经由进程文本发掘体例,操纵CiteSpace、Ucinet和专利舆图等可视化东西,从生长政策、文献计量和专利发掘三个维度对环球野生智能财产焦点手艺范畴的国际协作态势停止阐发。研讨发明,综合政策、文献和专利数目来看,美国综合气力照旧环球第一,中国异军崛起,生长迅猛;从国度间协作收集图来看,我国已与美国、日本、英国等国度睁开了相干协作研讨,可是研讨机构之间的协作密度较低;基于研讨热门、专利舆图和专利权人信息来看,我国在野生智能财产焦点手艺范畴的专利请求量已跃居环球第一;不只在底层手艺实际研讨方面完成了必然的冲破,在手艺操纵层面也具备必然的协作上风,手艺研发与操纵首要散布在天然说话处置、智能芯片、计较机视觉、自立无人体系和群体智能手艺等标的目的。最初,经由进程对照阐发为“十四五”期间我国野生智能财产焦点手艺的立异生长供给相干政策倡议。
手艺鞭策财产变更,新一代野生智能的生长干系到我国可否捉住新一轮科技反动和财产变更的首要机缘。新财产手艺研发与操纵对立异驱动具备必然的引领和撑持感化,是以,我国明白提出扶植野生智能关头个性手艺体系,以增强关头关头和重点范畴的立异才能[1],要确保野生智能财产焦点手艺把握在本身手中。中国迷信院大数据发掘与常识办理重点尝试室宣布了《2019年野生智能生长白皮书》,按照规范共挑选出八大野生智能焦点手艺:计较机视觉手艺、天然说话处置手艺、跨媒体阐发推理手艺、智适应进修手艺、群体智能手艺、自立无人体系手艺、智能芯片手艺、脑机接口手艺[2]。2020年3月科技部等五部委印发了《增强“从0到1”根本研讨使命计划》,撑持野生智能等范畴完成焦点手艺冲破,以抢占前沿迷信研讨的制高点。是以,对准野生智能财产焦点手艺,霸占手艺窘境成为重中之重。
野生智能财产焦点手艺的研发已成为天下列国存眷的焦点。面临天下范围的国际协作,我国在焦点手艺的冲破和操纵方面仍存在本身的短板。基于此,为周全领会我国野生智能财产焦点手艺的国际协作态势,进一步厘清其研发明状和所处位置,本文拔取了2015-2019年间列国当局颁发的政策和计谋计划,1999-2019年间Web of Science收录的文献,1999-2019年间德温特专利数据库收录的专利信息,接纳CiteSpace、Ucinet和专利舆图等可视化阐发东西,经由进程政策态势阐发差别当局的计划标的目的和重点撑持范畴;经由进程文献发文量、国度及研讨机构协作收集分解环球野生智能财产焦点手艺生长近况,经由进程关头词聚类阐发差别国度对野生智能财产焦点手艺的研讨热门,经由进程专利数据阐发环球野生智能财产焦点手艺研发明状,进而对我国野生智能财产焦点手艺在环球所处协作态势停止研判,为摸索扶植新一代野生智能立异生长实验区和“十四五”期间野生智能财发生长供给相干决议计划参考。
图1 Web of Science收录对野生智能财产焦点手艺研讨的文献数目
对所检索的3 681篇文献停止清算,绘制了环球野生智能财产焦点手艺研讨的发文量(Top10)表现图(如图2所示)。美国发文量居天下第一,中国紧随厥后,中国和美国发文量约占环球48%,是环球研讨野生智能财产焦点手艺的主力。在前10位国度中,亚洲唯一三个国度:中国、韩国和日本;北美洲有两个国度,别离是美国和加拿大;其余均为欧洲发财国度,申明欧洲仍是手艺研讨和立异的首要地域。
跟着经济环球化过程加速,常识环球化和跨国协作生长愈来愈敏捷。为冲破研讨程度与本钱束缚的限定,各个国度之间起头睁开协作研讨,有助于前进列国的迷信研讨程度和立异才能[19]。为此,本文进一步阐发了所检索的3 681篇论文,导出参考文献,将下载的数据归并后导入excel,提取“国度”字段,导入至BICOMB软件,天生国度共现矩阵,再将共现矩阵导入Ucinet软件,操纵Netdraw停止可视化阐发,天生国度协作收集图谱,如图3所示。野生智能财产焦点手艺国度协作研讨收集的程度中间度如表2所示。
如图3所示,带有色彩的节点方块表现国度。节点的巨细、各节点之间连线、连线的疏密程度和连线的粗细别离表该国与其余一切国度协作共现的总次数,两个国度间的协作干系,与该国度协作过的其余国度的数目和连线两头的国度协作次数[19]。由图3可以或许或许看出,节点最大的是“美国”,其次是“德国”、“意大利”、“中国”和“英国”,标明美国与其余国度协作次数最多,德国、意大利、中国和英国紧随厥后,协作次数别离是365、179、156和156;由国与国之间的连线可以或许或许看出,中国与美国、日本、英国协作比拟慎密,中国在国际协作中阐扬着首要感化。
2.4 研讨机构阐发
按照所检索的文献,对研讨机构的发文量与协作情况停止清算,从机构发文量来看,此中德国图宾根大学发文量最多,高达84篇,申明其在野生智能财产焦点手艺研讨范畴具备必然的影响力;其次,发文量较多的是德国维尔茨堡大学(56篇)、中国清华大学(52篇)和美国纽约州卫生部(46篇),这些机构在野生智能财产焦点手艺研讨中作为首要的气力,鞭策着财产焦点手艺不时完成手艺冲破与生长。从环球散布来看,如表3所示,发文量排名前10位的研讨机构首要散布在美国、中国和德国。
为了进一步阐发各研讨机构的协作情况,本文接纳Ucinet阐发软件天生环球野生智能财产焦点手艺研讨机构协作收集图(如图4所示)。图中每个小方块代表一个研讨机构,方块越大申明该研讨机构与其余研讨机构协作越多。此中,德国图宾根大学、维尔茨堡大学和格拉茨手艺大学与其余研讨机构协作较为频仍。我国两所研讨机构:中国迷信院大学和清华大学已睁开大批的根本研讨使命,并与加利福尼亚大学圣地亚哥分校和哈佛大学停止了慎密亲密的协作研讨。从全体上看,我国研讨机构之间协作密度较低,研讨范畴较为分离。不管从发文数目仍是从机构协作收集图来看,德国图宾根大学、维尔茨堡大学和纽约州卫生部是环球野生智能财产焦点手艺研讨的首要气力。
2.5 热门阐发
热门凡是可以或许或许表现为某一研讨范畴中具备生长潜势的主题,同时,可以或许或许揭示该范畴所属学科将来的生长标的目的[20]。经由进程操纵关头词来抒发该文章的主题和中间内容,若某一关头词屡次在某一范畴文献内显现,则该词可直接反应当范畴内的研讨热门与研讨意向[21]。本文借助迷信常识图谱东西中的关头词聚类视图对列国野生智能财产焦点手艺的研讨热门停止阐发。基于中国、美国、日本、韩国、英国和德国的文献数据停止清算,将其导入CiteSpace5.5.R2运转关头词聚类功效,主题辞范例挑选“Noun Phrases”,节点范例挑选“Keyword”,时候范围1999-2019,剪裁体例采用Pathfinder,挑选Log-Likelihood Ratio作为提取体例[20],提取关头词聚类信息将其汇总成表,如表4所示。
中国在野生智能财产焦点手艺研讨中首要将重心放在根本实际研讨与手艺冲破中。在八大焦点手艺中,首要聚焦在#0计较机视觉手艺、#4群体智能手艺、#7天然说话处置手艺和自立无人体系手艺。作为鞭策野生智能手艺前进的“三驾马车”,算法、数据和计较力在曩昔的5-10年间不时立异[2]。在算法方面,我国在#0计较机视觉手艺中的图象辨认和特点提取和#7天然说话处置手艺中的语音手艺方面的成绩明显。在根本实际研讨方面,计较机视觉和天然说话处置手艺的生长同时也须要#3情势辨认等手艺的撑持;#1共空间情势是一种对两分类使命下的空域滤波特点提取算法,可以或许或许从多通道的脑机接口数据外面提掏出每类的空间散布成份[22];在手艺操纵范畴,自立无人体系中的#8调和节制对自动驾驶汽车和智能无人驾驶体系相当首要,在将来对汽车制作商和运输行业将发生严峻影响。
美国野生智能财产焦点手艺研讨中共有8大关头词聚类。此中首要存眷#0脑机接口手艺和#2计较机视觉手艺。从手艺操纵来看,野生智能财产焦点手艺首要操纵于医疗范畴,#1电子安康档案有助于晋升医护程度;#7事务相干引发电位作为一种电心理学的研讨手腕,为研讨大脑认知勾当进程供给了新的指点和路子;研讨职员操纵#8脑波开辟了新手艺—脑机接口手艺(BCI),为身材严峻残疾的患者供给了新的医治手腕。
对文献数据停止聚类阐发,不管从底层手艺研讨看,仍是基于手艺操纵层面,日本首要存眷#0脑机接口手艺。对脑机接口手艺的研讨,日本将焦点转移至#2听觉BCI脑机接口手艺。#3共空间情势作为提取的一种体例,是脑机接口手艺首要的算法。脑机接口手艺首要操纵于医疗安康范畴,首要分为“强化”和“规复”两个标的目的,“规复”标的目的首要是指针对#1中风等疾病供给对应的规复练习,首要采用神经反应练习。今朝,已有一些日本创业公司对相干可穿着装备投入研发资金,将脑机接口手艺操纵到终端装备。
韩国重点存眷#1和#2脑机接口手艺和自立无人体系手艺,自立无人体系中的机械人和无人驾驶等手艺已成为韩国当局重点撑持东西。在操纵中,脑机接口以#4近红外光谱成像手艺(NIRS)为主,首要用于操控家电装备。脑机接口手艺的生长与发财的半导体行业生长相适应,并为半导体财产的生长供给首要的撑持力。
#0脑机接口手艺、#1群体智能手艺和#7计较机视觉手艺是英国重点存眷东西。脑机接口手艺作为财产焦点手艺在硬件、算法、范式方面都有新的冲破和停顿。英国诺丁汉大学的研讨团队基于脑机接口手艺,开辟了一种脑磁图(MEG)体系,配以头戴式装备,在扫描进程中许可被扫描者自在、天然地活动。
在野生智能财产焦点手艺研讨中,德国首要研讨#5脑机接口手艺和天然说话处置手艺,而作为根本手艺研讨#1脑电图、#2共空间情势、#6神经反应手艺都为脑机接口手艺的生长供给了撑持和赞助感化。在根本实际研讨范畴,#3非监视进修作为机械进修的一种体例,是野生智能收集的一种首要算法;天然说话处置所触及的各类使命,可以或许或许用#4多使命进修框架处置。从手艺操纵范畴来看,#0赞助科技用于出格教导行业;机械进修为#7ERP体系注入新能量,云ERP平台供给了极大的方便。
图5野生智能财产焦点手艺专利数目和专利国度散布表现图
图6 野生智能财产焦点手艺前5名专利权人
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本篇节选自论文《野生智能财产焦点手艺的国际协作态势阐发》,颁发于《中国电子迷信研讨院学报》第15卷第11期。