李超/文

一,、人工智能科技革命是第四次科技革命

我們認(rèn)為,，人工智能科技革命是第四次科技革命?？萍几锩l(fā)的標(biāo)志就是新一代科技成果開(kāi)始廣泛應(yīng)用生產(chǎn)生活,，解放生產(chǎn)力、發(fā)展生產(chǎn)力,，提高全要素生產(chǎn)率,。人工智能的發(fā)展將極大地替代人類(lèi)重復(fù)的腦力勞動(dòng)，重塑人和機(jī)器的關(guān)系,，進(jìn)一步解放人類(lèi)的創(chuàng)造力,，增加閑暇時(shí)間，擴(kuò)寬人們生活休閑娛樂(lè)方式,，社會(huì)面貌有望發(fā)生翻天覆地的變化,。

（一）2010年前后，新一輪科技革命開(kāi)始孵化

實(shí)際上在2010年前后,，隨著芯片、云計(jì)算,、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷發(fā)展,，人類(lèi)收集和處理大數(shù)據(jù)的能力極大地提高，算力大幅提升,、算法不斷改善,，人工智能科技革命已經(jīng)開(kāi)始孵化、孕育和成長(zhǎng),，ChatGPT版本的快速迭代,、智能駕駛技術(shù)的不斷進(jìn)步以及人形機(jī)器人雛形的出現(xiàn)等等一系列現(xiàn)象都是人工智能科技革命的縮影，我們已經(jīng)可以預(yù)見(jiàn)到人工智能技術(shù)廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)生活的可能性,。

隨著芯片,、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)快速發(fā)展,，2010年前后,，人工智能科技革命開(kāi)始孵化、孕育和成長(zhǎng),，幾項(xiàng)技術(shù)之間相互促進(jìn),、不斷迭代，使得超大規(guī)模的數(shù)據(jù)收集,、信息處理和模型訓(xùn)練等過(guò)程變成現(xiàn)實(shí),。

芯片是人工智能的“心臟”。人工智能芯片指的是針對(duì)人工智能算法做了特殊加速設(shè)計(jì)的芯片，可以處理人工智能應(yīng)用中的大量任務(wù),，最早誕生于2008年,，以英偉達(dá)重要的AI芯片Tegra芯片誕生為標(biāo)志。2010年,，IBM首次發(fā)布類(lèi)腦芯片原型模擬大腦結(jié)構(gòu),，該原型具有感知認(rèn)知能力和大規(guī)模并行計(jì)算能力，芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破,。

深度學(xué)習(xí)是目前實(shí)現(xiàn)人工智能的主流方法,，即通過(guò)使用歸納和綜合等手段使計(jì)算機(jī)具有智能，其應(yīng)用遍及人工智能的各個(gè)領(lǐng)域,，于2012年進(jìn)入技術(shù)爆發(fā)期,。2006 年，大規(guī)模深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的可能性首次被驗(yàn)證,，隨后在2012年,，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)因錯(cuò)誤率較低在比賽中脫穎而出，行業(yè)進(jìn)入爆發(fā)期,。

大模型是基于深度學(xué)習(xí)的人工智能網(wǎng)絡(luò)模型,，于2014年進(jìn)入發(fā)展期。2014年,，被譽(yù)為21世紀(jì)最強(qiáng)大算法模型之一的對(duì)抗式生成網(wǎng)絡(luò)誕生,，標(biāo)志著深度學(xué)習(xí)進(jìn)入了生成模型研究的新階段。2018年,，預(yù)訓(xùn)練（pre-trained）大模型成為自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域的主流,。大模型能夠大幅縮減特定模型訓(xùn)練所需要的算力和數(shù)據(jù)量，縮短模型開(kāi)發(fā)周期,，還能得到更好的模型訓(xùn)練效果,。

云計(jì)算是人工智能的基礎(chǔ)計(jì)算平臺(tái)，幫助人工智能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用落地,，于2009年進(jìn)入快速完善期,。人工智能則不僅豐富了云計(jì)算服務(wù)的特性，更讓云計(jì)算服務(wù)更加符合業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需求,，并進(jìn)一步解放人力,，催生了如AI繪畫(huà)、AI寫(xiě)作等等的應(yīng)用,。2009年開(kāi)始,，云計(jì)算種類(lèi)增多、功能逐步完善,，相關(guān)企業(yè)通過(guò)兼并收購(gòu)不斷擴(kuò)大規(guī)模，加速云計(jì)算市場(chǎng)的擴(kuò)張。進(jìn)入2010年后,，云計(jì)算廣泛推廣,，人工智能的研究人員可以通過(guò)云計(jì)算借助大量CPU和GPU進(jìn)行混合運(yùn)算。

另外,，數(shù)據(jù)中心和新型電力系統(tǒng)也是人工智能發(fā)展的必要條件,。深度學(xué)習(xí)需要大量的數(shù)據(jù)傳輸和運(yùn)算，背后需要強(qiáng)大的電力支撐,。由于需要大規(guī)模接入信息,，電力結(jié)構(gòu)、電力設(shè)備以及數(shù)據(jù)交互更加復(fù)雜繁多,，調(diào)度等系統(tǒng)核心業(yè)務(wù)面臨的不確定性問(wèn)題日漸凸顯,。因此，支撐人工智能的數(shù)據(jù)傳輸和運(yùn)算需要龐大的電力支撐,，才能在較為特定的場(chǎng)景中進(jìn)行相關(guān)的工作,。此外，通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法可以降低人工智能技術(shù)自身在數(shù)據(jù)中心運(yùn)行,、模型開(kāi)發(fā)過(guò)程中的碳排放,，從而輔助構(gòu)建新型的電力支撐系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),。

（二）科技革命爆發(fā)的標(biāo)志是新一代科技成果開(kāi)始廣泛應(yīng)用生產(chǎn)生活

科技革命爆發(fā)的標(biāo)志就是新一代科技成果開(kāi)始廣泛應(yīng)用生產(chǎn)生活,，解放生產(chǎn)力、發(fā)展生產(chǎn)力,，提高全要素生產(chǎn)率,。

第一次科技革命是以蒸汽機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的革命，以瓦特的蒸汽機(jī)誕生為標(biāo)志,，其廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活發(fā)生于1830年,，英國(guó)棉紡業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的機(jī)器大工業(yè)，從而大面積提高機(jī)器的工作效率,。第二次科技革命是以電力技術(shù)為基礎(chǔ)的電氣革命,，以?xún)?nèi)燃機(jī)和電氣機(jī)械的出現(xiàn)為標(biāo)志，內(nèi)燃機(jī)等推動(dòng)了鋼鐵,、石油開(kāi)采,、石化工業(yè)和精密儀器儀表工業(yè)的發(fā)展，電話,、家用電器大規(guī)模進(jìn)入家庭,。第三次科技革命是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)革命，以家用計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)為載體并在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)出在企業(yè)和居民端快速滲透的特征,，迅速提升了經(jīng)濟(jì)效率,，即“互聯(lián)網(wǎng)革命”,。

第四次科技革命將再一次提高全要素生產(chǎn)率。人工智能將廣泛地,、深刻地改變各行各業(yè),。當(dāng)前人工智能已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于汽車(chē)、家居,、家電,、建筑、醫(yī)療和教育等諸多方面,。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),，人工智能將在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛的應(yīng)用。

二,、人工智能科技革命的具體應(yīng)用是機(jī)器人

機(jī)器人將成為人工智能科技革命的具體應(yīng)用和最佳載體,，這里包括廣義機(jī)器人和狹義機(jī)器人兩層含義。廣義機(jī)器人即具有一定腦力或體力的機(jī)器,，可以取代或幫助人類(lèi)完成人類(lèi)不想或不能完成的工作,，如無(wú)人駕駛車(chē)、掃地機(jī)器人等,；狹義機(jī)器人（人形機(jī)器人）是指一種擁有人形外觀,、具備人類(lèi)特征，以代替或輔助人類(lèi)工作的機(jī)器人產(chǎn)品,。

（一）機(jī)器人是人工智能科技革命的最佳載體

我們認(rèn)為,，機(jī)器人將成為人工智能科技革命的具體應(yīng)用和最佳載體。其一,，從客觀規(guī)律上來(lái)看,，在人口老齡化、勞動(dòng)力短缺,、用工成本上行的時(shí)代背景下,，機(jī)器替代人已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。其二,，從主觀能動(dòng)性上來(lái)看,，科技革命成果的體現(xiàn)方式之一就是通過(guò)機(jī)器完成人類(lèi)不想和不能完成的工作，切實(shí)提高生產(chǎn)效率,，在人工智能技術(shù)加持下,，傳統(tǒng)的機(jī)器將被賦予大腦，進(jìn)而成為廣義機(jī)器人,。其三,，機(jī)器人因其具有的移動(dòng)和感知等性能具備大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)生活的條件，尤其是人形機(jī)器人可以自然地適應(yīng)目前人類(lèi)所處的環(huán)境,，極有可能會(huì)成為第四次科技革命的代表性產(chǎn)品,，類(lèi)似于第二次科技革命的電器或者第三次科技革命的電腦和手機(jī),。

1、用工成本上行的大背景下,，機(jī)器替代人已經(jīng)成為必然趨勢(shì)

從客觀規(guī)律上來(lái)看,，在人口老齡化、勞動(dòng)力短缺,、用工成本上行的時(shí)代背景下，機(jī)器替代人已經(jīng)成為必然趨勢(shì),。當(dāng)前人口老齡化問(wèn)題嚴(yán)峻,，全球65歲及以上人口的增長(zhǎng)速度超過(guò)年輕群體?！妒澜缛丝谡雇?019年修訂版）》的數(shù)據(jù)顯示,，到2050年，全世界每6人中,，就有1人年齡在65歲（16%）以上,，而這一數(shù)字在2019年為11人（9%）；到2050年,，在歐洲和北美,，每4人中就有1人年齡在65歲或以上。人口老齡化所帶來(lái)勞動(dòng)力短缺和勞動(dòng)成本上升,，會(huì)驅(qū)動(dòng)一個(gè)國(guó)家更多地將人工智能技術(shù)應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)生產(chǎn),，機(jī)器代替人在此背景下成為必然趨勢(shì)。

2,、人工智能加持下,，廣義機(jī)器人的應(yīng)用能進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率

人工智能加持下，機(jī)器人可以替代人來(lái)完成人類(lèi)不想和不能完成的工作,，從而提升全要素生產(chǎn)率,。在應(yīng)用場(chǎng)景中，機(jī)器人可以替代人來(lái)完成人類(lèi)不想和不能完成的工作,。其中人類(lèi)不想完成的多為負(fù)重或重復(fù)性的工作,。例如黑燈工廠，又稱(chēng)智慧工廠,，即從原材料到最終成品,，所有的生產(chǎn)、存儲(chǔ),、搬運(yùn)和檢測(cè)環(huán)節(jié)無(wú)需人工操作,，主要由智能機(jī)器人或自動(dòng)化設(shè)備按照軟件系統(tǒng)的指令自行完成。黑燈工廠的自動(dòng)化車(chē)間較傳統(tǒng)車(chē)間總體生產(chǎn)效率提升79%,，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本降低34%,，能源利用率提升17%,，大大提高了生產(chǎn)效率，有利于制造業(yè)智能化進(jìn)程的加速實(shí)現(xiàn),。人類(lèi)不能完成的多為高危工作,，例如涉及輻射、高壓,、消防救援等危險(xiǎn)場(chǎng)景的工作,。智能消防救援機(jī)器人接到指令后可以進(jìn)入火場(chǎng)內(nèi)部，代替消防戰(zhàn)士完成危險(xiǎn)環(huán)境下的偵查作業(yè),，其的激光雷達(dá)可以實(shí)時(shí)掃描周?chē)h(huán)境,，接收現(xiàn)場(chǎng)聲音，通過(guò)相機(jī)獲取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)畫(huà)面,，利用紅外探測(cè)生命體征,，將火情和被困人員位置發(fā)送給消防員。整體來(lái)看,，機(jī)器人在替代人類(lèi)完成工作的過(guò)程中,，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)勞動(dòng)力的代替，也減少了不必要的人員傷亡,，從而提高生產(chǎn)效率,。

3、機(jī)器人因其具有的移動(dòng)和感知等性能,，具備大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)生活的條件

機(jī)器人因其具有的移動(dòng)和感知等性能,，具備大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)生活的條件。首先,，機(jī)器人具備的體力和腦力功能,，能夠更好的移動(dòng)、接收信息,、完成和人的交互,，人類(lèi)也無(wú)需刻意學(xué)習(xí)機(jī)器人的語(yǔ)言來(lái)完成人和機(jī)器之間的溝通；其次,，機(jī)器人自由度和靈活度更高,，比其他形態(tài)能夠更好的適應(yīng)人類(lèi)所處的環(huán)境從而順利實(shí)施工作，這是由于當(dāng)前生產(chǎn)生活中所有場(chǎng)景是根據(jù)人類(lèi)的身體特征來(lái)設(shè)計(jì)的,，無(wú)需改變場(chǎng)景就可以使機(jī)器人在現(xiàn)有場(chǎng)景中完成相應(yīng)的工作,；再次，機(jī)器人可以根據(jù)視,、聽(tīng),、觸等功能自主完成工作，形成工作循環(huán),。因此,，能夠完成接收信息,、實(shí)施工作及自主工作的工作閉環(huán)的最佳形態(tài)是人形機(jī)器人。

此外,，機(jī)器人衍生出的數(shù)字孿生可以反哺人工智能促使技術(shù)更新迭代,。數(shù)字孿生，是通過(guò)對(duì)物理世界的所有要素?cái)?shù)字化,，在網(wǎng)絡(luò)空間再造一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的“虛擬世界”,，利用數(shù)字化方式為物理對(duì)象創(chuàng)建虛擬模型，由此來(lái)模擬其在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為,。數(shù)字孿生反哺AI大模型,，生成數(shù)據(jù)供以AI模型訓(xùn)練。不同于金融等其他行業(yè),，工業(yè)場(chǎng)景相對(duì)來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)樣本量較小，AI訓(xùn)練相對(duì)困難,，在此背景下,，機(jī)器人衍生出的工業(yè)數(shù)字孿生可以通過(guò)仿真的方式生成大量數(shù)據(jù)幫助AI模型深度優(yōu)化，從而更好地使AI應(yīng)用于已知工業(yè)場(chǎng)景,。

（二）機(jī)器人具有廣義機(jī)器人和狹義機(jī)器人兩層含義

據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）,，機(jī)器人是具有一定程度的自主能力，可在其環(huán)境內(nèi)運(yùn)動(dòng)以執(zhí)行預(yù)期任務(wù)的可編程執(zhí)行機(jī)構(gòu),。廣義機(jī)器人一般指自動(dòng)化控制機(jī)器,，即有體力或腦力能力，擁有代替人的部分功能,。狹義機(jī)器人指一種擁有人形外觀,、具備人類(lèi)特征，以代替或輔助人類(lèi)工作的機(jī)器人產(chǎn)品,。在人工智能科技革命的進(jìn)程中,，廣義機(jī)器人和狹義機(jī)器人均將得到極大發(fā)展和推廣。

1,、廣義機(jī)器人將在生產(chǎn)生活領(lǐng)域廣泛應(yīng)用

廣義機(jī)器人一般指自動(dòng)化控制機(jī)器,，即有體力或腦力能力，擁有代替人的部分功能,。

在分類(lèi)上,，中國(guó)電子學(xué)會(huì)將機(jī)器人劃分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人三類(lèi),。其中工業(yè)機(jī)器人在汽車(chē),、電子、金屬制品,、塑料及化工產(chǎn)品等行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,，一般用于制造業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,，比如機(jī)床機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人,、焊接機(jī)器人等,；而服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景和服務(wù)模式正不斷拓展，推動(dòng)市場(chǎng)規(guī)模逆勢(shì)增長(zhǎng),，服務(wù)機(jī)器人一般用于生活等非制造業(yè)環(huán)境,，例如家用清潔機(jī)器人，餐飲服務(wù)機(jī)器人,、醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人等,；現(xiàn)階段，考慮到我國(guó)在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害和公共安全事件中,，對(duì)特種機(jī)器人有著相對(duì)突出的需求,。中國(guó)電子學(xué)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2022年）》預(yù)計(jì)，2022年,，全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到513億美元,，2017至2022年的年均增長(zhǎng)率達(dá)到14%。其中,，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到195億美元,，服務(wù)機(jī)器人達(dá)到217億美元，特種機(jī)器人超過(guò)100億美元,。整體來(lái)看,，全球機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展，已經(jīng)大致覆蓋汽車(chē)制造,、電子制造等領(lǐng)域,。

2021年機(jī)器人安裝量創(chuàng)歷史新高，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來(lái)升級(jí)換代,、跨越發(fā)展的窗口,。當(dāng)前，新一代信息技術(shù),、生物技術(shù),、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)等與機(jī)器人技術(shù)加快融合,，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異,，新技術(shù)新產(chǎn)品新應(yīng)用層出不窮，新生態(tài)加速構(gòu)建,，為推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展,、造福人類(lèi)提供更好的服務(wù)。2020年之后，各行業(yè)使用機(jī)器人的意愿進(jìn)一步提升,，全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展按下“快進(jìn)鍵”,，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來(lái)升級(jí)換代、跨越發(fā)展的窗口,。據(jù)IFR統(tǒng)計(jì),，2021年，全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)強(qiáng)勁反彈,，安裝量創(chuàng)下歷史新高，服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人持續(xù)高速發(fā)展,、創(chuàng)新活躍,，有力促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)的回暖。

2,、狹義機(jī)器人（人形機(jī)器人）有望成為人工智能科技革命的代表性產(chǎn)品

狹義機(jī)器人多指同時(shí)具有體力和腦力能力的人形機(jī)器人,，是人工智能、集成電路,、新材料,、先進(jìn)制造等前沿技術(shù)系統(tǒng)集成的產(chǎn)品。

當(dāng)前海內(nèi)外人形機(jī)器人的發(fā)展均處于中早期,，且由于體力和腦力能力相關(guān)技術(shù)方面亟待提升，成本難以快速降低,，暫時(shí)未得到大面積的普及運(yùn)用,。在國(guó)際上，人形機(jī)器人的技術(shù)研發(fā)以企業(yè)實(shí)驗(yàn)室為主,，根據(jù)適用的工作環(huán)境,，人形機(jī)器人分三大梯隊(duì)。其中第一梯隊(duì)在體力和腦力能力方面都有較強(qiáng)的技術(shù)支撐,，以美國(guó)的波士頓動(dòng)力和特斯拉為代表,；第二梯隊(duì)是同時(shí)具備體力和腦力能力，但多數(shù)應(yīng)用在非野外環(huán)境的人形機(jī)器人,，以日韓為代表,；第三梯隊(duì)是僅適用于平滑路面的機(jī)器人。在國(guó)內(nèi),，人形機(jī)器人的研究設(shè)計(jì)以高校實(shí)驗(yàn)室為主,，此外也包含研究機(jī)構(gòu)和高科技公司。目前國(guó)內(nèi)在基礎(chǔ)器件,、新材料與新結(jié)構(gòu),、控制理論、識(shí)別算法,、智能理論等方面已經(jīng)取得重要進(jìn)展,，各類(lèi)專(zhuān)業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè),、醫(yī)療、農(nóng)業(yè),、服務(wù)等領(lǐng)域,。2023年8月17日，世界機(jī)器人大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布《中國(guó)機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》,，報(bào)告顯示,，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展水平穩(wěn)步提升，應(yīng)用場(chǎng)景顯著擴(kuò)展,，核心零部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程不斷加快,，協(xié)作、物流,、特種機(jī)器人等產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)不斷增強(qiáng),，創(chuàng)新型企業(yè)大量涌現(xiàn)。我國(guó)人形機(jī)器人有望率先應(yīng)用于真實(shí)場(chǎng)景,，占據(jù)市場(chǎng)先機(jī),。

相較于廣義機(jī)器人，狹義的人型機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域是在醫(yī)療和教育領(lǐng)域,。當(dāng)前人形機(jī)器人處于發(fā)展早期,，在技術(shù)上仍存在軟件與硬件相關(guān)瓶頸，暫時(shí)還不能更高效地幫助人類(lèi)完成各種服務(wù),。但未來(lái)在人工智能相關(guān)技術(shù)的加持下,，算法對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)能力的控制、算法與硬件的匹配度等都有望提升,。例如在機(jī)器人任務(wù)層,，語(yǔ)音大模型對(duì)于機(jī)器人任務(wù)描述、分解,、代碼編程的作用有望改善,，在實(shí)時(shí)控制層，人工智能大模型有望加速仿真虛擬訓(xùn)練,，快速實(shí)現(xiàn)算法迭代,，并擴(kuò)大算法多場(chǎng)景處理能力。

三,、人工智能科技革命基礎(chǔ)設(shè)施是什么,？

AIGC開(kāi)啟人工智能新紀(jì)元。羅馬非一日建成,，人工智能行業(yè)也并非新生事物,。中國(guó)科學(xué)院院士譚鐵牛表示，1956年夏，麥卡錫,、明斯基等科學(xué)家在美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院開(kāi)會(huì)研討“如何用機(jī)器模擬人的智能”,，首次提出“人工智能（Artificial Intelligence，簡(jiǎn)稱(chēng)AI）”這一概念,，標(biāo)志著人工智能學(xué)科的誕生,，自此近70年的歷程中，人工智能行業(yè)不斷發(fā)展,，初期主要在于發(fā)展理論和用于文本識(shí)別,、圖像識(shí)別的感知式AI，1960s分析式AI開(kāi)始以邏輯推理,、數(shù)據(jù)挖掘等方式出現(xiàn),，1970s開(kāi)始出現(xiàn)決策性AI進(jìn)行智能決策，1980s后機(jī)器學(xué)習(xí)開(kāi)始演進(jìn),，其背后的向量機(jī),、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹(shù)等算法快速發(fā)展,，同時(shí)在這一階段芯片算力在硬件領(lǐng)域的大幅度提升,，也為人工智能行業(yè)發(fā)展推波助力。進(jìn)入2010s,，伴隨著大數(shù)據(jù),、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，人工智能行業(yè)在數(shù)據(jù)量,、計(jì)算量,、存儲(chǔ)量和算力需求上以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，“量變”推動(dòng)“質(zhì)變”,，生成式AI（AIGC）得以出現(xiàn)，2023年ChatGPT的發(fā)布進(jìn)一步引爆了各界對(duì)生成式AI的關(guān)注,，人工智能行業(yè)進(jìn)入新紀(jì)元,。

人工智能基礎(chǔ)設(shè)施是推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的重要力量，AIGC科技革命對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的要求進(jìn)一步提升,。從人工智能行業(yè)的發(fā)展歷程來(lái)看,，理論突破固然重要，但更重要的是在數(shù)據(jù)量,、存儲(chǔ)量,、計(jì)算量、算力等硬件層面的提升,，早期以規(guī)則導(dǎo)向的感知式AI和分析式AI隨著硬件水平的提升和算法層面的突破,，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器學(xué)習(xí)到深度學(xué)習(xí)的快速發(fā)展和應(yīng)用，人工智能行業(yè)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，2023年ChatGPT引爆了新一輪AIGC科技革命,，也使得我們可以對(duì)未來(lái)“自主學(xué)習(xí)”的超人工智能階段一窺究竟,。以ChatGPT為例，它需要以大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練和海量存儲(chǔ)需求為支撐,，在多模態(tài)和大模型基礎(chǔ)上,，依賴(lài)巨大算力基礎(chǔ)為使用者提供持續(xù)性的服務(wù)，可以完成聊天,、寫(xiě)郵件,、編輯視頻腳本、寫(xiě)文案,、翻譯和寫(xiě)代碼等服務(wù),。

可以看到，考慮AIGC的背后需要多模態(tài)認(rèn)知,、大模型,、海量數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)計(jì)算,、智能交互與硬件算力等支撐,，對(duì)科技基礎(chǔ)設(shè)施的要求也將進(jìn)一步提升。早在ChatGPT問(wèn)世前,，美歐等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體早已開(kāi)始布局,，根據(jù)中國(guó)信通院《人工智能基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展態(tài)勢(shì)報(bào)告（2021年版）》，2021年7月,，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)計(jì)劃投資2.2億美元新建11個(gè)國(guó)家人工智能研究中心,，覆蓋人工智能和高級(jí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、人機(jī)交互與協(xié)作等研究領(lǐng)域,；2020 年2月,，歐盟委員會(huì)提出超過(guò)40億歐元的“數(shù)字歐洲計(jì)劃”來(lái)支持高性能計(jì)算和量子計(jì)算，包括邊緣計(jì)算和人工智能,、數(shù)據(jù)和云基礎(chǔ)設(shè)施,。我們預(yù)計(jì)，隨著本輪人工智能科技革命的發(fā)展,，相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展也將加速,。

人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)、算力和算法三大要素,。本輪人工智能科技革命,，從其技術(shù)演化和迭代到商業(yè)應(yīng)用，關(guān)鍵在于數(shù)據(jù),、算法和算力三大領(lǐng)域的發(fā)展：

數(shù)據(jù)決定了生成式AI的性能,、泛化能力和應(yīng)用效果,，在數(shù)據(jù)收集階段需要從不同數(shù)據(jù)源（音頻、視頻,、圖像等）獲取數(shù)據(jù),，通過(guò)人工或者半自動(dòng)方式對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注，按照數(shù)據(jù)類(lèi)型與需求進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗,，然后根據(jù)算法需要進(jìn)行存儲(chǔ),，以備后續(xù)訓(xùn)練和測(cè)試使用。一言以蔽之,，人工智能進(jìn)行“反饋?lái)憫?yīng)”的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù),，“投喂”數(shù)據(jù)的質(zhì)量決定了其表現(xiàn)效果和泛化能力。

算力是人工智能的生產(chǎn)力基礎(chǔ),。算力是人工智能的生產(chǎn)力基礎(chǔ),，是實(shí)現(xiàn)人工智能產(chǎn)業(yè)化的核心。算力是通過(guò)對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)結(jié)果的計(jì)算能力,，其關(guān)聯(lián)技術(shù)包括數(shù)據(jù)中心、分布式計(jì)算,、邊緣計(jì)算和高性能計(jì)算,，與之對(duì)應(yīng)的是對(duì)不同類(lèi)型芯片的需求。根據(jù)IDC發(fā)布的《中國(guó)人工智能計(jì)算力發(fā)展評(píng)估報(bào)告（2022-2023）》,，2022年我國(guó)人工智能芯片市場(chǎng)89%是GPU芯片,，NPU、ASIC和FPGA分別占9.6%,、1.0%和0.4%,。隨著人工智能科技革命的發(fā)展，面對(duì)數(shù)據(jù)攀升,、算法和模型領(lǐng)域的突破,，“大腦”需要盡可能快速、精準(zhǔn)地處理大量數(shù)據(jù)或執(zhí)行復(fù)雜的指令,，這將對(duì)AI算力提出更高的需求,。

算法突破推動(dòng)通用人工智能發(fā)展。ChatGPT引爆新一輪人工智能科技革命,，關(guān)鍵在于“通用人工智能”的出現(xiàn),，這是多模態(tài)和大模型算法的勝利,，本次算法的突破體現(xiàn)在大模型（當(dāng)模型規(guī)模超過(guò)某個(gè)閾值后,，對(duì)于通用任務(wù)的效果顯著提升，也稱(chēng)為涌現(xiàn)能力）,、人類(lèi)反饋強(qiáng)化學(xué)習(xí)（能夠憑借強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方式不斷優(yōu)化人類(lèi)反饋的語(yǔ)言模型）,、思維鏈（該算法使得模型生產(chǎn)推理路徑,，并在敏感話題方面避免無(wú)法回答的問(wèn)題）、無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)（可以在無(wú)人工標(biāo)注的條件訓(xùn)練,，數(shù)據(jù)更多,、成本更低、模型返回能力更強(qiáng)）等方面,，本輪算法突破是生成式AI出現(xiàn)和通用人工智能發(fā)展的重要基石,。

云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和算力支持是人工智能基礎(chǔ)設(shè)施,?？紤]數(shù)據(jù)、算力和算法三大要素之間的關(guān)系,，人工智能技術(shù)迭代與演進(jìn)的歷程對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的需求提升,，我們認(rèn)為，云計(jì)算,、物聯(lián)網(wǎng)和算力支持是人工智能基礎(chǔ)設(shè)施,，是未來(lái)推進(jìn)我國(guó)人工智能行業(yè)發(fā)展的核心方向。

算力支持：我國(guó)算力水平處于全球前列,，根據(jù)IDC,、浪潮信息、清華全球產(chǎn)業(yè)院聯(lián)合發(fā)布的《2021——2022全球計(jì)算力指數(shù)評(píng)估報(bào)告》,，我國(guó)計(jì)算力指數(shù)達(dá)到70,，排名全球第二，僅落后于評(píng)分77的美國(guó),，計(jì)算力發(fā)展水平漲幅達(dá)到13.5%,，印證我國(guó)算力發(fā)展較快。根據(jù)IDC發(fā)布的《中國(guó)人工智能計(jì)算力發(fā)展評(píng)估報(bào)告（2022-2023）》,，未來(lái)我國(guó)算力規(guī)模仍將保持高速增長(zhǎng),，預(yù)計(jì)2026年智能算力和通用算力規(guī)模將分別達(dá)到1,271.4（EFLOPS）和111.3（EFLOPS）。具體來(lái)看,，芯片領(lǐng)域我國(guó)仍面臨GPU的對(duì)外依賴(lài)和自研瓶頸,，服務(wù)器我國(guó)領(lǐng)跑全球，未來(lái)關(guān)注綠色發(fā)展,；計(jì)算架構(gòu)仍需進(jìn)一步技術(shù)創(chuàng)新的支撐,。

云計(jì)算：云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)、通過(guò)共享軟硬件資源向用戶提供大量計(jì)算資源和應(yīng)用程序統(tǒng)一管理和調(diào)動(dòng)的資源池,，以此實(shí)現(xiàn)資源最大化并降本增效,。最常見(jiàn)的三種云計(jì)算服務(wù)方式是軟件即服務(wù)（SaaS），平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）和基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）,，由于人工智能技術(shù)迭代和演進(jìn)產(chǎn)生的巨量算力需求,，云計(jì)算需求顯著增加,，此外隨著人工智能商業(yè)應(yīng)用未來(lái)的廣泛擴(kuò)展，云計(jì)算的需求也將進(jìn)一步提升,。

物聯(lián)網(wǎng)：物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)由相互關(guān)聯(lián)的計(jì)算設(shè)備,、機(jī)械和數(shù)字機(jī)器、物體,、動(dòng)物或人組成的系統(tǒng),，能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，而不需要人與人或人與計(jì)算機(jī)的互動(dòng),，從而實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)物互聯(lián)”的狀態(tài),，全面感知、可靠傳遞,、智能處理和人工干預(yù)最少,，是物聯(lián)網(wǎng)獨(dú)特而又重要的四大特征。在萬(wàn)物互聯(lián)的基礎(chǔ)上,，與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)人工智能廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的關(guān)鍵,。以人工智能農(nóng)業(yè)為例，通過(guò)各類(lèi)溫度傳感器,、濕度傳感器,、光傳感器、CO2傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,，將農(nóng)業(yè)涉及的溫度,、濕度、光照,、土壤養(yǎng)分等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和收集,，依賴(lài)人工智能進(jìn)行決策，做出增補(bǔ)水分,、調(diào)升溫度和增減光照等反饋,，進(jìn)而服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。2021年我國(guó)發(fā)布的《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》明確提出,，致力于到2023年底在國(guó)內(nèi)主要城市初步建成物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施,，社會(huì)現(xiàn)代化治理、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和民生消費(fèi)升級(jí)的基礎(chǔ)更加穩(wěn)固,。

四,、人工智能科技革命的“原材料”是半導(dǎo)體

人工智能引領(lǐng)新一輪科技革命，關(guān)鍵“原材料”是半導(dǎo)體,。結(jié)合人工智能三大要素?cái)?shù)據(jù),、算法和算力，我們認(rèn)為,，人工智能科技革命的關(guān)鍵原材料在于半導(dǎo)體,，算法的突破是建立在擁有超強(qiáng)計(jì)算能力的芯片基礎(chǔ)上，通過(guò)大數(shù)據(jù)“投喂”得以發(fā)現(xiàn)了大模型的“涌現(xiàn)能力”,，大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和調(diào)用也是建立在不斷迭代的存儲(chǔ)設(shè)備之上,，需要半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不斷技術(shù)迭代滿足存儲(chǔ)需求；而算力需求提升本身就對(duì)應(yīng)著芯片技術(shù)和性能的提高,。因此,，綜合來(lái)看，我們認(rèn)為,，本輪由人工智能引領(lǐng)的新一輪科技革命,，關(guān)鍵“原材料”是半導(dǎo)體。

人工智能發(fā)展需要半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全面支持,。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈包含上中下游,，上游包括四部分：EDA、IP核,、半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體設(shè)備,；中游可分為設(shè)計(jì)、制造和封測(cè)三大環(huán)節(jié),，包含集成電路（IC）,、傳感器、光電子器件和半導(dǎo)體分立器件四大產(chǎn)品,；下游廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子,、汽車(chē)電子、醫(yī)療,、通信技術(shù),、人工智能、物聯(lián)網(wǎng),、新能源和工業(yè)電子等領(lǐng)域,。從人工智能行業(yè)發(fā)展角度來(lái)看，需要半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全面支持,，上游關(guān)注半導(dǎo)體材料的突破和半導(dǎo)體設(shè)備的創(chuàng)新,；中游關(guān)注后摩爾定律時(shí)代，半導(dǎo)體設(shè)計(jì),、制造和封測(cè)技術(shù)路徑的提升和創(chuàng)新,；下游則在于發(fā)展人工智能，并拓展人工智能應(yīng)用場(chǎng)景,，推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。

中游可以視為核心產(chǎn)業(yè)鏈，包括設(shè)計(jì),、制造和封測(cè)三個(gè)環(huán)節(jié),。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)主要指根據(jù)終端客戶需求設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電路圖,，并最終輸出版圖供晶圓制造企業(yè)使用，在設(shè)計(jì)電路中需要使用自動(dòng)設(shè)計(jì)軟件EDA,，部分設(shè)計(jì)還需要使用授權(quán)的IP核,。制造環(huán)節(jié)指由晶圓制造廠完成的前道工藝，包括氧化/擴(kuò)散,、光刻,、刻蝕、離子注入,、薄膜生長(zhǎng),、清洗與拋光、金屬化等七大工藝步驟,，在制造過(guò)程中需要使用各類(lèi)半導(dǎo)體前道設(shè)備和半導(dǎo)體材料,。封測(cè)是封裝與測(cè)試的簡(jiǎn)稱(chēng)，封測(cè)環(huán)節(jié)是指由封測(cè)廠完成的后道工藝,，包括貼膜,、磨片、貼片,、劃片,、裝片、鍵合,、測(cè)試等,，在封測(cè)過(guò)程中需要使用各類(lèi)封裝材料和半導(dǎo)體后道設(shè)備。

我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備仍待發(fā)展,。半導(dǎo)體設(shè)備根據(jù)應(yīng)用環(huán)節(jié)不同主要分為前道工藝設(shè)備(晶圓制造)和后道工藝設(shè)備(封裝測(cè)試)兩大類(lèi),，細(xì)分又可以劃分出百種不同的機(jī)臺(tái)，占較大市場(chǎng)份額的主要有：光刻機(jī),、刻蝕機(jī),、薄膜沉積設(shè)備、離子注入機(jī),、測(cè)試機(jī),、分選機(jī)、探針臺(tái)等,。半導(dǎo)體設(shè)備方面,，比如光刻機(jī)，目前高端光刻機(jī)（如EUV光刻機(jī)）被荷蘭ASML公司壟斷,，中低端光刻機(jī)供應(yīng)商有Canon和Nikon等,，國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)進(jìn)展較慢，自主研發(fā)仍有很大空間。

推動(dòng)我國(guó)人工智能行業(yè)發(fā)展,，關(guān)鍵在于促進(jìn)我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)多點(diǎn)開(kāi)花,。根據(jù)SIA最新數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的區(qū)域分布主要集中在南美與亞太地區(qū),，其中美國(guó)市場(chǎng)份額占比最高,，約占總市場(chǎng)的一半。韓國(guó),、日本、歐洲,、中國(guó)臺(tái)灣與中國(guó)大陸的市場(chǎng)份額分別占到19%,、9%、9%,、8%與7%,。從產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分行業(yè)來(lái)看，不同國(guó)家/地區(qū)具有不同優(yōu)勢(shì),。半導(dǎo)體設(shè)備與半導(dǎo)體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)這類(lèi)研發(fā)密集型細(xì)分行業(yè)主要由美國(guó),、韓國(guó)、日本和歐洲主導(dǎo),，半導(dǎo)體材料這類(lèi)資源密集型,、以及半導(dǎo)體制造與封測(cè)等勞動(dòng)密集型細(xì)分行業(yè)主要由中國(guó)臺(tái)灣、中國(guó)大陸主導(dǎo),。關(guān)于我國(guó)人工智能行業(yè)的發(fā)展前景,，我們認(rèn)為，促進(jìn)我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)多點(diǎn)開(kāi)花較為重要,，一方面利用在我國(guó)具備相對(duì)優(yōu)勢(shì)的封測(cè)等領(lǐng)域積極推進(jìn)發(fā)展,，縮小與海外半導(dǎo)體產(chǎn)品的差距；另一方面在中美博弈的大背景下,，我國(guó)在半導(dǎo)體材料,、設(shè)備及先進(jìn)制造方面距離美歐日韓等國(guó)家仍有差距。

我們認(rèn)為在新型舉國(guó)體制的支持下,，或持續(xù)加大對(duì)半導(dǎo)體科技創(chuàng)新的投入力度,，縮小相關(guān)領(lǐng)域差距。結(jié)合日韓等國(guó)家半導(dǎo)體行業(yè)崛起歷史,，在全球半導(dǎo)體行業(yè)相對(duì)低迷（當(dāng)前全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額處于周期底部）的階段,，更應(yīng)積極加大資本開(kāi)支，并積極通過(guò)收購(gòu),、重組等方式吸收海外先進(jìn)技術(shù),、設(shè)備和廠房等資源，通過(guò)吸收消化和自研創(chuàng)新推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)加速成長(zhǎng)，縮小與領(lǐng)先國(guó)家的差距,。特別是本輪由人工智能革命引領(lǐng)的科技革命方興未艾,，我國(guó)擁有龐大的終端市場(chǎng)和積極友好的政策環(huán)境，半導(dǎo)體行業(yè)的多點(diǎn)開(kāi)花將成為我國(guó)人工智能行業(yè)發(fā)展的重要基石,。

（作者為浙商證券首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家）

見(jiàn)習(xí)編輯：劉錦平 主編：程凱