时间:2024-05-15
【麦哲洞察】合肥依托中国声谷所打造的智能语音产业集群2021年入选工信部第一批15个先进制造业集群决赛优胜者名单,代表安徽在建设产业集群方面已经取得了重大突破。2021年合肥人工智能产业规模已经突破815亿元,增速超20%,而其中智能语音产业规模突破185亿元,占全国智能语音产业总产值的64.9%,合肥已经在智能语音产业领先全国。
01 声谷介绍
2010年后全国兴起建设声谷的热潮,但产业导向不尽相同,目前可主要分为三类产业:呼叫中心、电子元器件(声学行业)以及人工智能(智能语音)。呼叫中心属劳动力密集型行业,是为了客户服务、市场营销、技术支持和其它的特定商业活动而接收和发出呼叫的一个实体,在重庆、江苏扬州、山东烟台等地都有声称依托呼叫中心打造声谷的案例。而以声谷为载体发展高新技术产业的主要有苏州和合肥等城市,其中苏州2020年联合南京大学发展以声学芯片模组、电声核心器件、高端声学材料为重点的声学电子元器件行业,而合肥则早在2012年就依托中科大以及所孵化出的科大讯飞在人工智能以及智能语音领域中的领先优势,由安徽省以及工信部共建重点合作项目——“中国声谷”,以推动安徽合肥智能语音产业发展。
图1:全国提出“声谷”概念的城市分布(非完全统计)
合肥智能语音产业集群主要依托于“中国声谷”建设,主体位于合肥高新区,是围绕中科大和科大讯飞所打造的智能语音产业集聚区。根据《中国(合肥)智能语音及人工智能产业基地(中国声谷)发展规划(2018—2025年)》以及《中国声谷创新发展三年行动计划(2021—2023年)》,中国声谷目前正完善“一个核心区+若干个联动发展区”的“1+N”园区发展格局,即以合肥高新区为核心承载区,以合肥经开区、蜀山区、庐阳区、长丰县为产业发展区,拓展芜湖、蚌埠等产业发展联动区。合肥高新区正打造以“中国声谷·量子中心”为产业地标的园区品牌,而位于合肥高新区的中科大高新校区、中科大先进技术研究院、科大讯飞等高校院所与龙头企业正是打造中国声谷的核心力量。
图2:中国声谷核心承载区(合肥高新区)以及其他产业发展区
合肥高新区内以中科大与科大讯飞为核心,周边中科大孵化企业以及智能语音产业园等创新平台和载体已经落地,区域交通出行便捷,产业集群态势已经形成。2021年底合肥地铁四号线已经通车,从声谷核心区通往合肥市中心以及交通枢纽合肥南站的时间约40分钟,而驱车前往新桥国际机场的时间约为90分钟。
图3:中国声谷核心承载区现状图
中国声谷虽然是2012年由安徽省与工信部共同推进建设的,但是也不能不提到作为声谷核心力量的中科大和科大讯飞的发展历程,正是中科大以及科大讯飞在人工智能/智能语音领域的领先实力才能够让安徽省有底气大力推动中国声谷的建设。20世纪70年代,受国内外形势变化影响,中科大等一众学校陆续迁出北京,当时在选址时一些省市都没有接收中科大,而到安徽考察时时任安徽省革委会主任的李德生就明确表示接收,之后又在发现安徽省的宣城以及安庆的确无法满足办学条件后,才又把中科大迁往省会合肥,中科大也为之后合肥经济的崛起贡献了重要力量。而到20世纪90年代,国内语音当时分为“南北二王”,“南”指的是中科大的王仁华教授,“北”则是清华大学的王作英教授,后来科大讯飞创始人刘庆峰正是在这个时期被选中加入了王仁华教授的人机语音通信实验室,并牵头做一个语音合成系统,该系统不但保证了音质,还具备了优良的语音自然度,合成的语句近乎“人声”,成为1998年国家“863计划”成果比赛中最为轰动的科研成果。在当时面对国内空白的语音市场,IBM、微软、英特尔、摩托罗拉等纷纷抢占布局,在中国成立研究院,刘庆峰此时也开始创业并在1999年成立了安徽硅谷天音信息科技有限公司,而之后又改名科大讯飞,在创业初期面向消费者产品市场的定位让科大讯飞一度面临破产危机,后来及时调整转攻企业客户让科大讯飞转危为机获得了更大的发展,并在2008年深圳中小板上市,成为当时国内唯一一家语音产业上市公司。为使安徽省乃至国家智能语音行业更进一步,依托科大讯飞的技术优势和在行业内的领先地位,2012年安徽省与工信部开始合作共建“中国声谷”项目,共同推进安徽合肥智能语音产业的发展,到目前已经进入爆发阶段。2012年国内的智能语音市场格局科大讯飞已经超过半壁江山,市场占有率已经达到54%,同年安徽省与工信部共同签署《关于共同推进安徽省语音产业发展合作备忘录》,并成立部省共同推进安徽智能语音产业发展领导小组,部省共同推进产业发展的机制得以建立。到2018年安徽省与工信部签署《进一步共同推进安徽智能语音产业发展合作协议》,进一步推动合作,并启动中国声谷参与全球竞争新篇章。之后依托中国声谷,合肥市人工智能产业集群入选国家发改委第一批国家战略性新兴产业集群,合肥也获批建设新一代人工智能创新发展试验区。直到2021年,科大讯飞继续维持在国内智能语音市场的龙头地位(市占率达60%),中国声谷也实现“入园企业过千户、营业收入过千亿”的“双千”目标,并且安徽合肥智能语音集群入选工信部先进制造业集群决赛优胜者名单。
图4:2012年至2021年国内智能语音市场格局
图5:中国声谷发展历程
02 产业分析
智能语音属于人工智能产业的细分,先简单介绍人工智能产业。人工智能领域的先驱、麻省理工学院计算机科学家帕特里克·亨利·温斯顿 (Patrick Henry Winston)教授在《人工智能》一书中对人工智能的定义是研究人类智能行为规律(如学习、计算、推理、思考、规划等), 构造具有一定智慧能力的人工系统,以完成往常需要人的智慧才能胜任的工作。自从1956年美国达特茅斯会议首次提出“人工智能”以来直到2011年人工智能产业的发展已经历过三次发展浪潮,当然期间因为芯片等技术的制约使得人工智能发展达不到预期而遭受过两次低迷期,从2011年至今因为人工智能三大驱动力即数据、算法、算力的快速发展而使得人工智能进入飞速发展的阶段。人工智能的发展随着技术的成熟有几大阶段,即从计算智能到感知智能再到认知智能,甚至近年也有学者提出更深层次的意识智能的概念,而目前行业整体正在从感知智能往认知智能跨越,仍处于认知智能的起步阶段。计算智能代表的是计算能力和存储能力,现阶段计算机相较于人类已经具有优势,不管是1996年IBM的深蓝计算机战胜当时国际象棋冠军卡斯帕罗夫还是后来的Alpha Go战胜围棋世界冠军李世石和柯洁,都体现了人工智能目前快速计算和记忆存储能力的领先。感知智能代表的是视觉、听觉、触觉等感知能力,就比如手机语音助手、家用智能音箱能够“听见”并根据用户的声音信息作出基本的人机交互,以及自动驾驶汽车能够通过激光雷达、毫米波雷达、摄像头等“看见”周边的信息并作出即时的反馈。认知智能代表的是理解、思考的能力,就比如语音助手如果要实现正确恰当的反馈就要先理解用户所传达的意思再思考传达的方式和语言才能有比较好的人机交互的结果,而行业整体还处于认知智能的初级阶段,所以有时候用户在使用某些智能产品进行人机交互时就会有一些不太积极的反馈。而意识智能是有意识自己学习、记忆机理,属于更加高级的阶段。如果把人工智能发展的三大驱动力以及几大发展阶段都摁在人工智能产业链里,人工智能产业链可细分为基础层、技术层和应用层。其中基础层可包含数据、算法、算力三大人工智能驱动力,基础层底层技术和高端产品市场主要被欧美日韩等少数巨头垄断,而国内目前受限于技术积累和研发投入的不足,在基础层领域的实力较为薄弱。而技术层因为近年来我国围绕重点领域重点研发,在计算机视觉、语音识别等领域的技术也较为成熟。应用层则是我国人工智能市场较为活跃的领域,在智能安防、无人机等领域已经有部分企业位于世界前列。
图6:人工智能产业链
目前全球人工智能市场规模快速增长,已经形成了以中美为第一梯队的竞争格局。从全球人工智能市场规模来看,2016至2020年均增长速度为42.3%,增长快速,至2020年整体行业市场规模超2000亿美元。而2020年美国人工智能企业占据全球总数的38.3%,中国紧随其后,占24.7%。中美两国AI企业数量占据全球半数以上,保持绝对优势。中美对比来看,美国在基础层和技术层实力领先中国,尤其是在自然语言处理、机器学习和技术平台领域;中国在技术层(计算机视觉及语音识别)和应用层走在世界前列,在应用层面(智能机器人、智能无人机),中美差距略小。
图7:2016-2020全球人工智能市场规模及2020年全球人工智能企业分布
图8:全球人工智能竞争格局
国内人工智能整体正从疫情中恢复增长,2021年核心产业规模已经突破千亿,在初期互联网应用先行的导向下显示出终端应用发展强劲而基础层实力不足的行业特征。随着技术的成熟以及数智化转型升级,中国人工智能核心产业市场规模将持续平稳增长,预计2025年将达到约4000亿。而我国发展人工智能以互联网应用先行的政策导向,使得我国目前中国人工智能产业链中应用层企业比例超过80%,但目前研发周期长、资金投入大、 见效慢的基础层创新被市场忽略,出现“头重脚轻”的问题。
图9:我国人工智能核心产业市场规模及产业链分布
表1:我国人工智能领域相关规划政策
从国内人工智能产业分布上来看,主要分布于京津冀、长三角和珠三角地区,合肥正紧随北京上海等龙头发展。从国家为了推动人工智能发展而打造的国家新一代人工智能创新发展试验区以及国家新一代人工智能开放创新平台来看,人工智能龙头企业基本集中在北京、上海、杭州、深圳以及合肥,北京和上海是国内人工智能发展的龙头城市,而合肥被第三批列入发展试验区,并正依托科大讯飞在智能语音领域的优势正在紧随北京、上海等龙头城市发展人工智能。
图10:国内人工智能发展格局
表2:国家新一代人工智能创新发展试验区名单
表3:国家新一代人工智能开放创新平台名单
合肥目前发展人工智能势头较好,但是在AI算力(芯片)领域亟待加强。2021年,合肥人工智能集群集聚企业达846家,同比增长23.2%,而全年人工智能产业规模突破815亿元,增速约21.1%。但是根据IDC及浪潮集团发布的《2021-2022中国人工智能计算力发展评估报告》显示合肥城市AI算力能力逐年下降,在基础层能力急需加强。
表4:2021-2022中国城市AI算力排名
智能语音作为人工智能核心领域之一,属声音信息的人机交互,核心技术环节包括语音识别、自然语言理解、自然语言处理、语音合成等,已进入落地可用期。自从2012年苹果手机上首次搭载智能语音助手以来,2016年后机器语音识别率才第一次达到人类水平(约95%),智能语音技术正式进入落地期,更为成熟的智能语音助手以及智能音箱相继落地。
图11:智能语音关键技术环节
智能语音行业整体进入快速发展的阶段,Nuance、谷歌、苹果等领军全球行业发展,语义理解能力将成为未来差异化竞争领域。2017至2021年全球智能语音产业规模保持快速增长的态势,年均增速达到25.5%,2021年预期产业规模达到264亿美元,而国内年均增速达到31.4%,2021年预期产业规模达到285亿元。从2012至2018年全球智能语音龙头Nuance竞争优势被逐步蚕食,直到 2021年微软宣布斥资197亿美元收购Nuance,全球智能语音市场集中度进一步提升,谷歌、苹果等也正加速入局,科大讯飞全球市场份额也正稳步提升。目前头部智能语音厂商语音识别成功率都已经达到99%以上,差距正变得非常微小,而语义理解目前仍需突破,将成为未来差异化竞争的领域。
图12:全球与国内智能语音产业规模
图13:全球智能语音竞争格局
合肥目前依托中科大、科大讯飞、神州泰岳、新华三等龙头企业,已基本覆盖智能语音产业链,但在基础层的AI芯片、智能语音大数据仍有提升空间。
图14:合肥智能语音发展情况
03 产业生态
1.机制
通过省(安徽省)部(工信部)合作高规格共同推进“中国声谷”项目建设,打造合肥为全国智能语音领域产业发展高地。2012年工信部与安徽省人民政府签署了《关于共同推进安徽省语音产业发展合作备忘录》,包括建立部省共同推进安徽智能语音发展领导小组、开展部省共同推进安徽语音产业发展联席会议、成立中国语音产业联盟、将中国声谷列入国家发展战略规划、成立项目专业实施运营公司等产业推动举措。2018年工信部与安徽省人民政府签订《关于进一步共同推进安徽智能语音产业发展合作协议》,提出用5年左右的时间,将合肥智能语音产业集聚发展基地打造成全国智能语音领域产业发展高地,将共同推动智能语音领域的人工智能技术创新、应用、产业集聚发展、举办世界级活动等五个方面。同时设立声谷人工智能产业促进中心作为集群发展促进单位,负责人才及企业培训、校企对接等产业服务工作。合肥高新区声谷人工智能产业促进中心由安徽省信息产业投资控股有限公司(中国声谷管理运营单位)、安徽陆零壹信息科技有限公司(产业服务平台运营方)联合发起设立,机构类型为民办非企业,定位为非营利性社会服务机构。促进中心下设产业发展部、平台管理部、活动组织部、项目管理部四个部门,其中产业发展部负责产业业态分析及数据收集,把握国内外智能语音/人工智能产业发展态势,研究集群产业发展战略;平台管理部负责落实公共服务平台的规划建设,促进产业资源共享与应用;活动组织部负责组织策划集群成员宣传活动,以及高峰论坛、高端研讨会、展览、推介会等活动;项目管理部负责集群内重大实体项目对接工作,联合专家委员会集中组织重大实体项目评估,解决共性问题。同时在促进中心的指导下,也举办诸如“声谷大讲堂”·中国声谷集群企业系列培训活动、合肥智能语音产业集群产学研用对接交流会等人才及企业培训和产业发展要素对接等产业服务工作。
2.金融
债权融资:经声谷审核推荐,银行可降低放款要求且纯信用融资,而且高新区贴息40%股权融资:安徽、合肥、高新区三方成立母基金对成熟企业直接投资,参股子基金(结合社会资本)投资早期项目
图15:中国声谷对企业融资支持举措
3.平台
产业服务平台。通过中国声谷制造中心以及线上线下展示营销平台,为企业提供从“想出来”到“做出来”到“卖出去”的全生命周期解决方案。
图16:中国声谷产业服务平台
技术开放平台。依托高校重点实验室搭建类脑智能平台(提供算力和数据),依托龙头企业搭建语音(智能语音等技术开放服务)、NLP(认知智能技术)、写作、办公等平台。
图17:中国声谷技术开放平台
科技创新平台:依托中科大、科大讯飞等力量布局研究院、重点实验室、创新中心等重要创新平台,覆盖“基础研究-应用研究-成果转化-企业孵化-测试验证-中试”完整创新链产业交流平台。围绕“AI(人工智能)+AK(信息技术应用创新)”两大方向建立长三角人工智能产业链联盟、安徽省信息技术应用创新产业联盟等产业联盟,并积极开展中国声谷智慧医疗高峰论坛、世界声博会等会议论坛,吸引全球开发者、创业者、企业、行业专家,为安徽人工智能科技创新策源地的打造提供助力。
4.人才
通过校企合作共同培育人工智能领域复合型人才,聘请专家成立专家委员会以招引高端人才。中国声谷与中科大等高校院所签署了“校企战略合作协议”,由安徽省内高校和以华云数据为代表的中国声谷企业携手共建人工智能人才实训室,围绕人工智能、信创产业及云计算领域等先进技术开设特色教学实训课程,重点培育具备跨专业、复合型软件及人工智能领域专业技能人才。2017年,中国声谷成立AI产业化发展“达摩院”——中国声谷专家委员会,集聚人工智能领域知名机构代表、科学家、院士成立30人规模的AI智库。
5.政策
省市层面出台人工智能/智能语音产业政策频率高,且省政府出台以产业园命名的专项支持政策为全国首创,同时园区自身也推出相应政策细则以及发布安徽省、合肥市、合肥高新区促进语音及人工智能产业发展政策汇编以支持入园项目发展。2021年发布的《支持中国声谷创新发展若干政策》从企业技术创新、初创企业发展、产品推广应用、人才培养引进等多方面给予支持,明确2021到2025年安徽省和合肥市配套8亿元以支持智能语音及人工智能产业发展和推广。
表5 安徽省及合肥市出台人工智能/智能语音产业发展政策
6.载体
打造中国(合肥)国际智能语音产业园,占地11.7万㎡,总建筑面积34万㎡,包含研发办公(70%)、中试生产(10%)、产业服务(10%)、生活配套(10%)等功能。
图18:中国(合肥)国际智能语音产业园区位
04总结
1.成功要素
注重政府引领,部省合力推动声谷建设。建立部省共同推进安徽智能语音发展领导小组、开展部省共同推进安徽语音产业发展联席会议等联动举措共同推动中国声谷落地合肥,把中国声谷的建设列入国家战略,打造国家智能语音发展的高地。充分支持中科大等科教资源实现产业化。合肥高新区逐渐建立了合肥软件园、合肥留学人员创业园、合肥国家大学科技园等科创孵化平台并给予了科大系企业家从场地、政策、项目和示范应用等全方位的支持。由中国科学院、中国科大与安徽省、合肥市四方共建的中国科学技术大学先进技术研究院,加快高校教学科研成果转化一体化发展,实现科大人在合肥高新区完成教学、科研、产业的自动转化。以开放产业平台的力量带动集群企业共同发展。先后建成了科大讯飞人工智能开放平台、中科类脑开源平台等技术开放平台,中科院合肥物质科学研究院、中科院先进技术研究院等科技创新平台,中国声谷制造中心和营销平台等产业服务平台,产业联盟和会议论坛等产业交流平台。依托丰富的平台支撑体系,科大讯飞等龙头企业加速构建智能语音产业生态群落,陆续衍生出智能家居、机器人、智能鼠标等一批企业和产品。
2.发展建议
重点突破认知智能。自然语言处理、知识图谱等关键技术领域继续布局相应领域龙头企业以及科研平台的创新力量,在全国内争取最先突破认知智能领域难题。积极对接北京优势资源。深度利用工信部与安徽省合作优势,充分与龙头企业以及科研院所开展智能语音语义等关键领域合作。省内共建提升算力水平。利用芜湖打造全国一体化算力网络国家枢纽节点的重大机遇,在省内探索共建提升中国声谷计算能力水平,共同做大中国声谷智能语音集群与芜湖算力集群的品牌能级。
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