方面。

奥巴马、特朗普和拜立地代的人工智能国家政策各有侧重（表1），都聚焦于对国家各行各业的影响，强调其在帮助美国保持环球科技领先地位和保障国家安全方面的主要性。

中国政府自2015年以来发布了多份人工智能干系的国家级政策文件（表2），反响了各个领域开拓和支配人工智能的目标。

2015年中国政府共发布了两份涉及人工智能的政策文件，《中国制造2025》《关于积极推进“互联网+”行动的辅导见地》，前者将人工智能的布局划分为十年，旨在将中国发展成为人工智能领域的主导者，后者将人工智能与“互联网+”相联系，着重强调人工智能新兴家当的造就，例如，加快智能家居、智能终端、智能汽车等领域的运用；2017年景长的人工智能干系政策文件将人工智能提升到国家计策地位，并将其发展方案详细化，明确落实到造就智能产品和做事、打破软硬件根本的核心技能、深化发展智能制造、构建支撑体系和其它保障方法六个方面；2019年的人工智能政策进一步完善人工智能发展的细节，例如设立国家新一代人工智能管理专家委员会、发布人工智能管理的八项原则等；2021年最新发布的《中华公民共和国国民经济和社会发展第十四个五年方案和2035年远景目标纲要》将新一代人工智能作为科技前沿领域攻关的紧张目标领域。

从发文机构来看，在排名前15的机构中，美国机构霸占9位，中国机构霸占3位。
排名第一的是美国卡内基梅隆大学，第二是中国清华大学。
前者的发文量远高于后者。
同时，美国的高质量论文来源不仅仅局限于学术界，还有企业参与，例如微软、谷歌等互联网巨子公司。
而在中国，大部分的研究来源于学术界。

美国的发展环境吸引着天下各地的人才，其劳动力拥有显著上风，特殊是高技能的人工智能研究职员。
国际研究生个中的主要来源。
目前美国人工智能干系领域的研究生中约有三分之二出生在国外，超过80%在美国接管培训的国际人工智能博士留在该国。
据有关数据，在IBM58%的人工智能技能研究职员来自国外 。
但是，美国面临的寻衅在于如何留住国外留学生，当前的移民政策并不利于吸引人工智能人才，乃至对人工智能的发展形成了障碍。

中国的教诲举措和对人工智能人才的招聘彷佛正以美国在未来几年内可能无法比拟的速率扩大规模。
2017年，国务院在《新一代人工智能发展方案》中明确提出在中小学教诲阶段设置人工智能干系课程，逐步推广编程教诲。
2018年4月，教诲部发布的《高档学校人工智能创新行动操持》提出了人工智能领域人才培养方案，从加快学科培植、加强专业培植、加强人才培养和构建多层次的教诲体系四个维度培养人工智能领域的人才。
截止2021年1月，中国共有215所高校开设了“人工智能”本科专业。
中国（130万）每年毕业的打算机类学生是美国的四倍多。
中国（18.5万）打算机科学家是美国（6.5万）的三倍多。
除此之外，中国人工智能机构正试图以高薪吸引在美国接管教诲的打算机科学家们回归祖国。

人工智能的所有功能都由高性能的人工智能芯片（GPU、FPGA和ASIC）供应支持。
但目前还没有对人工智能芯片的统一定义，常日将面向人工智能的专用芯片称为人工智能芯片。
半导体领域的发展是制造高性能人工智能芯片的基石。
目前，美国在半导体领域霸占绝对的领导地位，但中国追赶和发展本土能力的举措正在持续。

半导体是包括人工智能在内的当代打算领域所有重大进展的基本组成部分。
美国在前辈半导体的研究、设计和制造方面保持着相称大的上风。
2018年，美国半导体公司霸占了环球半导体市场近半的份额。
天下领先的人工智能芯片大多由英伟达、英特尔、苹果、谷歌和AMD等美国公司制造。
根据2019年的数据，美国设计AI芯片的公司数量为62家，中国仅有29家。
在2020年半导体发卖额前15名的企业中，美国拥有8家，而中国尚未有企业入围。
显然，在AI芯片领域，中国与美国还有相称大的差距。

中国芯片发展起步较晚，长期依赖于入口，但中国的人工智能芯片技能正在不断提升。
从人工智能芯片的专利布局来看，中国在人工智能芯片的专利总量最多且增速最快，海内机构在AI芯片领域的专利布局力度提升明显。
从专利质量来看，中国的高代价专利数量与美国还存在较大差距，整体质量有待进一步提升。
从人工智能芯片家当来看，中国人工智能芯片家当整体实力较弱，鲜有环球领先的芯片公司，但百度、阿里、腾讯、华为等各大厂商正加快布局追赶，例如，华为发布具有最强算力的人工智能芯片昇腾910。

中国在TOP500超级打算机数量上持续领先，美国则保持性能上风。
在超级打算机拥有量方面，根据2021年6月发布的第57版超级打算机500强名单，在环球前500名的超级打算机中，中美两国的拥有量远超别的国家。
美国拥有112台，占比24.4%，均匀综合得分145677分；中国拥有188台，占比37.6%，均匀综合得分158895分。
天下上最快的10台超级打算机中，中美两国是仅有的拥有多台超级打算机上榜的国家，个中有5台来自美国，2台来自中国。
美国性能最强的超级打算机是IBM公司的Summit，总性能位列环球第二；中国性能最佳的是国家超级打算中央的神威太湖之光，总性能位列环球第四。

中美两国在超级打算机方面的差距正在缩小，中国逐步赶超美国。
从2011—2021年入围天下前500名的超级打算机的数量（图2）来看，在2016年6月以前，中国的超级打算机数量远低于美国，之后，中国超级打算机迅猛发展，开始超过美国，成为环球拥有Top500超级打算机最多的国家。
此外，从历年排名第一的超级打算机数据看，2013—2017年，中国凭借天河二号和太湖之光两台超级打算机蝉联天下第一。
比拟中美两国超级打算机10年来的综合性能（图3）创造，中美两国超级打算机的性能差距正在逐步缩短。
自2015起，中国超级打算机的性能迅猛提升，并在2016和2017年两次超过美国。
此外，中国超级打算机以前依赖于美国的半导体，而现在的顶级打算机完备是用国产处理器制造。

据麦肯锡的调查研究，险些所有行业的人工智能运用率都在增加。
人工智能已经产出了一系列强大的技能，为各行各业的企业带来竞争上风。
同时，新冠疫情的持续也加速了人工智能的运用。

仅2020年上半年，中国核心人工智能家当的规模就达到了770亿元公民币。
由于国家政策的大力支持，以及成本和人才的驱动，中国人工智能的运用场于天下前沿，已运用到各个行业且运用处景日益丰富。
目前，人工智能在安防、制造业、金融业、零售业、教诲行业的运器具有较高的成熟度，家当规模及行业渗透率都较高；在政务、医疗、农业、文娱方面运用成熟度较低，尚有较大的可拓展空间；在行业运用上包括智能机器人、智能驾驶、无人机、AR/VR、大数据及数据做事、各种“AI+”的垂直领域运用等。
国内外人工智能企业的行业分布如图5所示，海内更加看重智能机器人、无人机和智能驾驶等终端产品市场，而国外更加看重人工智能在各种垂直领域的运用。

在新冠疫情爆发之后，人工智能助力疫情防控，在防控中的各个阶段都发挥了巨大的浸染，包括自动体温检测、疫情追踪、无人机药品运送、远程教诲与办公、药品选择与研发等。
个中智能做事机器人、大数据剖析系统和智能识别的产品销量居前三。
打算机视觉、语音、大数据等人工智能技能成熟度较高，面向丰富的利用场景，在抗击疫情中节约了本钱，提高了效率。

美国看重人工智能根本层和技能层的研发，而中国专注于运用层。
因此在人工智能运用方面，美国相对中国处于弱势地位，2020年人工智能市场收入259亿美元。
受到人工智能运用监管限定，美国企业在人工智能的利用上会比较受限。
为减少人工智能技能运用的障碍，白宫发布了拟议的美国人工智能监管原则，旨在制订以美国代价不雅观和良好监管实践为根本的人工智能监管政策。

本体裁系梳理中美两国在人工智能领域的政策方案和投资情形，并从科研现状、家当发展、人才支撑、硬件根本、市场运用和数据规模六个维度，比拟了中国和美国在人工智能发展中的相对地位。
从国家计策层面看，中美两首都将AI作为未来必须要占领的尖端技能。
从六个维度的指标来看，美国在总体上仍处于本色性领先地位，但中国正在不断寻衅，在一些主要领域与美国的差距在不断缩小。

1）在科研方面，中国的整体数量霸占上风，人工智能领域论文数量已居天下第一位，并且期刊论文的引用率高于美国，但在高质量会议论文方面，中国相对付美国仍有相称大的差距。
因此，中国应在制订有效的勉励举措以鼓励科研职员开展高质量研究。

2）在家当发展方面，美国在人工智能企业的风险投资、私募股权融资等指标上表现更为出色。
其家当总体发展状况要优于中国，大量算法、工具箱和软件框架等均由美国科技公司研发。
因此，中国在市场发展方面应该着重建立大学、研究机构与企业之间的桥梁，使得人工智能的理论研究成果可以更快、更及时地转化到实际运用领域。

3）在人才支撑方面，美国拥有更多来自天下各地的高质量人工智能人才，中国政府也在大量引进精良人才，同时加大教诲力度以培养更多的人工智能人才。
但随着外洋留学职员增加，中国本土人才也在流失落。
因此，中国应着重改变人工智能生态环境，创造更好的条件以吸引外洋求学的学子归国。
同时，加大力度与国外顶尖的科研职员开展互助。

4）在硬件根本方面，中国比美国拥有更多的超级打算机，并且在性能方面正在赶超美国。
美国在半导体领域的领导地位是紧张上风，中国在AI芯片领域一贯处于弱势状态。
近年来，芯片更是成为美国遏制复兴、华为等中国企业的武器。
中国芯片已经追赶几十年，但是成果较其他领域没有那么空想。
由于芯片具有一定的技能繁芜性，须要商业和技能专长的共同参与。
中国该当适当转变半导体的发展模式，加强与企业的互助，共同探索人工智能的核心创新技能。

5）在市场运用和数据规模方面，中国拥有环球最大的市场，弘大的市场规模使得人工智能在各行各业广泛运用。
此外，中国拥有环球最大的人口和互联网用户规模，因而拥有人工智能发展所需的巨大数据量，比美国更具有数据上风。