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1、生成式人工智能应用发展报告(2024)生成式人工智能应用发展报告(2024)工信洞察系列之中国互联网络信息中心2024年11月中国互联网络信息中心工信洞察系列之生成式人工智能应用发展报告2024中国互联网络信息中心地址:北京市丰台区汽车博物馆西路9号院4号楼邮编:100070电话:(010)58813000网址:http:/邮箱:cnnic- 生成式人工智能应用发展报告(2024)工信洞察系列报告编委会 编委会主任 刘郁林 编委会副主任 张 晓 编 委 李 强 吕 坚 汪立东 编 写 组 王常青 郝丽阳 郭 悦 谢思娴 武志敏 生成式人工智能应用发展报告(2024)前前 言言 2024 年是中
2、华人民共和国成立 75 周年,是习近平总书记提出网络强国战略目标 10 周年,也是我国全功能接入国际互联网 30 周年。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高瞻远瞩,立足党和国家事业发展全局,着眼经济社会长远发展需求,从信息化发展大势和国内国际大局出发,重视互联网、发展互联网、治理互联网,作出了加快建设网络强国的重大决策部署。我国信息领域关键核心技术加速突破,数字经济成为稳增长促转型的重要引擎,互联网深度融入居民消费、教育、医疗、养老等多个民生领域,亿万人民共享互联网发展成果。作为新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,人工智能将对全球经济社会发展和人类文明进步产生深远影响。习近平总书记
3、指出,“中国高度重视人工智能发展,积极推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合,培育壮大智能产业,加快发展新质生产力,为高质量发展提供新动能。”长期以来,我国高度重视人工智能技术、产业发展治理,出台生成式人工智能服务管理暂行办法 国家人工智能产业综合标准化体系建设指南 人工智能安全治理框架等一系列政策文件,为包括生成式人工智能在内的人工智能技术、产业健康有序发展奠定了坚实的制度基础,推动相关领域实现高质量发展。在此背景下,中心组织编写生成式人工智能应用发展报告(以下简称报告),基于“发展历程-政策环境-技术生态-应用探索”的分析框架,对生成式人工智能的产业发展情况、投融资情况、用户使用情
4、况进行研究分析,展现社会各界对新兴技术的探索实践,力图为政府部门、国内外行业机构、专家学者和广大人民群众了解我国生成式人工智能的发展现状提供参考。感谢各参与机构对报告研究工作的支持,希望广大读者提出宝贵的意见建议,帮助我们不断提升重点问题研究能力,形成更多具有前瞻性、战略性的研究成果。工信洞察系列报告编委会 2024 年 11 月 生成式人工智能应用发展报告(2024)I 目目 录录 第一章第一章 生成式人工智能发展综述生成式人工智能发展综述.1 一、生成式人工智能在创新探索中快速发展.1 二、生成式人工智能产业持续拓展加速演进.3 三、发达地区成为生成式人工智能产业领头羊.4 四、良好融资环
5、境为生成式人工智能插上翅膀.5 第二章第二章 生成式人工智能政生成式人工智能政策环境策环境.9 一、国内政策:中央与地方政府积极引导,协同发力.9 二、国际政策:欧美亚各国政策差异明显,各有所长.12 第三章第三章 生成式人工智能技术生态生成式人工智能技术生态.15 一、体系化支撑促进大模型技术加速演进.15 二、多模态大模型助力迈向通用人工智能.17 三、智能体繁荣推动构建人工智能大生态.19 第四章第四章 生成式人工智能应用情况生成式人工智能应用情况.21 一、用户端应用持续涌现,带来智能化便捷生活体验.21 二、企业端应用日新月异,赋能千行百业智能化升级.27 第五章第五章 生成式人工智
6、能发展的难点与建议生成式人工智能发展的难点与建议.35 一、发展难点.35 二、相关建议.37 生成式人工智能应用发展报告(2024)1 第一章第一章 生成式人工智能发展综述生成式人工智能发展综述 一、生成式人工智能在创新探索中快速发展 生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence,简称 GAI)1是基于算法、模型、规则生成文本、图片、声音、视频、代码等内容的人工智能技术分支。早在二十世纪 50 至 90 年代,研究人员就已经开始利用算法来模拟人类进行创作,比如利用隐马尔可夫模型、高斯混合模型、贝叶斯网络来生成语音或时间序列数据。但这些尝试受到当时计算能
7、力和数据资源的限制,成果较为有限。人工智能技术在内容创作方面的发展也因此遇到了瓶颈。进入二十一世纪,深度学习的出现给人工智能的内容生成能力带来了革命性变化。2014年,生成对抗网络的概念被提出,成为人工智能技术发展的重要里程碑,并在图像生成等多个领域取得了显著成果,为日后生成式人工智能的出现打下基础。随后,变分自编码器和扩散生成模型等技术进一步推动了图像生成技术的发展。此外,随着长短期记忆网络和Transformer 等模型的出现,自然语言生成领域也取得了显著进展。2022 年 11 月,OpenAI 推出了 ChatGPT 以及后续一系列模型,使得生成式人工智能开始拥有特定的产品形态,并引起
8、了全世界的关注。这类产品不但能够与用户进行自然语言交流,还能生成高质量的文本、音频、视频内容,执行翻译、摘要和问答等复杂任务,展现了十分广阔的应用前景。此后,全球各行各业开始投入对生成式人工智能的研究和应用探索。尤其在我国,百度、阿里巴巴、腾讯、华为等企业积极推动生成式人工智能技术的研发创新与应用落地,在经济发展、民生服务、科学发现等多个领域取得了积极成果。参考材料参考材料:自然语言处理自然语言处理(NLP)模型发展历程模型发展历程2 在 AI 生成内容的早期,不同领域,如自然语言处理(natural language processing,NLP)和图像生成领域之间,没有太多的重叠。在 NL
9、P 领域,最初是使用 N-gram 朴素语言模型,学习单词分布,通过前一个字符来预测下一个字符。因为该模型记忆能力有限,所 1 尽管生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence)在日常生活中经常与大语言模型(Large Language Models)被混淆使用,但二者在概念上存在一定差异。一般认为,大语言模型是生成式人工智能的一个特定类别,专注于自然语言处理。2 来源:车璐,张志强,周金佳,等.生成式人工智能的研究现状和发展趋势J.科技导报,2024(12).生成式人工智能应用发展报告(2024)2 以无法生成超过一定长度的连贯文本。相比之下,基于神经
10、网络语言模型能够生成较长的连贯文本。用于建模语言的第 1 类神经网络是循环神经网络(recurrent neural networks,RNN),RNN 逐个阅读单词,同时更新思维状态,使得该模型具备短期记忆。由于 RNN存在着短期依赖瓶颈问题,长短期记忆网络(long-short term memory,LSTM)被挖掘出来并用于长文本生成任务之中。在理论层面,LSTM 可以实现长时间记忆。然而,在具体的实践中,经过几十到 100 个词后,该模型就开始偏离主题。为了解决这一问题,一种基于注意力机制的新型神经网络结构Transformer在2017年被提出,同时受到了广泛关注。该架构的并行化处
11、理使其能够充分利用图形处理单元(graphics processing unit,GPU)。此外,该结构在设计层面上允许不断地堆叠编码器或解码器结构,使得整个网络结构能够变得更为复杂,这为后续大语言模型的出现奠定了基础。自 2018 年以来,基于 Transformer 架构,大语言模型开始逐步涌现,其中最著名的当属 Google 的来自 Transformer 的双向编码器表示(bidirectional encoder representations from transformer,BERT)模型和 OpenAI 的生成式预训练(generative pre-training,GPT)系
12、列模型,其包括 OpenAI于 2018 年率先提出的 GPT-1 模型,约有 1.2 亿个参数。紧接着 Google于 2019 年提出了 BERT 模型,约有 3.4 亿个参数,其整体性能优于 GPT-1。随后,OpenAI迅速提出了 GPT-2 模型,拥有的参数量高达 15 亿,并在 40 GB 的文本上进行了训练,实现了性能的进一步提升。之后,为实现更为优异的性能,OpenAI 于 2020 年提出 GPT-3模型,该模型具有 1750 亿个参数,其性能足以碾压之前的 GPT-1、BERT 和 GPT-2 模型。然而,由于缺乏有效的引导,GPT-3 模型在生成文本内容时常常会出现一些不
13、令人满意的结果。为解决这一问题,OpenAI 提出了 Instruct GPT 模型,具体通过人类反馈强化学习(reinforcement learning from human feedback,RLHF)机制引导模型生成符合预期的内容结果。基于 Instruct GPT 模型,OpenAI 于 2022 年推出了 ChatGPT,带来了 AIGC 面向大模型时代的浪潮。紧接着,OpenAI 在 2023 年提出了 GPT-4,其参数量高达到 1.8 万亿,整体性能令人惊叹。这些模型擅长文本理解,在文本分类、实体检测和问题回答等能力上具有卓越的表现。同时,其他新兴的大模型如 Sora,也为
14、AIGC 领域带来了新的视角,Sora 模型通过其独特的架构和进阶的多模态处理能力,进一步拓宽了自然语言处理的应用范围。2024 年,一些新的突破性研究工作进一步推动了 NLP 领域的发展。生成式人工智能应用发展报告(2024)3 图 NLP 模型发展历程 二、生成式人工智能产业持续拓展加速演进 人工智能相关产业的发展在我国一直备受关注。早在 2017 年国务院印发的新一代人工智能发展规划就提出,“到 2025 年,人工智能基础理论实现重大突破,部分技术与应用达到世界领先水平,人工智能成为我国产业升级和经济转型的主要动力,智能社会建设取得积极进展”3。尤其自生成式人工智能问世以来,大型互联网厂
15、商、中小型初创企业纷纷投入对此类产品和技术的研发,推动我国相关产业发展水平持续进步。产业规模方面,产业规模方面,我国人工智能产业体系更加全面我国人工智能产业体系更加全面。我国对人工智能技术发展一直予以高度关注,尤其自 2023 年生成式人工智能概念兴起至今,国产生成式人工智能大模型如雨后春笋般涌现。截至目前,我国已初步构建了较为全面的人工智能产业体系,相关企业超过4500 家,核心产业规模已接近 6000 亿元人民币,产业链覆盖芯片、算法、数据、平台、应用等上下游关键环节4。产品数量方面,产品数量方面,生成式人工智能产品在我国百花齐放。生成式人工智能产品在我国百花齐放。截至 2024 年 7
16、月,我国完成备案并上线、能为公众提供服务的生成式人工智能服务大模型已达 190 多个5,我国以大模型为代表的人工智能普及率达 16.4%6。百度的文心大模型、阿里的通义大模型、腾讯的混元大模型、字节跳动的豆包大模型、华为的盘古大模型、月之暗面的“Kimi 智能助手”等生成式人工智能产品纷纷上线,为用户提供了丰富的选择空间和差异化的用户体验。产业融合方面,生成式产业融合方面,生成式人工智能与各行各业的融合正在我国加速落地。人工智能与各行各业的融合正在我国加速落地。生成式人工智能与制造业、农业、医疗、教育等传统行业深度融合,推动产业转型升级,促进新业态、新模式的不断涌现。尤其在 2024 年,随着
17、生成式人工智能技术的日趋成熟,各大科技企业的 3 来源:中国政府网,https:/ 年 7 月 20 日。4 来源:环球网,https:/ 年 11 月 20 日。5 来源:新华网,http:/ 8 月 14 日。6 来源:第 54 次中国互联网络发展状况统计报告。本数据调查了生成式人工智能产品的用户使用情况,包括 ChatGPT、文心一言、通义千问等。生成式人工智能应用发展报告(2024)4 模型调用价格显著下降7,从而明显降低了其他行业对生成式人工智能技术的应用成本。从智能语音助手到自动驾驶汽车,从机器翻译到智能医疗诊断,从智能制造到智慧城市,各类人工智能产品正逐步走进人们的生活,极大地提
18、高了用户的生活质量和工作效率。三、发达地区成为生成式人工智能产业领头羊 生成式人工智能作为新兴产业,其发展的地域分布与当地经济水平、产业结构存在明显相关性。北京、上海、广东等地充分发挥在融资机会、专业人才和政策支持等方面的优势,推动当地生成式人工智能产业蓬勃发展,形成了具有国际竞争力的产业集群。通过整理国家互联网信息办公室发布的 生成式人工智能服务已备案信息8中的产品备案属地可以发现,截至 2024 年 11 月,我国共有 309 个生成式人工智能产品完成备案,北京、上海、广东三省的生成式人工智能备案产品数量占比分别达到 31.1%、27.2%和 11.7%。表 1 生成式人工智能已备案信息的
19、产品属地与数量分布 属地属地 数量数量 属地属地 数量数量 北京 96 上海 84 广东 36 浙江 25 江苏 18 四川 9 贵州 5 湖南 4 山东 4 天津 4 河北 3 重庆 3 海南 2 安徽 1 福建 1 河南 1 黑龙江 1 湖北 1 江西 1 辽宁 1 宁夏 1 陕西 1 云南 1 国资委 6 7 来源:新华网,http:/ 6 月 17 日。8 来源:国家互联网信息办公室,https:/ 年 4 月2 日。生成式人工智能应用发展报告(2024)5 四、良好融资环境为生成式人工智能插上翅膀 生成式人工智能产品自问世以来,迅速成为全球投资热点领域,并一直延续至今。以该领域最典型
20、的企业 OpenAI 为例,其在 2022 年底的估值仅为 29 亿美元,而在 2024 年 10 月初的估值已经高达 1570 亿美元,在不到两年的时间里增长了超过五十倍。以 OpenAI 为代表的相关企业受到资本市场的追捧,其根源在于生成式人工智能产品良好的市场前景。根据研究机构 IDC 的预测,2027 年全球生成式人工智能的市场规模将接近 1500 亿美元,复合增长率可达 85.7%9。我国在 2024 年初发布的政府工作报告也提出,要深化大数据、人工智能等研发应用,开展“人工智能+”行动,打造具有国际竞争力的数字产业集群。在此号召下,政府引导基金、民间资本、大型企业纷纷对生成式人工智
21、能领域投入大量资金,推动该领域迅速发展。首先,首先,国有企业国有企业投资起到投资起到了了领头羊领头羊作用作用。2024 年 2 月,国务院国有资产监督管理委员会召开“AI 赋能 产业焕新”中央企业人工智能专题推进会,提出“推动中央企业在人工智能领域实现更好发展、发挥更大作用”,要求中央企业加快布局和发展智能产业,加快建设一批智能算力中心等10。在智能制造、智慧物流、智能服务等方面,国有企业正通过实际行动,将人工智能技术与实体经济深度融合,以提高生产效率和创新能力。国有企业对人工智能领域的投资不仅起到带头示范作用,还带动了基础设施等产业环境的建设,为产业健康发展提供了有利条件。其次,其次,民间民
22、间资本资本为为产业产业腾飞插上翅膀腾飞插上翅膀。民间投资占我国全社会投资一半以上11,对推动我国人工智能产业发展具有不可忽视的重要作用。随着全球金融领域对生成式人工智能的重视程度显著提高,我国民间资本对人工智能领域的投资热情也空前高涨。数据显示,2024年前三个季度,我国共发生 504 起与人工智能相关的投融资事件,合计金额约 812 亿元12。在民间资本的推动下,人工智能初创企业如雨后春笋般涌现。据全国组织机构统一社会信用代码数据服务中心统计,2024 年上半年我国人工智能企业数量同比增长 35.65%。最后,最后,大型科技大型科技企业企业的投资的投资力度持续加大力度持续加大。大型科技企业对
23、生成式人工智能的投资与金融机构不同,往往直接将资金投入于企业内的研发、产品等环节,并已经开始产生实际的 9 来源:IDC,https:/ 年 3 月 28 日。10 来源:国务院国有资产监督管理委员会,http:/ 年 2 月 26 日。11 来源:国家发展和改革委员会,https:/ 年 11 月 7 日。12 CNNIC 根据网络披露的投融资事件(不含定增、IPO 上市、退市等)公开资料整理并推算。生成式人工智能应用发展报告(2024)6 业务收入。有数据显示,2024 年上半年国内三家大型互联网企业的支出较 2023 年同期提升117%,支出增长的主要原因就是购买处理器和基础设施,为人工
24、智能的大型语言模型训练提供支持13。参考材料参考材料:2024 年年 1-9 月月我国人工智能相关我国人工智能相关投融资投融资案例案例分布分布情况情况14 2024 年前三个季度,我国共发生 504 起与人工智能相关的投融资事件,合计金额约812 亿元。通过对 2024 年 1-9 月人工智能投融资事件的细分领域进行整理可以发现,从投融资事件的数量来看,投资于人工智能自身应用、投资于其他传统行业应用的投融资事件数量相同,均为 138 笔,占比均为 27.4%;投资于机器人相关领域的投融资事件数为 119 笔,占比为 23.6%;投资于人工智能硬件与技术的投融资事件数为 79 笔,占比为 15.
25、7%。图 2024 年 1-9 月我国人工智能相关领域的投融资事件数量占比 从 2024 年 1-9 月人工智能相关领域的投融资事件金额来看,投资于人工智能自身应用的投融资金额为 371 亿元,占比高达 45.7%;其次为投资于其他传统行业应用,为 173.2亿元,占比为 21.3%;投资于机器人相关领域的投融资金额为 111 亿元,占比为 13.7%;投资于人工智能硬件与技术的投融资金额为 96.8 亿元,占比为 11.9%。13 来源:海外网,https:/ 年 8 月27 日。14 来源:CNNIC 根据网络披露的投融资事件(不含定增、IPO 上市、退市等)公开资料整理并推算。硬件与技术
26、,15.7%人工智能自身应用,27.4%机器人,23.6%自动驾驶,6.0%其他传统行业应用,27.4%生成式人工智能应用发展报告(2024)7 图 2024 年 1-9 月我国人工智能相关领域的投融资金额占比 从 2024 年 1-9 月人工智能相关领域投融资事件的地域分布情况来看,北京的人工智能相关投资金额高达 436 亿元,占比为 53.7%;其次为上海,金额为 112 亿元,占比为13.8%;广东、深圳、浙江的金额均在 50-80 亿元之间。图 2024 年 1-9 月我国人工智能相关领域的投融资金额地域分布 硬件与技术,11.9%人工智能自身应用,45.7%机器人,13.7%自动驾驶
27、,7.3%其他传统行业应用,21.3%北京,53.7%上海,13.8%广东,8.6%浙江,9.6%江苏,7.3%其他地区,7.0%生成式人工智能应用发展报告(2024)9 第二章第二章 生成式人工智能政策环境生成式人工智能政策环境 一、国内政策:中央与地方政府积极引导,协同发力 早在生成式人工智能问世以前,我国政府就已经高度重视相关领域,并出台一系列政策推动人工智能产业健康有序发展(见表 2)。从人才培养到技术创新,从税收优惠到知识产权保护,一系列政策的密集出台,为我国人工智能相关产业的发展提供了有力支持。整理自 2016 年至今的人工智能领域相关政策可以发现,2016 至 2020 年,我国
28、政府出台的人工智能相关政策以发展规划、人才培养为主要目的;而在 2020 年以后,尤其从 2023年至今,人工智能领域的政策逐渐侧重标准建设、行业规范,生成式人工智能服务管理暂行办法国家人工智能产业综合标准化体系建设指南人工智能安全治理框架 陆续出台。人工智能政策制定方向的变化直接反映了产业发展不同阶段。在 2022 年底 ChatGPT 问世以前,人工智能在我国产业界主要作为一项功能或技术,被应用到各行业的具体业务环节中;而 2022 年底 ChatGPT 问世之后,生成式人工智能开始作为一个独立产品的形式,在市场上大量涌现。以此为分界线,我国人工智能领域相关政策的制定也与时俱进,体现了动态
29、调整的特点。表 2 2016 年至今我国人工智能领域主要政策 时间时间 政策政策名称名称 类别类别 2016 年 5 月 “互联网+”人工智能三年行动实施方案 发展规划类 2017 年 7 月 新一代人工智能发展规划 发展规划类 2017 年 12 月 促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020 年)发展规划类 2018 年 4 月 高等学校人工智能创新行动计划 人才培养类 2018 年 11 月 新一代人工智能产业创新重点任务揭榜工作方案 发展规划类 2019 年 4 月 关于发布人工智能工程技术人员等职业信息的通知 人才培养类 2019 年 8 月 国家新一代人工智能创新发
30、展试验区建设工作指引 发展规划类 2019 年 11 月 关于推动先进制造业和现代服务业深度融合发展的实施意见 发展规划类 生成式人工智能应用发展报告(2024)10 2020 年 1 月 关于“双一流”建设高校促进学科融合 加快人工智能领域研究生培养的若干意见 人才培养类 2020 年 7 月 国家新一代人工智能标准体系建设指南 标准规范类 2021 年 9 月 新一代人工智能伦理规范 标准规范类 2022 年 7 月 关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见 发展规划类 2022 年 8 月 关于支持建设新一代人工智能的示范应用场景的通知 发展规划类 2023 年
31、7 月 生成式人工智能服务管理暂行办法 标准规范类 2024 年 6 月 国家人工智能产业综合标准化体系建设指南(2024版)标准规范类 2024 年 9 月 人工智能安全治理框架 标准规范类 与此同时,各地方政府也积极抢抓发展机遇,营造良好营商环境,积极支持当地人工智能产业发展。北京、上海、广州等地政府积极打造人工智能产业生态集聚区,引导资源投入人工智能产业创新,向相关技术人才提供优惠政策,为当地营造良好人工智能产业发展环境。自 2023 年 1 月至 2024 年 9 月,全国有 16 个省级行政区(或下属主要城市)发布了标题中含有“人工智能”的产业行动计划或措施文件(见表 3)15;此外
32、,还有 5 个省级行政区将人工智能作为重点领域涵盖在其他产业行动计划或措施文件中(见表 4)。表 3 2023 年 1 月-2024 年 9 月各省级行政区发布的人工智能相关政策 发布时间发布时间 政策政策名称名称 发布省份发布省份 2023 年 7 月 关于印发重庆市以场景驱动人工智能产业高质量发展行动计划(20232025 年)的通知 重庆 2023 年 8 月 自治区人民政府办公厅关于印发促进人工智能创新发展政策措施的通知 宁夏 2023 年 9 月 福建省促进人工智能产业发展十条措施的通知 福建 2023 年 10 月 安徽省通用人工智能创新发展三年行动计划(20232025 年)安徽
33、 2023 年 11 月 上海市推动人工智能大模型创新发展若干措施上海 15 来源:通过各地方政府网站搜索标题含有“人工智能”的政策文件,后经整理得到,统计时间为 2023年 1 月 1 日至 2024 年 9 月 30 日。生成式人工智能应用发展报告(2024)11(2023-2025 年)2023 年 12 月 浙江省人民政府办公厅关于加快人工智能产业发展的指导意见 浙江 2023 年 12 月 昆明市加快人工智能产业发展若干措施(试行)云南 2024 年 2 月 内蒙古自治区促进通用人工智能发展若干措施 内蒙古 2024 年 4 月 陕西省培育千亿级人工智能产业创新集群行动计划 陕西 2
34、024 年 5 月 河北省人民政府办公厅关于进一步优化算力布局推动人工智能产业创新发展的意见 河北 2024 年 5 月 南京市进一步促进人工智能创新发展行动计划(20242026 年)江苏 2024 年 5 月 郑州市支持人工智能创新发展若干政策措施 河南 2024 年 5 月 成都市人工智能产业高质量发展三年行动计划(20242026 年)四川 2024 年 6 月 关于印发山西省促进先进算力与人工智能融合发展若干措施的通知 山西 2024 年 6 月 广东省关于通用人工智能赋能千行百业的若干措施 广东 2024 年 7 月 北京市推动“人工智能+”行动计划(2024-2025 年)北京
35、表 4 2023 年 1 月-2024 年 9 月各省级行政区发布的将人工智能作为重点领域的政策 发布时间发布时间 政策名政策名 发布省份发布省份 2023 年 1 月 江西省未来产业发展中长期规划(2023-2035 年)江西 2023 年 12 月 加快推进吉林省数字经济高质量发展实施方案(2023-2025 年)吉林 2023 年 12 月 山东省人民政府关于加快实施“十大工程”推动新一代信息技术产业高质量发展的指导意见 山东 2024 年 6 月 湖北省加快未来产业发展实施方案(20242026 年)湖北 2024 年 9 月 辽宁省人民政府办公厅关于科技引领未来产业创新发展的实施意见
36、 辽宁 生成式人工智能应用发展报告(2024)12 二、国际政策:欧美亚各国政策差异明显,各有所长 从国际视角来看,当前全球尚未形成国际上普遍认可的人工智能监管规则或标准框架,也缺乏专门的国际机构对人工智能相关领域的发展进行监管。欧美各国基于自身利益,在人工智能监管上总体呈现“各自为战”态势,表现出较强的差异化特征。此外,日本、韩国、新加坡等亚洲国家也正在积极制定相关政策,构建监管体系,从而应对高速发展变化的人工智能产业。欧盟在人工智能监管方面采取了全面且严格的立法策略,旨在通过统一的法律框架来规范人工智能技术的应用及其潜在风险。自 2016 年以来,欧盟从伦理倡议开始,逐步升级到制定具有法律
37、约束力的法案,强调基于风险的全过程监管方法。2023 年 12 月,欧洲议会、欧盟成员国和欧盟委员会三方就人工智能法案达成协议。该法案于 2024 年 8 月正式生效,是全球首部全面监管人工智能的法规,标志着欧盟在规范人工智能应用方面迈出重要一步。欧盟还针对特定数字场景制定监管方法,如数字服务法案 数字市场法案 人工智能责任指令 产品责任指令修订版等,致力于率先构建人工智能领域的全球标准。美国人工智能战略政策在 2023 年至 2024 年间展现了全面性和连贯性,通过密集出台的法规和政策(见图 1),强调了安全治理、基础创新、试点应用和国际合作的重要性。美国政府不仅在顶层设计上进行了战略布局,
38、还在基础设施建设、人才培养、伦理法律问题处理以及跨部门合作等方面进行了深入探索和实践,同时积极推进国际合作,以确保在全球人工智能领域中的领导地位。生成式人工智能应用发展报告(2024)13 图 1 美国人工智能战略举措16 英国政府也在过去几年来连续推出人工智能发展战略,从 2018 年至 2024 年陆续发布了人工智能行业政策 国家人工智能战略 英国科学技术框架 人工智能监管的创新方法 英国政府生成人工智能框架 人工智能在政府中的应用等多项政策。英国政府在其推出的人工智能相关发展战略中,多次强调人工智能在政府治理中的关键作用,希望更好地利用人工智能来提高公共服务供给,推动各部门制定人工智能实
39、施计划。日本在 2022 年发布人工智能战略 2022,涵盖人才培养、技术创新、基础设施、伦理规则等多方面目标和举措。2024 年 2 月,日本政府宣布设立“人工智能安全研究机构”,16 来源:宋艳飞,张瑶.美国人工智能战略政策新动向及特点分析J.人工智能,2024(2):70-78.DOI:10.16453/j.2096-5036.202410.生成式人工智能应用发展报告(2024)14 旨在促进日本开展可信赖的人工智能技术研发和应用。此外,日本政府内阁会议还在 2024年 6 月通过了新版科学技术创新白皮书,指出日本需持续在人工智能领域进行投资,并预计 2023 年至 2028 年间,日本
40、国内人工智能相关市场的规模将以年均 30%的增长率扩大。韩国由于其政治环境和产业结构,对人工智能的推动和应用较其他国家有所不同。2023年 9 月,韩国政府宣布将投入 9090 亿韩元(约合 49.8 亿元人民币)用于推动人工智能技术的全民日常化,提升超大型 AI 的竞争力。2024 年 5 月,韩国公布人工智能自主制造战略1.0,并发起了一个公私合作的人工智能自主制造联盟,计划开发一个标准模型,在 2028年之前交付各行业使用。尤其值得注意的是,韩国军方在 2024 年提出“AI 科技强军”目标,加快人工智能军事化应用进程,并在 2028 年前建设约 90 个人工智能作战试点单位17。新加坡
41、一直走在全球人工智能管理框架开发和实施的前列。2023 年 12 月,新加坡发布国家人工智能战略 2.0,阐述了新加坡计划在未来三到五年内如何利用人工智能造福公共利益。2024 年 5 月,新加坡发布用于生成式人工智能的人工智能模型管理框架。该框架的制定参与者包括微软、谷歌等大型科技公司,美国商务部等政府机构大约 70 个组织和部门,对人工智能的新风险和挑战做出了回应。17 来源:光明网,https:/ 年 9 月 29 日。生成式人工智能应用发展报告(2024)15 第三章第三章 生成式人工智能技术生态生成式人工智能技术生态 一、体系化支撑促进大模型技术加速演进(一)技术架构变革为生成式人工
42、智能发展打下基础 相比 PC、移动互联网时代,人工智能时代的 IT 技术栈18发生了重大变革。原来的芯片、操作系统、应用三层架构,演变为芯片层、框架层、模型层、应用层四层架构。新一代的四层架构技术体系不仅可以实现各层次间的有效沟通与协同工作,还能令整个系统得到持续优化。这种架构对生成式人工智能技术的不断迭代起到了重要支撑作用。芯片层芯片层作为算力的物质基础,其性能直接影响了生成式人工智能模型的效能表现,因而推动芯片架构朝着专业化、定制化的方向发展。例如,英伟达的 Hooper 架构利用 Transformer引擎,显著加快了模型的训练速度。此外,生成式人工智能模型参数规模持续增大,对芯片计算能
43、力的需求也随之增长。高性能芯片不仅推动了框架和算法的优化,还对特定应用场景提供支持,加速了生成式人工智能技术的进步。框架层框架层是连接硬件与上层应用的纽带,封装了底层芯片的计算能力。它为开发者提供了易于使用的程序接口和高效的模型构建工具,有效降低了模型开发的复杂程度。与此同时,框架层还集成了自动混合精度训练、分布式训练等先进特性,进一步降低了模型开发的门槛。这使得研究人员不需要在繁琐的底层实现细节花费过多精力,让他们更加聚焦于算法创新方面,从而加速了新模型的研发进程。模型层模型层是生成式人工智能的核心架构,涵盖了大语言模型、视觉大模型、多模态大模型等多种类型。得益于芯片层的算力支持和框架层的优
44、化能力,这些模型的生成效率和泛化能力得到了显著增强,为创意内容的生成、智能对话等前沿应用带来可能。应用层应用层是将上述技术创新转化为实际经济效益的关键。在教育、娱乐、设计、医疗等领域,生成式人工智能为各行各业提供了广阔的应用前景,催生了诸如智能辅导系统、定制化内容推送、创作辅助工具等一系列创新应用。这些多样化的应用不但丰富了用户的日常生活,18 IT 技术栈:指在信息技术领域中,为实现特定软件应用或系统功能而组合使用的一系列技术和工具的集合。通常包括多个层次,从底层的操作系统、数据库,到编程语言、框架、前端和后端技术,以及各种开发工具和服务。生成式人工智能应用发展报告(2024)16 而且还刺
45、激了对更高级别芯片性能、更优化框架设计以及更智能化模型的追求,进而形成了充满活力的发展闭环,持续推动技术革新和产业转型升级。(二)深度学习框架成为生成式人工智能的迭代关键 深度学习框架作为生成式人工智能的“操作系统”,上承各种业务模型和行业应用,下接智能计算芯片,具备带动产业应用和硬件适配的双向主导权,已成为推动人工智能软硬件快速迭代升级的核心焦点。从模型支持从模型支持的的角度看,角度看,深度学习框架极大简化了复杂算法的开发、优化和实际应用过程,让研究人员和开发者能够更加高效地设计、训练和部署深度学习模型。深度学习框架通过提供简单易用的接口,使得非专业人员也能构建复杂的神经网络模型,降低了算法
46、研究到实际应用的门槛。此外,框架在加速算法创新的同时,还促进了这些算法在实际场景中的应用。通过标准化的环境和流程,让深度学习技术能够快速从实验室走向市场,解决实际问题,从而推动了人工智能技术的商业化和普及化。从硬件的设计和推广来看,从硬件的设计和推广来看,在人工智能领域,芯片设计与深度学习框架的发展是相辅相成的。头部框架厂商通过其在大模型训练和推理上的实践经验,能够提供宝贵的反馈给芯片制造商。这些反馈包括对算力需求、能效比、内存访问模式等的具体要求,帮助芯片厂商设计出更符合实际应用需求的人工智能芯片。这种反馈机制使得芯片研发不再孤立进行,而是根据实际应用中的算法需求进行优化,确保芯片能够高效执
47、行特定的深度学习任务。与此同时,深度学习框架作为人工智能应用开发的基石,它的发展趋势和特性也会影响人工智能芯片的设计。框架可能会引入新的运算类型或优化策略,这要求芯片设计时需要考虑到这些变化,以实现更加紧密的软硬件协同。通过深度学习框架与人工智能芯片的适配工作,可以加速芯片的验证流程,确保其在实际应用中的性能表现,从而更快地将新技术推向市场并得到广泛应用。这种交叉指导和合作机制,促进了生成式人工智能技术的整体进步,使得算法和硬件能够更好地协同工作,提升了整体的人工智能系统效能。从人工智能的产业应用来看,从人工智能的产业应用来看,人工智能发展的早期阶段更加重视开发先进、复杂的算法模型,而随着产业
48、的日趋成熟,业界开始更加关注如何将这些模型整合到实际的产品和服务中,实现真正的价值创造。因此,芯片厂商与深度学习框架的适配工作变得至关重要。通过这种合作,芯片厂商能够对其硬件产品进行持续优化,确保与主流框架的高效兼容。这些软件基础设施的完善,不仅提升了大模型的运行效率,还降低了应用开发的门槛,促进了整 生成式人工智能应用发展报告(2024)17 个产业链的协同发展。(三)数据飞轮让生成式人工智能系统形成闭环反馈 数据飞轮在生成式人工智能系统的持续优化和升级过程中扮演着动态加速器的角色。数据飞轮建立了一个闭环反馈系统,确保从芯片硬件到深度学习框架,再到模型训练和最终的应用场景,每一层都能基于实际
49、使用中的数据反馈进行调整和优化。这一过程促进了技术的快速迭代,使得大模型能够更好地适应各种应用场景,不仅提升了性能,还提高了效率。随着数据的不断循环利用和模型的持续学习,生成式人工智能系统的智能水平和响应速度得到显著提升,从而推动整个产业向着更高效、更智能的方向发展。数据飞轮通过一系列高效的数据处理和学习过程,不断优化和提升大模型的性能。首先,它从广泛的、多样化的数据源中筛选出高质量的数据,这些数据经过处理和标注,成为训练大模型的基础。高性能的芯片和先进的深度学习框架为模型训练提供了强大的计算能力和算法支持,使得模型能够快速学习并形成初步能力。当模型应用于实际场景后,与用户的每一次互动都成为反
50、馈数据,这些数据被迅速收集并反馈回系统。这种即时的反馈机制使得模型能够了解到其在真实环境中的表现。数据飞轮利用这些反馈数据,通过智能策略增强训练集,使得模型根据实际应用中的表现进行针对性的再训练,不断调整和优化,以更精准地满足用户需求。通过上述过程,数据飞轮对生成式人工智能系统进行持续的优化循环,每次迭代都使模型更加智能,更适应复杂多变的应用场景。随着循环的进行,生成式人工智能系统的能力得到显著提升,不仅在技术指标上进步,更重要的是在理解和响应用户需求上更加贴近人类水平,从而在各种应用场景中提供更加个性化和高效的解决方案。二、多模态大模型助力迈向通用人工智能(一)多模态能力大幅拓展生成式人工智
51、能应用场景 大语言模型与多模态技术的融合正引领人工智能进入一个新阶段,通过整合处理文本、图像、音视频等多种数据类型,提升深度语义理解和跨模态处理能力,以实现更广泛场景下的智能决策与交互,展现出向通用人工智能迈进的巨大潜力。在为通用人工智能奠定基础的 生成式人工智能应用发展报告(2024)18 同时,多模态大模型也寻求在计算效率与泛化能力上的平衡,以适应从医疗到娱乐等各领域的复杂需求。在自动驾驶领域,多模态大模型充分展示了其作为实现通用人工智能重要路径的潜力。自动驾驶是视觉大模型的重要应用场景。通过重构自动驾驶技术栈,人工智能大模型具备了检测、跟踪、理解、建图四大能力,可以突破特定场景或预先规划
52、路线的限制,更好处理不同道路条件、天气状况等场景需求。搭载了这类大模型的自动驾驶汽车能通过摄像头、雷达和超声波传感器等多种传感器采集道路信息,并利用人工智能算法实时分析、判断和决策,识别和分析各种道路和交通场景,适应不同的交通环境,包括城市、高速公路和乡村道路等。例如,早晚高峰的人车抢行环境下,自动驾驶汽车可以做到路权优先、合理避让、兼顾通行效率,从而提升了安全性和智能性。从更广泛的角度来看,多模态大模型在处理和理解现实世界中的复杂问题时具有天然优势。现实世界中的数据和知识通常是复杂交织在一起的,而多模态大模型通过整合来自不同来源的信息,能够提供更为丰富和准确的分析结果。物理世界中复杂场景的脱
53、敏高价值数据回传,也将反哺大模型,推动人工智能技术跨越式发展。(二)四项基础能力成为迈向通用型人工智能的关键 理解、生成、逻辑、记忆是生成式人工智能大模型的四项基础能力。这四项基础能力的综合运用,形成了多模态大模型在复杂任务场景下,对多类型数据输入进行处理、创作、规划、决策的能力。这四项能力越强,多模态大模型就越接近通用人工智能的目标。在理解能力在理解能力方面方面,大模型通过深度学习和算法优化,能够高效处理文本、图像、音频等多种数据类型,精准捕捉信息的深层含义。这使得它们在复杂环境中能准确理解用户需求和环境动态。在生成能力方面在生成能力方面,利用先进的生成技术,大模型能够创造高质量的内容,从文
54、字到图像乃至音视频,展现出强大的创意潜力,为用户提供前所未有的互动体验。在在逻辑与记逻辑与记忆能力忆能力方面方面,通过神经网络的复杂设计,大模型能够模拟人类的逻辑思维和长期记忆,进行推理和决策时更加连贯和准确,从而让大模型能够解决需要理解上下文的任务。综合上述能力,多模态大模型正成为解决跨领域复杂问题的强有力工具,特别是在自动驾驶、教育、医疗等需要高度智能化和多维度理解的领域。这不仅提升了生成式人工智能技术的实用性,也预示着人工智能向更高级别智能体的转变。生成式人工智能应用发展报告(2024)19 三、智能体繁荣推动构建人工智能大生态(一)智能体的繁荣推动多领域智能化水平明显提升 智能体是指能
55、够感知环境并采取行动以实现特定目标的实体,其运作机制包括理解、规划、反思和进化,能让机器像人一样思考和行动,自主调用工具完成复杂任务。智能体的最大特点是自主性,即在无需人类干预的情况下,根据外部传感器或数据输入自主做出决策并执行相应动作。这一特点使得智能体能够适应多变的环境,更高效、更智能地执行任务。在人工智能的发展历程中,从最初的规则系统到后来的机器学习模型,再到具备自主性的智能体,技术演进不断推动着人工智能应用拓展边界。自主性智能体的出现,让人工智能从被动响应向主动决策转变,是人工智能应用落地的重要一步。智能体也将作为推动人工智能的重要应用形态,帮助生产制造和社会生活,向更加智能、自动、高
56、效的方向迈进。例如:在工业生产领域在工业生产领域,智能体将改变传统生产模式,显著提升自动化生产水平。它们能够自主监控生产线,实时调整生产参数,优化生产流程,甚至在检测到异常时自动停机进行故障诊断和修复。这种自主性不仅提高了生产效率和产品质量,还降低了人工成本和生产风险。在科在科技研发领域技研发领域,智能体能够自主进行实验设计、数据分析和结果验证,甚至自主改进实验方案。这将极大缩短研发周期,降低研发成本,提高研发效率。在公共安全领域在公共安全领域,智能体通过感知城市监控摄像头和传感器网络,实时监测安全状况,快速响应火灾等紧急情况,提高公共安全事件的响应速度和效率。在在交通管理领域交通管理领域,智
57、能体可以实时监控交通流量,自主分析交通数据、优化信控策略、减少拥堵,支持规划决策,提高城市交通整体效率和安全性。在环境在环境监测领域监测领域,智能体可以收集和分析空气质量、水质等环境数据,自主判定污染情况、识别污染源,提出解决方案,快速应对突发污染事件。(二)智能体将为凝聚用户构建生态提供重要驱动力 随着生成式人工智能技术的不断发展,无代码编程逐渐成为现实,使得普通用户利用自然语言就能进行编程。借助生成式人工智能大模型的能力,用户能够以简单、高效的方式通过自然语言创建出具有特定功能的智能体。这一变革不但降低了用户的使用门槛,使得生成式人工智能变得触手可及,极大地提升了技术的易用性,也让智能体能
58、与具体场景应用更加契合。无论是普通人、开发者还是中小企业,都可以低成本地快速制作属于自己的智能体。生成式人工智能应用发展报告(2024)20 尽管无代码编程得到的智能体在复杂场景下仍有所局限,但对于许多日常应用场景,这些智能体已经能够发挥很大作用。此外,智能体之间的协作能力也在不断提升,进一步增强了其应用潜力,提升了应用上限,能够解决越来越多的实际问题。智能体的出现不仅让生活更加智能化,还为各行各业带来了巨大的创新空间。随着技术的不断进步和开发门槛的逐渐降低,围绕智能体构建的人工智能生态将进一步发展壮大,成为推动生成式人工智能广泛应用的重要力量。生成式人工智能应用发展报告(2024)21 第第