2021年全球人工智能行业技术全景图谱

2021-08-02 09:07:01 江苏省企业技术改造协会 38

人工智能是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。人工智能是引领这一轮科技革命和产业变革的战略性技术,具有溢出带动性很强的“头雁”效应。

在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术的驱动下,人工智能加速发展,呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征,正在对经济发展、社会进步、国际政治经济格局等方面产生重大而深远的影响。本文带你解读全球人工智能行业技术发展全景。

行业主要上市公司:阿里巴巴(09988)、腾讯(TCTZF)、百度(BAIDU)、科大讯飞(002230)、旷视科技(KSKJ)等。

本文核心数据:人工智能专利申请数量、人工智能专利区域分布、人工智能申请人排名、专利市场价值

全文统计口径说明:1)搜索关键词:人工智能及与之相近似或相关关键词;2)搜索范围:标题、摘要和权利说明;3)筛选条件:简单同族申请去重、法律状态为实质审查、授权、PCT国际公布、PCT进入指定国(指定期),简单同族申请去重是按照受理局进行统计。4)统计截止日期:2021年7月15日。5)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

1、全球人工智能行业专利申请概况

(1)技术周期:处于成长期

2012-2019年,全球人工智能行业专利申请人数量和专利申请量均呈现逐年上涨的趋势。虽然2020年全球人工智能行业专利申请量有所下降,但是这两大指标数量仍较多。整体来看,全球人工智能技术处于成长期。

图表1:全球人工智能行业技术周期

注:当前技术领域生命周期所处阶段通过专利申请量与专利申请人数量随时间的推移而变化来分析。

(2)专利申请量及专利授权量:2020年专利数量仍出现上涨

2010-2020年全球人工智能行业专利申请数量呈现逐年增长态势,2020年全球人工智能行业专利申请数量为59780项。

在专利授权方面,2010-2018年全球人工智能行业专利授权数量逐年增长,2019年开始出现下降趋势,2020年全球人工智能行业专利授权数量为14562项,授权比重为24.36%。

2021年1-7月,全球人工智能行业专利申请数量和专利授权数量分别为12663项和789项,授权比重为6.23%。截止2021年7月15日,全球人工智能行业专利申请数量为22.8万项。

图表2:2010-2021年全球人工智能行业专利申请量及授权量情况(单位:项)

注:①专利授权率表明申请的有效率以及最终获得授权的提交申请成功率。

②统计说明:如果2012年专利申请在2014年获得授权,授予的专利将在2012年专利申请中显示。

(3)专利法律状态:审中”数量超过一半

目前,全球人工智能大多数专利处于“审中”和“有效”状态,两者人工智能专利总量分别为12.4万项和9.7万项,占全球人工智能专利总量的54.4%和43%。PCT制定期内的人工智能专利数量为0.67万项全球人工智能专利总量的3%左右。

图表3:2021年全球人工智能行业专利法律状态(单位:项)

(4)专利市场价值:总价值高达75亿美元,3万美元以下专利数量较多

目前,全球人工智能行业专利总价值为75.65亿美元。其中,3万美元以下的人工智能专利申请数量最多,为17.79万项;其次是3万-30万美元的人工智能专利,合计专利申请量为9.81万项。3百万美元的人工智能专利申请数量最少,为1533项。

图表4:截止2021年7月全球人工智能行业专利市场总价值及专利价值分布情况(单位:亿美元,项)

统计口径:按每组简单同族一个专利代表的去重规则进行统计,并选择同族中有专利价值的任意一件专利进行显示。

2、全球人工智能行业专利技术类型

(1)专利类型:发明专利占比高达93.15%

在专利类型方面,目前全球有18.12万项人工智能专利为发明专利,占全球人工智能专利申请数量最多,为93.15%。实用新型人工智能专利和外观设计型人工智能专利数量分别为4.3万项和0.36万项分别占全球人工智能专利申请数量的6.57%和0.27%。

图表5:截止2021年7月全球人工智能行业专利类型(单位:项)

(2)技术构成:第一大技术占比超过20%

从技术构成来看,目前“用于阅读或识别印刷或书写字符或者用于识别图形,例如,指纹的方法或装置(用于图表阅读或者将诸如力或现状态的机械参量的图形转换为电信号的方法或装置入G06K11/00;语音识别入G10L15/00)〔1,7〕[2006.01]”的专利申请数量最多,为34450项,占总申请量的20.88%。其次是“基于生物学模型的计算机系统 [2006.01]”,专利申请量为29758项,占总申请量的18.03%。

图表6:截止2021年7月全球人工智能行业技术构成(单位:项,%)

(3)技术焦点:语音识别技术热度最高

全球人工智能前十大热门技术词包括语音识别、机器学习模型、数据处理、摄像机、医学图像、识别方法、储存器、控制系统、计算机设备、检测装置。进一步细分来看,人工智能技术热门词包括计算机视觉、自动学习、智能语音、预测方法、分析方法等。具体情况如下:

图表7:2021年全球人工智能行业热门技术词

注:旭日图内层关键词是从最近5000条专利中提取。外层的关键词是内层关键词的进一步分解。

(4)被引用次数TOP专利:四大专利被引用超过千次

用户社区分离的数据安全系统及方法(专利号:US7140044B2)和创建虚拟和增响应电子攻击的数据安全系统和方法(专利号:US7146644B2)是被引用次数最多的两大人工智能专利,两者被引用次数均超过1300次。其它被引用次数前十大专利如下所示:

图表8:截止2021年7月全球人工智能行业被引用次数TOP10专利(单位:项)

3、全球人工智能行业专利竞争情况

(1)技术来源国分布:中国占比最高

目前,全球人工智能第一大技术来源国为中国,美国人工智能专利申请量占全球人工智能专利总申请量的66.54%;其次是美国,美国人工智能专利申请量占全球人工智能专利总申请量的20.49%。韩国和日本虽然排名第三和第四,但是与排名第一的中国专利申请量差距较大。

图表9:截止2021年7月全球人工智能行业技术来源国分布情况(单位:%)

统计说明:①按每件申请显示一个公开文本的去重规则进行统计,并选择公开日最新的文本计算。②按照专利优先权国家进行统计,若无优先权,则按照受理局国家计算。如果有多个优先权国家,则按照最早优先权国家计算。

(2)中国区域专利申请分布:广东最多

中国方面,广东为中国当前申请人工智能专利数量最多的省份,累计当前人工智能专利申请数量高达32538项。北京、江苏、浙江、上海当前申请人工智能专利数量均超过1万项。中国当前申请省(市、自治区)人工智能专利数量排名前十的省份还有山东、安徽、四川、湖北和福建。

图表10:截止2021年7月中国当前申请省(市、自治区)人工智能专利数量TOP10(单位:项)

统计口径说明:按照专利申请人提交的地址统计。

(3)专利申请人竞争:百度网讯科技有限公司夺得桂冠

全球人工智能行业专利申请数量TOP10申请人分别是北京百度网讯科技有限公司、国际商业机器公司、华为、平安科技(深圳)有限公司、国家电网公司、华为技术许可有限责任公司、三星电子株式会社、LG电子株式会社、谷歌有限责任公司和华为技术有限公司。

其中,北京百度网讯科技有限公司人工智能专利申请数量最多,为2541项。国际商业机器公司排名第二,其人工智能专利申请数量也在一千项左右。

图表11:截止2021年7月全球人工智能行业专利申请数量TOP10申请人(单位:项,%)

注:未剔除联合申请数量。



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