AI专利应用于不同行业

与人工智能相关的专利不仅包含人工智能的技术和应用，往往还涉及到一个应用领域或行业。分析表明，许多行业都在探索人工智能的商业开发。本次分析确定了20个应用领域，其中62%的人工智能专利数据中至少提到了一个。

这些领域包括:电信(在所有已确定的专利文件中占15%)、交通(15%)、生命和医学科学(12%)以及个人设备、人机交互(HCI)(11%)。其他的行业还包括银行业、娱乐、安全、工业、制造业、农业和网络(包括社交网络、智慧城市和物联网)。

许多与人工智能相关的技术可以在不同的行业中得到应用，这可以从涉及多个行业的大量人工智能专利中看出。交通不仅在整体结果中表现突出，而且在人工智能相关专利申请增长率最高的领域中也有突出表现。

2013年至2016年间，交通领域的专利申请年增长率为33%。当观察2006 - 2016年的趋势时，交通技术的繁荣变得更加明显:2006年，交通技术仅占应用的20%，到2016年，交通技术占应用的三分之一(超过8700份申请)。

虽然没有像运输业那样呈现出高增长率，但在2013年至2016年间，与人工智能相关的电信领域的专利申请量仍以年均23%的速度增长，2016年的申请量为6684件。

在电信领域，增长最快的是计算机网络/互联网(17%)和广播电视广播(17%)。生命和医学科学同期增长12%，2016年共有4112份专利申请，其中医学信息学增长18%，公共卫生增长17%。从2013年到2016年，个人设备、计算和HCI每年平均增长11%，2016年共有3977份专利申请，其中情感计算子领域(37%)增长显著，它能识别人类情感。

专利申请量显著增长的部门内的其他部门和子类别包括：智能城市(年增长率47%)；农业(32%)；政府计算机(30%)；以及银行和金融(28%)。

与人工智能相关的发明中，近70%提到了人工智能技术、应用或领域与另一种技术、应用或领域的结合。专利申请中最常见的组合是：深度学习与计算机视觉；计算机视觉与交通、电信和安全；本体工程与自然语言处理；以及机器学习与生命和医学科学。这些组合表明，在不久的将来，人工智能领域的快速发展值得关注。

图4 来源网络

专利申请活动主要由日本、美国和中国的公司主导

在排名前30的人工智能专利申请机构中，有26家是公司，只有4家是大学或公共研究机构，这种模式适用于大多数AI技术和应用程序。在申请人工智能相关专利的前20家公司中，有12家来自日本，3家来自美国，2家来自中国，日本消费类电子产品公司的比例尤其高。

IBM和微软在多个人工智能领域都是专利申请的领先者

IBM拥有最大的AI专利申请组合，共有8,290项发明，其次是微软，共有5,930项。两家公司的组合都涵盖了一系列人工智能技术、应用和领域，表明这些公司并未将其活动范围限制在特定行业或领域。

排名前五的其他申请人是东芝(5,223)，三星(5,102)和NEC(4,406)。中国国家电网公司已经进入前20名。从2013年到2016年，其专利申请量平均每年增加70％，特别是在仿生学和支持向量机(SVM)方面的机器学习技术。

在某些技术和领域，专利申请最多的是那些在该领域具有高度专业化和专门知识的公司。例如，在深度学习方面排名很高的百度，在交通领域表现突出的丰田(Toyota)和博世(Bosch)，以及在生命和医学领域表现突出的西门子(Siemens)、飞利浦(Philips)和三星(Samsung)。

虽然一些知名公司在人工智能专利领域的整体排名并不靠前，但它们在某些领域却很突出;这些公司包括Facebook和腾讯(Tencent)。行业专长和对专业数据的访问可以解释为什么某些公司在特定行业处于领先地位。

图5 来源网络

在人工智能的某些领域，大学作出了重大贡献，尤其是中国的大学

尽管公司在人工智能领域占据主导地位，但大学和公共研究机构在某些人工智能领域(如分布式人工智能、机器学习技术和神经科学/神经机器人)的研发中发挥着主导作用。

在人工智能领域排名前20位的学术机构中，中国机构占了17家，与人工智能相关的科学出版物排名前20位的机构中，中国机构占了10家。

中国的组织在新兴的深度学习技术方面尤其强大。首屈一指的公共研究机构是中国科学院(CAS)，拥有超过2500个专利系列和超过20000篇关于人工智能的科学论文。此外，中科院拥有最大的深度学习组合。

中国的科学组织正在巩固他们的领先地位，从2013年到2016年，专利申请平均每年增长超过20%，与大多数其他国家的组织的增长率持平或超过。

韩国电子电信研究所(ETRI)在所有大学和公共研究机构的专利申请中名列第二，并在所有专利申请机构中位于前30名。

在前500名专利申请机构中共有167所大学和公共研究机构。其中，中国有110家，美国有20家，韩国有19家，日本有4家。欧洲公共研究机构中有4家跻身500强;欧洲排名最高的机构是德国的弗劳恩霍夫研究所(Fraunhofer Institute)，排名第159位，而法国原子能和替代能源委员会(CEA)排名185位。

美国和中国是申请专利的主要国家

美国和中国是申请人工智能专利最多的两个国家，与其他领域的专利申请趋势一致，其次是日本。这三个国家的专利申请量占全部专利申请量的78%。世界知识产权组织的专利申请系统(PCT)得到了越来越多的应用，该系统允许专利申请人在多个司法管辖区提交一份专利申请。

专利申请逐渐国际化

许多专利申请被扩展到多个司法管辖区。在所有人工智能专利申请中，有三分之一是在首次申请后在其他司法管辖区提交的，8%是在五个或更多司法管辖区提交的。在排名前三的专利申请机构中，40%的专利申请最初是在日本提交的，32%的专利申请最初是在美国提交的。

在中国首次提交的专利申请中，只有4%随后在其他司法管辖区提交。与其他国家(尤其是美国)的申请人相比，中国企业和大学目前倾向于只在中国提交申请。

图6 来源网络

收购是对内部研究和知识产权战略的补充

自1998年以来，共有434家人工智能公司被收购，其中53%发生在2016年以后。自2012年以来，人工智能领域的并购数量每年都在增长，2017年达到103件。尽管Alphabet(包括谷歌、DeepMind、Waymo和X Development)在申请发明的数量上排名第十，共有3814项，但在收购人工智能公司方面排名第一。另外，苹果和微软也在积极进行收购。

某些公司，如IBM和英特尔，关注的是成熟的公司。然而，大多数被收购的公司都是初创企业，专利组合规模较小或根本不存在。这表明，收购目标是为了获取其他资产，包括人才、数据、技术和其他知识产权。

在人工智能研究领域的合作是有限的，但冲突也是有限的

在许多情况下，在研究上合作的组织被认为是专利申请的共同受让人。然而，排名前20的申请者中，没有一个人与其他申请者共同拥有超过1%的人工智能投资组合。

总体而言，报告中确定的诉讼金额相对较低(不到提起诉讼的专利的1%)，这可能是由于产品尚未上市，侵权可能难以证明。

已经有1264个AI专利家族在诉讼中被确认，其中74%的案件在美国，4231个在全世界的专利反对案件中。人工智能专利诉讼的前三名原告是Nuance Communications，American Vehicular Sciences和Automotive Technologies International。

技术趋势可以为人工智能的未来决策提供信息

这份报告中的分析为人工智能创新趋势提供了新的见解。它表明人工智能在一系列技术和其他活动中发挥着越来越重要的作用。人工智能的潜在社会影响已经被确定--而且还会有更多的影响。在这方面，必须结合人工智能对劳动力、经济和整个社会的预期影响来看待它。

这份报告记录了人工智能驱动的技术如何快速进入全球市场，并汇集了来自人工智能前沿专家的观点。这是一项贡献，旨在为公共和私营部门的决策者提供更好的知识库，以便讨论人工智能的未来以及这一快速变化领域的政策和监管框架。