當今，人工智能發(fā)展所處信息環(huán)境和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)已經(jīng)發(fā)生了深刻變化，人工智能正進入一個新的階段。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們更加清楚地認識到，在很長一段時間內(nèi)，任何程度的人工智能都無法完全取代人類。這就需要將人的作用或認知模型引入人工智能系統(tǒng)，構(gòu)建成為混合增強智能。
混合增強智能與大數(shù)據(jù)智能、跨媒體智能、群體智能、智能無人技術(shù)并稱為新一代人工智能的五大分支?；旌显鰪娭悄馨酥庇X感知、因果推斷、知識學(xué)習(xí)、腦機協(xié)作、協(xié)同計算、人機共駕、人工智能芯片以及基礎(chǔ)平臺等新一代人工智能的諸多關(guān)鍵技術(shù)，是新一代人工智能的典型代表。
混合增強智能是將人的作用，或人的認知模型引入到人工智能系統(tǒng)中，形成的混合增強智能形態(tài)，是人工智能或機器智能必備的一類成長模式?；旌显鰪娭悄芸煞譃閮深悾阂皇侨嗽诨芈返幕旌显鰪娭悄?，即需要人參與交互的智能系統(tǒng)；另一類是基于認知計算的混合增強智能，即通過智能軟件或硬件模仿人腦功能，提升計算機的感知、推理和決策能力，從而精確地建立像人腦一樣感知、推理和響應(yīng)激勵的智能計算模型。從政策上看，全球各主要國家紛紛制定指導(dǎo)和支持政策，美國較早制定促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。中國在產(chǎn)業(yè)支持政策的系統(tǒng)性和針對性上，均遠超過歐盟、日本等國家和地區(qū)，成為全球政策紅利最大的國家。從產(chǎn)業(yè)上看，全球市場穩(wěn)步增長，全產(chǎn)業(yè)鏈基本形成。美國基礎(chǔ)層領(lǐng)先，應(yīng)用層重點領(lǐng)域突出；中國則是應(yīng)用層繁榮，基礎(chǔ)層相對薄弱，尤其在涉及硬件芯片、核心算法的基礎(chǔ)層和關(guān)鍵技術(shù)層，企業(yè)和人才數(shù)量占比明顯失衡。從企業(yè)活躍度看，中美已經(jīng)成為全球人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的兩股推力。隨著科技成果轉(zhuǎn)化速度加快，中國人工智能領(lǐng)域的獨角獸企業(yè)數(shù)量也緊追美國，反映出中國在人工智能技術(shù)發(fā)展方面的廣闊前景。
人工智能領(lǐng)域各國活躍企業(yè)數(shù)量以及獨角獸企業(yè)數(shù)量
從企業(yè)創(chuàng)新能力看，中國人工智能相關(guān)文獻的數(shù)量和占比自2012年起快速增長。其中，高引用數(shù)的論文數(shù)量，中國位列第二位。
人工智能領(lǐng)域論文產(chǎn)出量以及高被引前 1%論文數(shù)量的國家分布
在專利方面，經(jīng)過長期的技術(shù)積累，全球混合增強智能方面專利申請數(shù)量在2010年后進入爆發(fā)期，申請量蓬勃增長，中國奮起直追。從原創(chuàng)技術(shù)區(qū)域分布看，研發(fā)熱點從美、歐、日、韓不斷遷移，在2013年之后已逐漸形成中國和美國分庭抗禮的局面。
混合增強智能專利申請態(tài)勢和原創(chuàng)技術(shù)區(qū)域分布
基于我國《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，在人工智能產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)界專家的指導(dǎo)下，課題組研究建立了3大一級分支（基礎(chǔ)理論、共性關(guān)鍵技術(shù)和支撐平臺）和14個二級分支的分解表（其中共性關(guān)鍵技術(shù)分為腦機協(xié)作的人機智能共生、認知計算框架、人機共駕、混合新型計算框架、平行管理與控制的混合增強智能框架、在線智能學(xué)習(xí)），并在重要技術(shù)分支下建立三級分支。
腦機協(xié)作的人機智能共生技術(shù)是為了建立人腦與外界環(huán)境間的直接交互機制，繼而實現(xiàn)通過大腦直接操作設(shè)備、表達想法的功能，主要應(yīng)用在醫(yī)療、娛樂、學(xué)習(xí)等領(lǐng)域。腦機協(xié)作的人機智能共生主要包括三個技術(shù)分支：腦電信號采集、腦電信號處理和設(shè)備控制。如圖所示，全球范圍內(nèi)，侵入式信號采集技術(shù)在初期專利申請量較高，近年研究熱度呈明顯的下降趨勢，而非侵入式信號采集和信號處理技術(shù)的專利申請量呈明顯上升趨勢，尤其是信號處理分支已經(jīng)成為專利申請量占比最高的技術(shù)分支，未來該技術(shù)分支或?qū)⒊蔀樾碌难芯繜狳c。
腦機協(xié)作的人機智能共生全球各技術(shù)分支申請占比趨勢
在腦機接口領(lǐng)域，中國申請人的熱點跟蹤較好，技術(shù)布局覆蓋全面。中國科學(xué)院、天津大學(xué)和華南理工大學(xué)在相關(guān)領(lǐng)域表現(xiàn)突出，技術(shù)研究和專利申請方面均比較活躍。
如圖所示，從專利的權(quán)利要求個數(shù)（專利度）來看，中國申請人的專利的權(quán)利要求個數(shù)普遍低于美國；從專利主權(quán)利要求中技術(shù)特征詞的個數(shù)（技術(shù)特征度）來看，中國申請人的專利保護范圍和保護維度均落后于美國。中國申請人的專利同族數(shù)、同族國家數(shù)和被引用數(shù)普遍低于美國，且有較大差距。中國申請人通過《專利合作條約》（PCT）途徑提交的國際專利申請占比遠低于美國申請人，中國企業(yè)、高校和科研院所在海外專利布局的意識較弱。
腦機協(xié)作的人機智能共生全球各技術(shù)分支申請占比趨勢
進一步分析可知，中國科學(xué)院和天津大學(xué)專利申請的對手均是國內(nèi)高校和科研院所，一般不從事產(chǎn)品制造與銷售，這說明中國高校和科研院所的研究重點與產(chǎn)業(yè)熱點存在一定偏差。而美國加利福尼亞大學(xué)在該領(lǐng)域?qū)＠暾埖母偁帉κ种?，企業(yè)占比達六成，其中不乏MED-EL、美敦力、Pacesetter等知名企業(yè)，可見美國高校研究方向與產(chǎn)業(yè)需求的結(jié)合比較緊密。
自動駕駛是汽車工業(yè)史上的一次大變革，裝備了自動駕駛設(shè)備的汽車具備了“聰明的大腦”，可以在行駛過程中自主做出適當?shù)鸟{駛行為?，F(xiàn)階段，完全實現(xiàn)自動駕駛還存在很多技術(shù)瓶頸，為此，國內(nèi)外學(xué)者提出了“人機共駕”型智能汽車的概念，即駕駛員和智能車輛通過分享車輛控制權(quán)，實現(xiàn)協(xié)同駕駛。人機共駕包括四個分支：感知、決策、控制和測試平臺。從下圖可知，在感知、控制分支專利申請量占比下降，測試平臺分支的專利申請量占比企穩(wěn)的同時，決策分支的專利申請量保持上升態(tài)勢。這是因為人機共駕技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了包含人工智能算法的智能決策階段，隨著機器對車輛控制權(quán)的占比越來越大，智能決策將成為未來的技術(shù)風(fēng)口。
該領(lǐng)域全球前35名的專利申請人包括三類：以車企為主的主機廠商，以傳感器等相關(guān)器件為主的配件廠商，以人機共駕相關(guān)平臺、算法等為主的科技廠商。主機廠商和配件廠商依靠長時間技術(shù)累積，在人機共駕領(lǐng)域仍占據(jù)主導(dǎo)地位，科技廠商側(cè)重于實現(xiàn)人機共駕的軟件算法，而軟件算法作為人機共駕的“大腦”，近年來專利申請量開始上升。目前，國內(nèi)企業(yè)在專利申請量、核心技術(shù)掌握方面與國外企業(yè)還存在較大差距，但是，隨著決策分支成為國內(nèi)外的研究重點，中國有關(guān)高校、科研院所以及國家電網(wǎng)、百度等企業(yè)抓住了契機，百度在中國的專利申請量甚至超過了谷歌。因此，中國創(chuàng)新主體在人機共駕決策領(lǐng)域還有突破機會。課題組對百度的技術(shù)路線進行了專門分析。百度的專利申請幾乎全部集中在高精度地圖和應(yīng)用層智能決策。百度欲通過兼容高精度地圖與智能決策兩大方向，構(gòu)建完整的人機共駕決策平臺（Apollo平臺）。課題組還梳理和研究了人機共駕領(lǐng)域的技術(shù)標準。美國較早地制定了相關(guān)的標準，德國、日本等快速地推出了自動駕駛相關(guān)法規(guī)和技術(shù)標準。中國在2015年后也開始加快研究制定人機共駕標準，部分領(lǐng)域目前在國際上已初具話語權(quán)。自動駕駛的通信標準已經(jīng)提前開戰(zhàn)。美國主導(dǎo)的DSRC標準經(jīng)過十年磨礪，已經(jīng)成為北美和歐洲市場的V2X通信協(xié)議。中國主導(dǎo)的LTE-V標準雖然提出較晚，但是LTE-V已經(jīng)成為國際上致力于移動通信標準化的第三代伙伴計劃組織（3GPP）的LTE-V2X標準。由于LTE-V能夠平滑演進到5G技術(shù)，并且我國在LTE-V2X技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)擁有核心知識產(chǎn)權(quán)，同時，華為、大唐等產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)已經(jīng)聯(lián)合，共同推進LTE-V2X技術(shù)，我國有望打破國外產(chǎn)業(yè)在V2X通信領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，減少在知識產(chǎn)權(quán)方面的限制。混合增強智能是我國科學(xué)家基于機器智能和人類智能的互補性提出的概念，我國在該領(lǐng)域發(fā)展較好，曾多次舉辦國際研討會、專題論壇和專利討論會等，并在2014年發(fā)布了電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）的混合智能?？?/section>
在國家層面，我國率先提出了新一代人工智能概念體系，并在局部掌握了核心技術(shù)，應(yīng)進一步助力關(guān)鍵技術(shù)分支中的關(guān)鍵技術(shù)點，堅持自主創(chuàng)新，加強知識產(chǎn)權(quán)儲備，以局部突破帶動整體發(fā)展，以應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展促進關(guān)鍵通用技術(shù)提升，尤其是帶動基礎(chǔ)硬件和基礎(chǔ)算法產(chǎn)業(yè)突破，構(gòu)建更科學(xué)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。在專利層面，我國的專利申請數(shù)量已經(jīng)占據(jù)優(yōu)勢，其中各類基礎(chǔ)技術(shù)的主要申請人仍然集中在高校和科研院所。因此，利用科研院所已經(jīng)擁有的技術(shù)，創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研合作方式，加快推動科技成果轉(zhuǎn)化，無疑是縮短國內(nèi)外差距的一條捷徑。我國已在腦機接口分支中的腦電信號采集和處理技術(shù)、人機共駕分支中的高精度地圖等部分領(lǐng)域具有優(yōu)勢，可通過建立專利價值評價機制，幫助創(chuàng)新主體準確認識專利價值，針對關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，引導(dǎo)創(chuàng)新主體提高高價值專利維持年限。尤其是對于類似腦機接口這類以科研院所職務(wù)發(fā)明為主的專利，更應(yīng)當重視優(yōu)化核心專利周邊布局和海外布局，為高價值專利發(fā)揮更大作用做好準備。
來源：國家知識產(chǎn)權(quán)局
