2017年，國務院印發《新一代人工智慧發展規劃》，我國人工智慧產業開始進入爆發式增長期。目前，我國人工智慧產業正逐步告別高增長率的成長期，駛向產業成熟階段。本文圍繞人工智慧新型基礎設施建設，從產業形勢、發展脈絡、建設內容、建設理念等方面，為人工智慧新型基礎設施建設的參與者提供架構參考和發展建議。
2016年人工智慧阿爾法圍棋(AlphaGo)戰勝世界圍棋冠軍李世石，在全球範圍內引發巨大反響。隨即美國、中國、英國、日本等各國快速佈局，將人工智慧提升至維護國家安全和保持科技領先的戰略層面。2017年，國務院印發《新一代人工智慧發展規劃》，對我國人工智慧產業進行全面系統的頂層架構設計，開啟我國人工智慧產業新時代。經歷幾年的爆發式發展，我國人工智慧產業逐漸成熟，核心產業規模突破千億元，一批人工智慧“獨角獸”企業成為全球創新的引領者，人工智慧產業步入新的發展階段。
時代進步，浪潮更迭。蒸汽時代，道路基建使得生產要素得以運輸;電氣時代，電網基建使得電力能源得以輸送;資訊時代，網路基建使得大量資料得以交換。全球每一輪科技革命都需要全新的基礎設施予以支撐。
本文圍繞人工智慧新型基礎設施建設，從產業形勢、發展脈絡、建設內容、建設理念等方面展開人工智慧產業“新基建”發展藍圖，從宏觀角度為人工智慧新型基礎設施建設的參與者提供架構參考和發展建議。
人工智慧新型基礎設施建設體系架構
一、把握時代變革點，佈局人工智慧“新基建”
1.國際形勢與經濟形勢雙向增壓，國家力圖打造經濟發展新引擎
世界“黑天鵝”事件頻發，全球經濟下行壓力加劇，新型基礎設施建設成為國家保持經濟平穩發展、激發經濟活力的切入點。隨著我國人工智慧產業發展不斷成熟，人工智慧在社會經濟發展中的牽引作用更加突顯，國家對人工智慧基礎設施建設高度重視，力圖透過人工智慧基礎設施建設為經濟發展構築智慧新引擎。
新型基礎設施建設是時代發展必選項。從全球經濟發展來看，基礎設施建設是促進經濟發展的重要戰略舉措。機場、港口、橋樑、通訊、水利及城市供排水、供氣、供電設施等基礎設施建設不僅為百姓生活提供方便，更為國家經濟發展提供運轉基石。新時代，人們對社會基礎要素提出新的需求，高效率的能源輸送、高階的工業體系、高速的資訊傳輸及智慧化的社會治理等都將成為未來國家保持先進的現代化體系的必選項。只有國家戰略與時俱進，大力強化新型基礎設施建設，才能夠滿足時代演進的新要求。
2.中國人工智慧產業步入發展關鍵期
2017年，國務院印發《新一代人工智慧發展規劃》，我國人工智慧產業開始進入爆發式增長期。目前，我國人工智慧產業規模趨於穩定，資本投資向後推移，智慧應用逐步深化，人工智慧產業正處於成長期邁向成熟期的關鍵節點。
產業發展趨於穩定，從極速擴張到深耕細作。經歷全球人工智慧爆發式增長階段 ，到2019年，我國人工智慧產業模式探索已基本完成，產業焦點從技術驅動轉向多元化的場景應用和行業中的深度融合。同時，我國人工智慧產業正逐步告別高增長率的成長期，駛向產業成熟階段。2019年，我國人工智慧產業核心規模達到1291.4億元，同比增速為30.8%，產業初具規模，相比2017年43.5%的高增長放慢了不少。這表明，人工智慧企業逐漸從快速市場佔有的模式向行業深耕細作轉變。
投資輪次向後推移，從戰略佈局到重點發力。2012年以來，人工智慧行業投融資資金規模呈現指數型增長態勢，大量的資本湧入。而2019年，我國人工智慧行業的投融資總金額伴隨人工智慧領域投融資數量下滑而縮減，投融資總金額為381.04億元，僅為2018年投融資總金額的54.5%。相比2018年平均單筆投融資金額1.07億元，2019年為1.15億元，單筆投資金額增加。2019年，我國人工智慧領域A輪及天使輪融資數量為223件，僅為2018年人工智慧領域A輪及天使輪融資數量的43%，且人工智慧融資額超過10億元的投資金額佔總融資額比例的22.8%。這表明在產業逐漸邁向成熟期的過程中，投資機構開始從領域佈局到重點發力特定優質企業，透過打造標杆“獨角獸”企業，最終形成領域龍頭，完成投資閉環。
應用場景開始深化，從單點應用到深度融合。目前，人工智慧已在金融、醫療、教育、零售、工業、交通、娛樂等諸多領域進行智慧化的滲透。在智慧變革的趨勢下，傳統行業紛紛開始探索與人工智慧結合應用。
隨著傳統產業的智慧化實踐逐步深入，單點應用的模式將越來越不能滿足使用者的智慧化預期，人工智慧技術需要圍繞應用場景需求進一步下沉，透過產業智慧化重塑與實體經濟深度融合，完成從供給側的技術驅動主導向需求側的場景化應用主導轉型。
3.科技變革引發智慧基建強需求
演算法模型深度強化需要強大的算力作為根基。2012年，英國多倫多大學教授傑弗裡·辛頓領導的小組採用深度學習模型AlexNet在全球Image大賽中拔得頭籌，以神經網路為核心的深度學習演算法吸引學界廣泛關注。深度學習演算法突出的能力使其迅速成為人工智慧領域主流研究方法。以1959年神經網路誕生時所需要的算力為基準，2012年AlexNet模型所需的算力已經是1959年模型的1億倍，平均每年需要增加0.5倍的算力以滿足新模型的計算需求。在2012年之後，深度學習演算法的演化進入新階段，計算能力需求為平均每年增加4倍。全新的演算法在提升人工智慧效能的同時需要更為龐大的計算能力作為支撐。
大量的智慧化應用需要社會智慧服務能力升級。隨著資訊科技的進步及網際網路的普及，我國資料量急劇增加。預計到2025年，全球資料總規模達到48.6ZB，遠超2019年的7.6ZB。海量資料為人工智慧提供重要基礎，衍生出大量的智慧化應用。智慧化裝置的誕生再次激發出更多的資料。2019年我國智慧終端產品市場出貨量達到7.7億部，預計到2025年將達到36.12億部。爆炸式的資料增長及人們對於智慧化的需求，對社會智慧服務能力提出更高的要求。
智慧時代的社會需要面向未來的城市支撐。自2009年首次提出“智慧城市”概念，我國開始加大智慧城市的投資規模。當前，我國省級和副省級城市已全部開始建設智慧城市，地級城市提出建設智慧城市的比例超過90%，人工智慧時代將愈發需要智慧城市基礎建設，為社會進步提供重要支撐。
我國人工智慧核心產業規模及增長率（左）2019年人工智慧產業規模結構（右）
二、“軟硬兼修”的人工智慧“新基建”
1.人工智慧新型基礎設施建設內容
人工智慧基礎設施建設是一項體系化、系統性的工程，應從整體角度展開建設。此外，人工智慧產業具有自己的獨特性，建設內容既包含軟體演算法、智慧平臺等軟實力的搭建，也需要網路、計算、儲存等硬體設施支撐。利用智慧化核心將軟體與硬體融為有機整體，最終實現智慧化賦能。
從目前來看，人工智慧“新基建”的建設內容涉及資訊基礎設施、創新基礎設施和融合基礎設施三個方面，是從基礎能力建設到創新服務提供再到應用試點升級全流程的體系化架構。資訊基礎設施在硬體層面對人工智慧進行支撐，為人工智慧產業發展提供所需的基礎資源;人工智慧產業需要長期探索和不斷的創新演進，創新基礎設施的建設為產業核心能力發展提供動力;融合基礎設施是人工智慧“新基建”的價值體現，人工智慧傳統領域的賦能和新興業態的激發將促進社會經濟的發展。
2.人工智慧新型基礎設施建設理念
人工智慧新型基礎設施建設意在強化社會連結能力，為社會提供重要基礎服務支撐。透過打造可靠安全的網路體系，強化核心可控能力。
數字產業是未來發展趨勢，數字化與智慧化相輔相成、協同並進，智慧化擴充資料積累，數字化為智慧提供“燃料”。同時，人工智慧新型基礎設施建設要為社會治理和民生應用賦能，智慧化的治理手段與智慧化的生活方式是人工智慧“新基建”的最終成果體現。
3.人工智慧新型基礎設施建設指南
人工智慧新型基礎設施建設需要大量的資金和長時間的投入。作為戰略性新興產業，人工智慧新型基礎設施建設需要研發與實踐協同並進。前期階段主要建設方向為通訊和計算類基礎設施的構建，夯實人工智慧技術能力根基;中期階段，研究能力與核心能力輸出成為人工智慧基礎設施建設關鍵，基礎設施建設既要保證設施的延續性，又要為社會實現賦能;長期階段則要統籌引領，擴大應用實現規模效應，最終形成人工智慧基礎設施體系。
三、人工智慧“新基建”將成為經濟發展“催化劑”
2012-2019年我國人工智慧領域投融資額及事件數
人工智慧“新基建”將從三大方面深刻影響社會經濟的發展。第一，人工智慧領域基礎設施建設將對人工智慧產業本身產生巨大的促進作用。計算能力的提升、資料資源的豐富、創新研發的升級將成為人工智慧產業進一步深化的基石。第二，人工智慧具有很強的技術融合性，5G、區塊鏈、邊緣計算等前沿新興技術將與人工智慧產生技術協同效應。多元技術的融合將衍生出全新的應用場景和應用模式，激發新興經濟業態的形成。第三，人工智慧“新基建”最終是要讓整個社會經濟享受到智慧化賦能，傳統行業已經歷了資訊化、數字化的轉型升級。在智慧時代下，人工智慧與實體經濟的深度融合將帶動傳統行業緊隨時代潮流，推動經濟社會持續發展。
1.人工智慧“新基建”開啟人工智慧新紀元
人工智慧“新基建”將主要從核心能力提升、研發水平提高、試驗場景豐富三個層面加速推進人工智慧產業發展。“新基建”的建設是未來人工智慧實現產業化的關鍵，只有利用社會整體力量共同建設，才能夠為人工智慧產業打造堅實的“底座”，從而開啟人工智慧新紀元。
人工智慧“新基建”核心能力提升助推人工智慧產業駛入快車道。新型基礎設施建設對於人工智慧核心能力提升起到重要作用。計算能力、網路通訊、資料資源等基礎設施建設是人工智慧“新基建”中對人工智慧產業起到直接促進作用的因素。2019年我國資料中心IT投資規模為3698億元，預計到2025年資料中心IT投入將比2019年翻倍，達到7071億元;預計到2022年，全球人工智慧市場中用於算力的投資將超過176億美元，複合增長率將超過30%。人工智慧新型基礎設施的強化，將會為人工智慧產業提供更加強勁的發展動能，推動人工智慧產業駛向快車道。
人工智慧“新基建”研發水平提高引導人工智慧產業進入正向迴圈。目前，人工智慧技術在能力上屬於弱人工智慧，只能基本滿足人們對於智慧的需求，做到相對準確的感知、有目標輸入的認知和簡單的決策工作。從增強智慧到人工智慧，還需要科學家們長期的探索。人工智慧“新基建”的提出，能夠全方位地為人工智慧產業發展提供支撐，創新環境的完善將加速人工智慧技術研發，以技術進步推動產業發展，再以產業發展帶動科技研發，從而形成人工智慧產業正向發展迴圈。
人工智慧“新基建”將極大豐富人工智慧試驗場景，補齊人工智慧生態閉環。人工智慧“新基建”的建設重點中，以人工智慧為核心支點的人工智慧試驗區是推動產業發展的關鍵一環。2019年8月，科技部發布《國家新一代人工智慧創新發展試驗區建設工作指引》，提出推動國家新一代人工智慧創新發展試驗區建設，到2023年，佈局建設20個左右試驗區。試驗區建設不僅為人工智慧產業提供試點示範的場所，而且為人工智慧產業創造出與現有社會協同發展的磨合條件。大量的人工智慧化應用得以在試驗區內落地，併產生豐富的反饋資料，進而提升演算法能力，最終形成人工智慧生態的產業閉環。
2.人工智慧“新基建”將進一步加強技術融通紐帶
人工智慧具有極強的技術融合特性，算力、演算法和資料是人工智慧發展的內生動力，人工智慧“新基建”的提出，能夠圍繞智慧應用加速新興技術與人工智慧的協同。如，雲計算基礎建設為人工智慧提供計算資源保障，區塊鏈技術的應用保障演算法實現的安全性，5G提升資料傳輸效率和穩定性，為更多應用場景提供可能。
3.人工智慧“新基建”將有效推動經濟列車快速前行
人工智慧是引領新一輪科技革命和產業變革的戰略性技術，具有溢位帶動性很強的“頭雁效應”，人工智慧“新基建”將進一步催化更多全新的智慧業態、對更多的傳統行業產生賦能，在社會的產業、民生、治理、生態建設中發揮巨大的作用。在社會經過資訊化、數字化的積累後，人工智慧成為將資源統籌起來的智慧大腦，透過更高效地資源排程、更充分地理解需求、更精準地因人施策，為社會經濟發展帶來新的理念。
人工智慧“新基建”有助於催生新興經濟業態。人工智慧“新基建”在計算能力、資訊連通、資料資源等方面，對人工智慧產業提供重要支撐，創新基礎設施和融合基礎設施為產業發展提供源動力和試驗田。產業環境高度利好，加速激發以人工智慧為核心的新興經濟業態形成。數字孿生城市、自動駕駛、無人工廠、自動診療等前沿經濟業態將在人工智慧“新基建”的助力下加速成熟，為社會發展提供活力。
人工智慧“新基建”加速傳統行業智慧轉型。人工智慧主要在成本降低、效率提升、服務質量提高三個方面對傳統行業實現賦能。新型基礎設施的建設能夠進一步加強人工智慧行業賦能效應。預測在物流、交通、文娛等行業，人工智慧“新基建”能夠很大程度上加速智慧普及、加快智慧技術成熟、催生全新應用，從而產生更多的行業促進效果。
人工智慧“新基建”將有效增強人工智慧經濟推動力。人工智慧對經濟有極強的推動作用，預計到2030年，人工智慧對我國GDP經濟增長貢獻率達到12%。隨著我國開啟人工智慧“新基建”程序，人工智慧作為“新基建”的建設重點之一，受到宏觀層面的推動。經過“新基建”的建設，更多的傳統行業能夠以更低的成本應用人工智慧，從而提升經濟整體效率，降低經濟運營成本。
四、對人工智慧“新基建”建設幾點建議
1.強化人工智慧基礎理論體系研究，鼓勵構建技術與產業協同機制。為加強國家人工智慧發展戰略部署，搶抓發展機遇，要充分把握人工智慧技術驅動特性，從核心基礎理論與技術實現突破，強化我國人工智慧基礎理論研究體系，增強我國人工智慧核心技術能力。人工智慧核心基礎理論的研究是系統性工程，需要政府加大投入，完善人工智慧領域創新研發體系。要突破核心技術，增強發展動力。一方面需要持續最佳化現有技術，提升核心技術能力;另一方面需要積極佈局前沿技術，為強人工智慧時代做好技術鋪墊。要鼓勵構建技術與產業協同機制，推動產、學、研、用之間融合互動，形成從人工智慧研發投入到產業盈利迴流的良性資金迴圈體系。
2.加快完善人工智慧法理體系，發展安全可靠的人工智慧產業。隨著人工智慧與傳統行業的融合逐步加深，智慧駕駛、語音和影象識別等諸多領域都取得重大突破。隨之而來的是人工智慧產業發展所引發的安全、隱私、倫理等問題。我國人工智慧產業飛速發展，大量的人工智慧應用已經落地並逐漸向各行各業滲透，人工智慧安全和標準化問題迫在眉睫。需要加快我國人工智慧標準化體系的構建，實施多部門聯動，綜合考量，加快建立人工智慧標準、測評、智慧財產權等服務體系。以政策法規體系正確引導人工智慧技術向善發展，在可控制時儘可控之事。
3.重視人工智慧新型基礎設施建設頂層設計，夯實人工智慧時代經濟發展動力基礎。人工智慧新型基礎設施建設是複雜綜合的系統工程，要圍繞基礎計算、基礎網路、智慧平臺等建設統籌規劃，把人工智慧有關的基礎建設視作“一盤棋”。堅持以市場規律為主導，技術能力為重點，賦能應用為抓手，對人工智慧新型基礎設施建設專案綜合考量，優中選優，保障人工智慧基建工程的整體性、一致性和相容性。明確建設主體，籌備實施方案，探索多元協同的資本引入方式。建立政、企、學、研多方聯動的協同機制，共同推進人工智慧“新基建”的設計與建設。
文章轉自：韓夢晨