計算瓶頸突破和商用價值提升引爆AI市場

http請參考最后一頁評級說明及重要聲明甄峰075583516231甄峰075583516231Email:zhenfeng@執(zhí)業(yè)證書編號:S1070516100001聯系人（研究助理黃紅8787Email:huangwh@從業(yè)證書編號:S1070116080084林彥mail:linyh@從業(yè)證書編號:S10701170100155%0%-5%-10%-15%中小板綜數據來源：貝格數據<<中小板指數或止跌上揚，創(chuàng)業(yè)板指數下跌風險猶存>>2017-06-14<<中小板指數或止跌上揚，創(chuàng)業(yè)板指數下跌風險猶存>>2017-06-14<<海外科技巨頭AI基礎層業(yè)務已經爆發(fā)，AI產業(yè)紅利將傳導至應用層>>2017-03-07AI細分行業(yè)的商業(yè)潛能主要取決于“替代技術的可能性、應用行業(yè)的規(guī)度均高的智能安防、無人駕駛等領域。智能安防領域，可關注東方網力執(zhí)業(yè)證書編號:S1070516100001聯系人（研究助理黃紅8787Email:huangwh@從業(yè)證書編號:S1070116080084林彥mail:linyh@從業(yè)證書編號:S10701170100155%0%-5%-10%-15%中小板綜數據來源：貝格數據<<中小板指數或止跌上揚，創(chuàng)業(yè)板指數下跌風險猶存>>2017-06-14<<中小板指數或止跌上揚，創(chuàng)業(yè)板指數下跌風險猶存>>2017-06-14<<海外科技巨頭AI基礎層業(yè)務已經爆發(fā)，AI產業(yè)紅利將傳導至應用層>>2017-03-07人工智能可同時實現低成本及差異化，將重塑產業(yè)競爭格局。傳統(tǒng)企業(yè)行業(yè)深度報告人工智能正處于第三輪爆發(fā)時期，盈利亮點由基礎層傳導至應用層：目行業(yè)深度報告就AI對人工工作替代進程而言：1）凡是決于“替代技術的可能性、應用行業(yè)的規(guī)模大小、及滲透率高低”。AI行業(yè)深度報告 7 7 11 15 18 18 24 25 27 28 29 303.AI易取代“確定規(guī)則”的工作，關注智 313.1AI可進行模式識別，易取 31 333.3AI商業(yè)潛能受“技術成熟度、行業(yè) 343.4智能安防：國內安防市場增速較快，智能安防成為行業(yè)趨勢 35 37 39 39行業(yè)深度報告 7 8 8 8 8 9 9 9 9 10 11 12 12 12 13 13 13 14 14 15 15 16 17 17 17 17 18 18 19 19 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 23 23行業(yè)深度報告 25 25 26 26 28 28 29 29 30 30 31 32 33 33 33 33 34 34 35 35 36 36 36 37 37 38 38 15 27 39行業(yè)深度報告 圖1：人工智能可分為“基礎層、技術層、和應用層”應用層令應用層令 資料來源：長城證券研究所通?！安町惢瘧?zhàn)略”意味以犧牲成本為代價，因其無法產生規(guī)?；?，且需額外投入行業(yè)深度報告定制化及專門服務，充分滿足消費者的差異化需求。20022002200320042005200620072008200920112012201320142015102000100000980009600094000920009000088000860008400075.00%74.00%73.00%72.00%71.00%70.00%69.00%68.00%15-64歲人口（萬人）15-64歲人口占比（%）行業(yè)深度報告005004003002001003963322731416423韓國日本德國美國英國中國巴西印度每萬個勞動力中的機器人數量（個）等行業(yè)日益成熟，由于人類天然具備個性化需求，“這類直接面向消費者的行業(yè)話語權”消費者這類個性需求，生產出“個性化產品或服務”。通過人工智能，可降低私人定制征提取和識別，實現“登錄解鎖、第三方支付”等功能，從而提供人臉識別的個性化服行業(yè)深度報告資料來源：長城證券研究所實例分析——淺淡汽車制造業(yè)的變遷：以汽車制造為例，化體驗。福特堅持在單一市場中提供單一車型（低端行業(yè)深度報告資料來源：長城證券研究所數據、計算機能力陸續(xù)遭遇研究瓶頸，人工智能歷經數次研究再次興起。但由于計算機能力限制、傳統(tǒng)神經網絡算法難以行業(yè)深度報告發(fā)展程度寒冬發(fā)展程度寒冬爆發(fā)感知機模線性元件ADACINE網絡模型的提出興起1956年達特興起毛斯會議誕生Minsky《感知機》悲觀觀點，神經網絡算法研究進入蕭條蕭條Hopfield神經網絡、誤差反向傳播算法(BP)提出再次興盛計算機能力計算機能力限制難、傳計算機能力限制難、傳統(tǒng)神經網絡算法不足學習算法提出1974198019871993195619741980198719933,0002,5002,0001,5001,00050003972388217730719613175767397238821773071961317576741528220112012201320142015DisclosedInvestment（%）Deals（%）450400350300250200150100500行業(yè)深度報告35000300002500020000150001000050001848191973251408446892802290231848191973251408446892007-2016年中國人工智能相關專利申請數量統(tǒng)計（件）400350300250200150100500..70.260%50%40%30%20%10%0%2014201520162017E2018E2019E2014-2019年中國人工智能市場規(guī)模增速（%）98765432102012/12/312013/12/312014/12/312015/12/312016/12/31人工智能指數萬得全A國內AI龍頭公司（科大訊飛、語音識別）股價走行業(yè)深度報告200150100500NVDA.O英偉達(NVIDIA)收盤價706050403020002230.SZ科大訊飛收盤價成千億元級的人工智能市場應用規(guī)模。本次《規(guī)劃》確定了中國人工智能產業(yè)三步走的人工智能產業(yè)進入全球價值鏈高端，人工智能成為帶動我國產業(yè)升級和經濟轉型的主要動力，新一代人工智能在智能制造、智能醫(yī)療、智慧城市、智能農業(yè)、國防建設等領域合智能和群體智能等領域取得重大突破，形成較為成熟的新一代人工智能理論與技術體將高達20.89%，AI相關產業(yè)規(guī)模的年復合增速將高達25領域“資金、人才、技術”等投入，人工智能政策紅利有望持續(xù)釋放。行業(yè)深度報告中國人工智能“三步走中國人工智能“三步走的戰(zhàn)略目標”某一特殊性征，“深度學習模型的精度”將隨隱層層數增加性操作的疊加，多層神經網絡也就是多個簡單的非線性函數的復合函數，利用監(jiān)督學習和誤差反向傳播來進行參數調優(yōu)。神經網絡初步自學習性、容錯性、并行處理、分布存儲等智能特征。但一、兩層的神經網絡難以刻畫復雜輸入輸出關系；而隨著神經網絡層參數初始化監(jiān)督學習+誤差反僅標記非監(jiān)督學習+參數逐層初始化+誤差可非標通過逐層初步訓練層再進行監(jiān)督學習將輸出結果與實際結果進行對比，最后進行誤差反向傳播調整優(yōu)化參行業(yè)深度報告(3(3學習層數以抽取更多特征。深度學習算法在訓練模型時，隨著隱層層數增加（神經網絡個“使用效果良好的學習模型”，常需要進行數百萬次以上行業(yè)深度報告深度學習可從無標記數據中自動提取特征，無需再進行人工干預，且刻畫事物屬性的維行業(yè)深度報告100%80%60%40%20%0%94.90%96.43%94.90%96.43%89.00%84.70%74.50%93.00%72.00%20102011201220132014人眼2015ImageNet圖像識別準確率（%）100%80%60%40%20%0%語音識別的正確率（%）資料來源：互聯網，長城證券研究所資料來源：互聯網，長城證券研究所速程中，所有的神經元都將完成一次運算。為達到良好學習效果，需要進行高達數千萬次當某些高階運算（冪運算）分解成低階運算（加法效率大幅降低。但如果硬件本身就支持該高階運算，就可直接執(zhí)行，從將同時接受輸入，并同時進行輸出，且處理過程重復性較強?？烧J為每一隱層中的神行業(yè)深度報告控制：1）~70%晶體管用來構建控制單元及Ca每個物理核”中，僅~30%晶體管是從來構建計算單元，在進行“重復性強的AI行業(yè)深度報告其使用范圍。方法主要有：1）全定制設計：周期最長、成本最貴，適合“批量很大或對成本不行業(yè)深度報告資料來源：長城證券研究所能手機等終端時”，還需考慮能效結構。推理數據環(huán)節(jié)人臉部”的識別，僅需要少許運算，即可達到最優(yōu)化參數狀態(tài)，其對“數據計算能力”行業(yè)深度報告代、智能手機時代不同的是，人工智能系統(tǒng)對“芯片的專用性”要求更高，而非強調通資料來源：長城證券研究所手機芯片為例，國外市場幾乎被高通和聯發(fā)科所壟斷。目前，中國集成電路產業(yè)集中在行業(yè)深度報告3uc3ucToshiba,3%Texas… Broadcom三星電子, 12%其他,45%高通,5%海力士,4%高通,5%400035003000250020001500100050001109.1200920102011201220132014201550%40%30%20%10%0%中國集成電路的市場規(guī)模（億元）增速（%）資料來源：長城證券研究所資料來源：長城證券研究所集成電路產業(yè)銷售額達到4335.5億元（+20.1%設計業(yè)銷售額為1644.3億元為也在高端機型中大量使用海思麒麟系列芯片。芯片制造——中國晶圓廠投資占全球半壁江山：行業(yè)深度報告識別等多領域。使用TensorFlow編寫的運算幾乎不用更改就能在多種異質系統(tǒng)品。進而推動整個人工智能行業(yè)的發(fā)展。行業(yè)深度報告圖43：最受歡迎的AI開源平臺——Tensorflow35000300002500020000150001000050000GithubGithub上深度學習項目Stars數量（個）在AI和自動駕駛領域，形成了以TeslaP100和DGX行業(yè)深度報告端到端的深度學智能設備體系：以JetsonTX1與Jetpack2.3、端到端的深度學智能設備體系：以JetsonTX1與Jetpack2.3、DRIVEPX2、Driveworks為核心解決方案芯片數據中心推理體系：以P4/P40和Tensor-RT為核心訓練體系：以TeslaP100和DGX-1為核心NVIDIANVIDIA：AI平臺公司資料來源：長城證券研究所資料來源：長城證券研究所據中心、汽車電子市場均為AI應用領域，NVIDIA行業(yè)深度報告————行業(yè)深度報告后端：至強E5v4系列處理器、至強融核處理器家族后端：至強E5v4系列處理器、至強融核處理器家族Intel：打造AI生態(tài)AI芯片視覺感知軟件層面：提供數學核心函數庫、高級別算法的數據分析加速庫，并開源IntelMKL-DNN并購：收購Nervana、Movidius、Itseez等終端：終端：人與機器交互（Curie模塊、Edison平臺、CedarTrail平臺、RealSense實感技術）延伸計算性能：延伸計算性能：收購Altera，將至強融核、FPGA封裝成一體化芯片資料來源：長城證券研究所推出專門針對人工智能、機器學習和高級分析應用場景的IBMPowerSystemsS822LCforHighPerformanceComputing服務器，數據處理速度比其指令集，可同時執(zhí)行多條指令，且可將一條指令分割成多個進程或線程，交由多個處理的基于大腦結構微芯片，其能力相當于一臺超級計算機，而功耗卻僅為65毫瓦。米級的隨機相變神經元，是目前最接近生物神經元的人工器件，并可長時間持續(xù)（數萬以類似大腦（神經形態(tài)）方式處理信號，以進行高效、大規(guī)模并行計算，信號處理能力加速下一代并行計算系統(tǒng)誕生，目前進一步探究，如何接收量級和復雜度增大的數據，行業(yè)深度報告圖49：IBM的TrueNorth芯片結構、功能、物理形態(tài)圖圖49：IBM的TrueNorth芯片結構、功能、物理形態(tài)圖機器學習框架CoreML：蘋果在2017年全球開發(fā)者大會公布最新面向開發(fā)者的機器學習框架CoreML。CoreML支持“深度神經網絡(DNN)、遞歸神經網絡行業(yè)深度報告億次，相當于0.6TFlops（寒武紀NPU每秒可進行19200次浮點運算，為首款人工智能移動計算平臺麒麟970，這是業(yè)界首顆帶有獨立NPU（NeuralNetwork成NPU（NeuralNetworkProcessingUnit）專用硬件處理單元,創(chuàng)行業(yè)深度報告3.AI易取代“確定規(guī)則”的工作，關注智能安防、無人駕駛等領域結合計算機、人類優(yōu)點。相比人類而言，人工智能具有高效率作業(yè)、高質量作業(yè)、學習行業(yè)深度報告時也將衍生出大量工作崗位（如各類應用領域的人工智能設計、制造、維護維修、管理高效率高質量危險作業(yè)高效率高質量危險作業(yè)幾乎24h運行、不厭倦精度極高、工作重復性強、質量有保障可代替人從事公安、消防、高空、井下、輻射、駕駛等危險作業(yè)驅動力存儲數據易于提取、保存，知識、技能可無限延承在掌握人類學習方法后，若有足夠學習資料（如大數據其技能將爆發(fā)增長可擴展功能可解決人類無法解決的難題（如宇宙起源驅動力存儲數據易于提取、保存，知識、技能可無限延承在掌握人類學習方法后，若有足夠學習資料（如大數據其技能將爆發(fā)增長可擴展功能可解決人類無法解決的難題（如宇宙起源AI再繼續(xù)設計出超越自身能力的AI（想不到也可設計）學習力強突破死亡能人所不能易于復制機器人可重復生產、云端代碼可無限復制自然變異進化極慢，人類功能不易擴展；AI功能可隨意擴展（只要能想到，就可設計）），行業(yè)深度報告機器學習輸入輸入數據算法模型建立與驗證歷史數據輸出輸出預測事物人類學習問題輸入問題輸入思維方法事物規(guī)律推導與驗證知識經驗輸出輸出預測未來資料來源：長城證券研究所當前人工智能技術規(guī)則確定場景可模式識別可模式識別（輸入、判定、輸出）輸出模型建立與驗證輸出模型建立與驗證判定事物未來人工智能技術輸入輸入不可模式識別（需發(fā)揮創(chuàng)造性、主動性）創(chuàng)造新想法、思路輸出預測未來規(guī)則規(guī)則不確定場景資料來源：長城證券研究所自然語言處理實現“人機自由溝通”，帶來極大便利：語言是由詞匯和語法兩部分組成的語言處理，人們可用最習慣語言來使用計算機，無需學習各種復雜深奧的計算機語言，自然語言處理NLP的研究內容及分層資料來源：長城證券研究所行業(yè)深度報告在歧義的自然語言輸入轉換成某種無歧義的計算機內部表示。雖然目前，已經出現部分商品化的“自然語言處理能力的實用系統(tǒng)”，如種數據庫和專家系統(tǒng)的自然語言接口、自動圖像識別、智能安防、無人零售等”應用領域，所發(fā)揮的效用已經超過人類智能。未來行業(yè)深度報告取代“具有明確規(guī)則的工作”，無AI商業(yè)潛能性能取代“具有明確規(guī)則的工作”，無AI商業(yè)潛能性能術成熟度較低崗位：對于股票研究、投行崗位、以及涉及“與各類人群打交道”當前AI技術主要為模式識別，因此易技術成熟度技術成熟度明確規(guī)則情景則難以取代行業(yè)規(guī)模取決于細分市場：金融、教行業(yè)規(guī)模 行業(yè) 行業(yè)需求度別、智能安防、無人零售等”超越人類價格取決于性價比AI產品規(guī)模效應明顯+人價格取決于性價比“教育、醫(yī)療、金融、安防、無人駕駛”資料來源：長城證券研究所資料來源：長城證券研究所資料來源：長城證券研究所3.4智能安防：國內安防市場增速較快，智能安防成為行行業(yè)深度報告7000600050004000300020005%100002011201220132014201520162017E2018E中國安防行業(yè)市場規(guī)模（億元）增速（%）25%20%15%10%80000%公安系統(tǒng)的視頻監(jiān)控實戰(zhàn)化應用需求日益提升，對視頻圖像信息、數據信息挖掘的需求持續(xù)增長。視頻監(jiān)控前端攝取的大量圖像信息為大數據、云計算及以深度學習為代表的7000600050004000300020005%100002011201220132014201520162017E2018E中國安防行業(yè)市場規(guī)模（億元）增速（%）25%20%15%10%80000%防爆安檢,放到報警,放到報警,8%出入口控制,13%實體防護、樓宇對講及其他,25%視屏監(jiān)控,49%資料來源：長城證券研究所120100806040200120%100%80%60%40%20%0%各地每千人配備的監(jiān)控攝像機數量（個）資料來源：長城證券研究所國內領先的視頻監(jiān)控管理產品與解決方案提供商——東方網力（300367.SZ東方網力國內視頻監(jiān)控管理平臺公司市占率為21%，位列第一。公司為各行業(yè)提供“視頻管理與行業(yè)深度報告軌道交通行業(yè)，還涉足教育、金融、司法、能源等領域。目前，公司在視頻聯網、視頻結構化、視頻大數據等領域擁有眾多核心技術積淀，其“視云天下”系列視頻監(jiān)控管理視頻應用對整體解決方案及服務需求更加迫切，整體解決方案成為安防行業(yè)的核心競爭力。東方網力擁有全系列產品線和解決方案能力，通過整合產品、技術、品牌、資本等智慧城市”等項目推進，高鐵和城市軌道交通領域基礎建設投入加大，安防行業(yè)需求持并攜手商湯科技成立深網視界，大幅增強了20.0020.0080%15.0060%10.0040%5.0020%0%歸母凈利潤（億元）凈利增速（%）營業(yè)收入（億元）營收增速（%）100%0.00技術服務,其他,9%5%前端設備,11%NetPosaNVR網絡硬盤錄像機,軌道交通信12%軌道交通信息系統(tǒng),26%PVG網絡視頻管理平臺,38%行業(yè)深度報告決方案的龍頭企業(yè)。ADAS是輔助駕駛，核心是環(huán)境感知，不以完全控制汽車為的芯片、照相機及其它配件主要面向“購車者、汽車經銷商及汽車進口商”等汽車終端行業(yè)深度報告（%）資料來源：2015年Mobileye年報，長城證券研究所造商在從云到車的解決方案，加快推進自動駕駛的未來。），資者關注AI需求度及技術成熟度均高的智能安防、無人行業(yè)深度報告行業(yè)深度報告研究員介紹及承諾甄峰：首席中小市值研究員，2011年香港城市大學商學院管理科學博士畢業(yè)，研究方向是大型復雜商業(yè)問題的建模與優(yōu)化,6年證券研究經驗，覆蓋過中小市值（偏TMT環(huán)保，交通運輸等行業(yè)。黃紅衛(wèi)：2016年入職長城證券研究所中小市值組，研究人工智能方向。林彥宏：荷蘭皇家格羅寧根大學理學碩士，2016年11月加入長城證券，任中小市值研究員。本人具有中國證券業(yè)協(xié)會授予的證券投資咨詢執(zhí)業(yè)資格或相當的專業(yè)勝任能力，在執(zhí)業(yè)過程中恪守獨立誠信、勤勉盡職、謹慎客觀、公平公正的原則，獨立、客觀地出具本報告。本報告反映了本人的研究觀點，不曾因，不因，也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接接收到任何形式的報酬。長城證券股份有限公司（以下簡稱長城證券）具備中國證監(jiān)會批準的證券投資咨詢業(yè)務資格。本報告由長城證券向其機構或個人客戶（以下簡稱客戶）提供，除非另有說明，所有本報告的版權屬于長城證券。未經長城證券事先書面授權許可，任何機構和個人不得以任何形式翻版