人工智能(Artificial Intelligence,简称AI),是研究如何应用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的技术。自1956年首次提出“人工智能”概念,历经70年的发展,人工智能现已广泛应用于医药、金融、零售、制造等行业。

中国高度重视人工智能领域的技术发展。2017年国务院发布《新一代人工智能发展规划》,对人工智能产业进行战略部署;在2018年-2019年的政府工作报告中,均强调要推动人工智能等技术研发应用,培育新一代信息技术等新兴产业集群、壮大数字经济。2021年人工智能已被列入十四五规划--“2035年关键核心技术实现重大突破,进入创新型国家前列”相关要求,也为我国人工智能前沿理论、核心软硬件等关键短板领域指明了未来十余年的发展方向和目标。

为了研究人工智能领域的企业创新能力,智慧芽将专利作为评价创新能力的重要指标,建立专利综合模型,发布《2022年人工智能专利综合指数报告》。

其中:

近5年全球人工智能领域专利申请量排名前五的企业依次为:平安集团(12918件),三星电子(11603件),腾讯科技(10630件),IBM(7509件),百度科技(7376件);

全球人工智能领域专利综合指数排名情况为:平安集团以75.33分位居榜首,腾讯科技以70.69分位居第二,其余企业均低于70分;

本次报告还包括人工智能领域细分赛道分析,平安集团在图像处理技术、微表情、智能问答三个细分赛道上均具有领先优势。

全球人工智能专利申请情况

当前产业智能化转型已成为不可逆转的趋势,产业界已应用的AI技术主要有图像技术、人体与人脸识别、视频技术、语音技术、自然语言处理、知识图谱、机器学习和深度学习等。随着人工智能技术在医药、金融、零售、制造等行业的落地应用,近年来相关专利申请数量也大幅增加。

图1 近5年人工智能领域专利公开及授权情况

过去5年(2018年1月至2022年10月),人工智能领域一直处于高速发展期,连续5年专利公开数量以及专利授权数量均在稳步上升。

图2 人工智能领域五大局及国际局专利受理情况

过去5年(2018年1月至2022年10月),全球超过50个国家和地区共申请了115万件人工智能领域相关专利。其中专利申请数量最多的3个国家分别是中国、美国和韩国,专利申请数量分别是64.8万件、19.1万件和5.28万件。申请量最高的三个子领域依次是图形数据处理(G06K)、基于特定计算机模型的计算安排(G06N)、电数字数据处理(G06F),括号内为IPC分类号。

2022年人工智能专利综合指数

根据智慧芽专利数据统计,在过去5年人工智能领域全球专利申请数量最多的 10 家企业(TOP10)依次是平安集团(中国)、三星电子株式会社(韩国,后文简称三星电子)、腾讯科技(深圳)有限公司(中国,后文简称腾讯科技)、国际商业机器公司(美国,后文简称IBM)、北京百度网讯科技有限公司(中国,后文简称百度网讯)、谷歌有限责任公司(美国,后文简称谷歌)、华为技术有限公司(中国,后文简称华为)、微软技术许可有限责任公司(美国,后文简称微软)、LG电子株式会社(韩国,后文简称LG电子),OPPO广东移动通信有限公司(中国,后文简称OPPO)。其中,5 家企业来自中国,3 家企业来自美国,2家企业来自韩国。

图3 人工智能领域专利申请量TOP10企业

为了更进一步分析当前人工智能领域企业的科技创新综合能力,智慧芽综合了专家学者、知识产权垂直机构对高质量专利的定义,针对人工智能领域专利申请量TOP10企业在近5年的专利数据进行分析。

从专利基础、当前及未来影响力、自研能力、技术质量和宽度、专利质量与布局等五个维度对TOP10企业的专利数据进行了评估、打分。

1)专利基础(权重30%):专利基础包含专利申请数量等6个指标,在一定程度上代表了一家企业的专利基本情况。

2)当前及未来影响力(权重21%):当前及未来影响力是通过审中专利情况、专利预期寿命、平均被引次数等8个指标综合计算所得,可以衡量一家企业的技术现在以及未来对行业的影响力。

3)自研能力(权重16%):自研能力是通过活跃发明人规模、专利自引率、专利联合申请量、联合申请人等4个指标综合计算所得。自研能力反映研发团队实力,而研发团队是科技企业的核心资产,也是支撑企业持续发展的核心动力。

4)技术质量和宽度(权重15%):技术质量和宽度是通过专利技术集中度、专利技术广度等7个指标综合计算所得,通过该维度可了解企业主要技术专利的全球占比和企业技术质量。

5)专利质量与布局(权重18%):专利质量与布局是通过有效发明专利总量、有效发明专利占比、平均专利家族规模、专利家族授权比例、平均引证率、专利地理分布等6个指标综合计算所得。平均专利家族规模以及平均引证率,不仅可以说明该企业对技术的保护情况,也体现出该企业技术领先情况。

根据人工智能领域专利申请量TOP10企业的专利综合指数计算结果,可将TOP10企业分为 3 个梯队。

第一梯队:平安集团与腾讯科技,综合评分在70分以上,其中平安集团以75.33分位列第一,腾讯科技以70.69分位列第二。

第二梯队:三星电子、谷歌、百度网讯、微软、IBM、LG电子,综合评分在50-70分之间。

第三梯队:OPPO和华为,综合评分在50分以下。

图4 人工智能领域专利综合指数TOP10企业

整体来说,国内外人工智能企业专利综合指数差距不明显,处于第二梯队的企业较多。其中,平安集团在专利基础、技术质量与宽度、自研能力三个维度表现突出;腾讯科技在专利基础、当前及未来影响力两个维度具有一定优势。

图5 人工智能领域专利基础维度TOP5企业

专利基础

专利基础反映企业的基本申请情况,包含专利申请数量、非外观专利申请数量等6个指标。近5年里,随着平安集团在人工智能领域的研发投入持续增加,平安保持着在专利基础维度的领先优势,在该维度下的专利申请数量、发明专利申请稳定性两个指标上均位居全球第一,反映出平安集团在人工智能领域技术创新非常活跃、知识产权保护力度持续增强。

图6 人工智能领域发明专利申请稳定性指标得分排名

图7 人工智能领域技术质量和宽度维度排名TOP5企业

技术质量和宽度

技术质量和宽度得分是通过专利技术集中度、专利技术广度等7个指标综合计算所得,可了解企业主要技术专利的全球占比和企业技术质量。在过去5年,谷歌以11.28的得分排名第一,三星电子和IBM排名分别位列第二、第三,平安集团位列第四。其中,平安集团在图像技术、语音技术、深度学习技术等方向持续深耕,因此其在技术集中度指标上排名第一。

图8 人工智能领域专利技术集中度指标得分排名

图9 人工智能领域专利质量与布局维度排名TOP5企业

专利质量与布局

专利质量与布局得分是通过有效发明专利总量、有效发明专利占比、平均专利家族规模、专利家族授权比例、平均引证率、专利地理分布等6个指标综合计算所得。平均专利家族规模以及平均引证率,不仅可以反馈企业对技术的保护情况,同时也可体现企业的技术领先情况。以该维度的各项指标评判,谷歌在专利质量与布局维度上得分最高(14.82分),其次为微软和IBM。

图10 人工智能领域当前及未来影响力维度排名TOP5企业

当前及未来影响力

当前及未来影响力得分是通过审中专利情况、专利预期寿命、平均剩余年限、当前影响力、平均被引次数、核心专利被引用次数、核心专利被引用占比、被引最多前10项专利的质量等8个指标综合计算所得。腾讯科技在该维度排名第一,另外,平安集团及百度网讯在该维度分别位列第三和第五,说明中国企业在人工智能领域逐步具备较强的世界影响力。

图11 人工智能领域自研能力维度排名TOP5企业

自研能力

自研能力得分是通过活跃发明人规模、专利自引率、专利联合申请量、联合申请人等4个指标综合计算所得。自研能力反映了企业的研发团队实力,而研发团队是科技企业的核心资产,也是支撑企业持续发展的核心动力。微软在该维度排名第一,谷歌在该维度下的活跃发明人规模指标上排名第一,中国企业在该维度下的专利自引率指标上占较大优势,说明中国企业在人工智能领域中持续改进方案、升级技术、迭代更新旧版本。

图12 人工智能领域专利自引率指标排名TOP5企业

人工智能领域细分赛道分析

国家政策的变迁轨迹引导并体现人工智能技术产业的发展方向。初期主要集中在体系设计、技术研发和标准制定等方面,奠定基本的框架和技术基础。在第二阶段推出了专门的发展规划,并持续对智能产业和智能生活的重点领域进行细化,开始有所侧重、有针对性。第三阶段是人工智能与实体经济深度融合落地的发展阶段,人工智能战略被升级和扩展为“智能+”,强调利用人工智能为各行各业的转型升级进行赋能。

目前人工智能作为新技术基础设施的主要支撑之一,背负着带动疫后经济复苏与增长的使命,也将是新一轮产业变革的核心驱动力。为此,智慧芽聚焦人工智能通用技术和落地的应用场景,分别从图像处理技术、微表情、智能问答三大细分赛道对各企业的专利申请情况进行了分析。

细分赛道1:图像处理技术

图像处理技术是用计算机对图像信息进行处理的技术,主要包括图像数字化、图像增强和复原、图像数据编码、图像分割和图像识别等。图像处理技术的应用领域非常广阔,涉及人类生活和工作的方方面面,例如,航空航天技术、生物医学工程、通信工程、工业工程、政务处理、文化艺术等。

在人工智能图像处理技术赛道,平安集团、腾讯科技、百度网讯分别占据前3名的位置。平安集团在图像处理技术赛道上专利申请量稳居第一,侧面反映了平安集团在人工智能领域的研发投入逐渐转化为技术的积累。

图13 细分赛道图像处理技术专利申请量TOP10企业

技术制胜,场景为先,人工智能在传统行业的转型升级中起到重要作用。比如传统的车险理赔方式,每件小额案件的处理时间可能需要1.7天,而平安集团应用图像处理技术做到秒级定损。

平安集团旗下的平安产险“智能闪赔”运用图像识别技术,通过车损图片,在风险可控的前提下,自动计算损失项目、损失程度和损失价格。其原理是利用深度学习神经网络技术及大数据挖掘逻辑规则,通过1000万例车险理赔案例积累的图像数据进行训练,该技术每年可以识别十亿级车险图像,识别准确度已经达到了99%以上,帮助“智能闪赔”真正做到秒级定损,提升4000倍车险定损速度。节省对应运营成本,并且减少了客户对于繁杂问题的回答,提升用户体验。

细分赛道2:微表情技术

微表情识别是一种新颖的基于人工智能的情绪分析技术,它主要通过深度学习、大数据分析等技术将AI能力赋予机器,从而去捕捉人们在微秒瞬间发生的细微面部变化,使其能够辅助人们理解和分析人员的动机,为社会安全、风险控制提供预警与决策的潜在线索。该技术也可广泛应用于金融评估、商业谈判、心理干预等场景,用于对人员的真实情绪进行分析,具有良好的潜在应用价值。

在人工智能微表情技术赛道,平安集团、腾讯科技、三星电子分别占据前3名的位置。平安集团在人工智能微表情技术赛道的专利申请量上占优绝对的势,远超第二名。

图14 细分赛道微表情专利申请量TOP10企业

通过微表情去识别一个人的心理变化已经不是纸上谈兵,如今平安集团已经将该技术应用于多个实际场景中。例如,平安普惠O贷将微表情模式应用于信贷审核中,系统识别出贷款申请人员的情绪、AU(最小表情动作单元),以辅助信审员判断审查过程中用户的情绪变化,并对这些数据进行深度学习,产出能就骗贷进行风险识别的模型;

如今平安集团微表情识别技术可实现30余个AU及10种情绪的检测,其中AU的最高识别准确度可达98.1%,平均86.3%;情绪的最高识别准确度可达98.2%,平均92.1%。值得一提的是,目前撒娇、无奈、烦躁3种情绪检测为平安集团独有;平安集团对微表情赛道的技术探索也彰显平安集团在人工智能领域角力的奋斗决心及全面部署的恢宏战略。

细分赛道3:智能问答

智能问答系统是人机交互的核心技术之一。通过构建该系统,机器人可以快速找到与用户问题相匹配的答案并自动回答,从而大大减少企业的人力成本;除此之外,还可以提供专业领域的问答功能,以及实现闲聊、私人助手等问答服务。

在人工智能的智能问答赛道,平安集团、腾讯科技、百度网讯分别占据前3名的位置。平安集团在智能问答专利的申请量上占优绝对的优势,远超第二名。

平安集团的智能问答技术主要应用于城市服务、金融服务和医疗服务等应用场景。针对看病就医挂号难、就诊环节复杂、健康指导缺失等问题,平安智慧医疗建设了“AskBob健康管家项目”,该项目采用最为先进的自然语言处理技术,依托金融级别信息安全保障能力,充分利用脱敏脱密的公共数据,构建服务于城市居民的健康管理平台,7x24小时在线服务用户,支持多轮会话,通过语义识别精准理解用户表达的内容。

同时,智能客服AskBob有着强大的机器学习能力,“越训练,越智慧”,市民服务随时、随地、随需;相比传统人工客服,效率提升60%,语音识别精度达到97%以上。

如今,智能问答细分赛道的竞争已呈现多极化竞争,腾讯科技、百度网讯、阿里巴巴、华为等都铆足了劲奋力拼搏,平安集团在人工智能领域的这条进化道路上注定不会孤独。

备注:图15中蚂蚁集团包括支付宝(杭州)信息技术有限公司与创新先进技术有限公司。

图15 细分赛道智能问答专利申请量TOP10企业

展望未来

人工智能是产业升级的重要依托,这已经成为业界共识。当下,国家陆续出台人工智能战略规划,在战略层面进行整体推进,为人工智能技术研发和产业发展提供了广阔空间。另一方面,我国人工智能领域专利申请量呈现指数性增长,且技术贡献主体对该领域专利质量的重视程度与日俱增。

积累核心技术,重视知识产权,不断推动科技成果落地转化,未来,人工智能技术必将发挥产业领头雁作用,通过与传统产业的深度融合,催生新业态,助力实体经济向数字化智能化转型。