人工智能专题深度报告:“计算瓶颈突破商用价值提升引爆AI市场,确定规则场景易被AI取代”-20170927-长城证券-41页-3mb
报告摘要
人工智能专题深度报告总结
核心内容
人工智能(AI)正经历第三次爆发,其核心在于“计算瓶颈突破”与“商用价值提升”。AI通过结合机器规模化生产与人工个性化生产的优势,实现了“低成本与差异化”的双重目标,从而大幅增强企业竞争力。AI技术的发展不仅推动了传统行业的转型升级,还催生了新的商业应用领域,如智能安防和无人驾驶。
主要观点
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AI的商业价值:
- AI可同时实现“成本降低”和“差异化”,提升企业竞争力。
- AI适用于具有明确规则的场景,如智能安防、无人驾驶等。
- AI商业潜能取决于“替代技术的可能性、行业规模、渗透率”等多重因素。
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AI技术瓶颈与突破:
- 传统神经网络算法因层数限制,难以有效训练深度学习模型。
- 深度学习算法通过多层结构,可有效识别事物特征,精度可接近或超越人类水平。
- 计算瓶颈的突破,特别是GPU计算能力的提升,使得深度学习得以广泛应用。
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AI芯片市场:
- 推理输出环节的芯片市场容量远超训练环节,对实时性与能效性要求更高。
- CPU、GPU、FPGA、ASIC等芯片各有优劣,通用性与计算效率难以兼顾。
- 国内AI芯片企业正在崛起,预计未来在全球AI芯片市场中占据一席之地。
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AI行业应用前景:
- 智能安防和无人驾驶是当前AI应用潜力较大的领域。
- 通过AI技术,企业可以满足消费者的个性化需求,推动定制化生产的发展。
关键信息
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市场规模与增速:
- 全球AI市场规模预计在2020年达到1190亿元,年复合增速约19.7%。
- 中国AI市场规模增速远超全球,预计2020年达到91亿元,年复合增速超50%。
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AI行业应用:
- 智能安防领域,可关注东方网力、海康威视、大华股份等企业。
- 无人驾驶领域,可关注四维图新、均胜电子等企业。
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科技巨头布局:
- Google:通过TensorFlow系统和TPU芯片,构建AI生态。
- NVIDIA:受AI市场需求驱动,其GPU芯片成为深度学习训练的事实标准。
- Intel:收购FPGA龙头Altera,研发AI专用芯片。
- IBM:推出多款并行式类脑芯片,提升AI算力。
- Apple:iPhone X集成A11人工智能芯片,支持CoreML及AI应用。
- Huawei:发布全球首款AI移动芯片麒麟970。
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AI发展驱动力:
- 随着深度学习算法和计算能力的提升,AI在图像识别、语音识别等领域的精度显著提高。
- AI在消费电子、汽车制造等行业中展现出巨大的应用潜力。
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风险揭示:
- 海外科技巨头AI研发可能受政策抑制。
- AI产业融资进程可能受美联储加息影响。
- AI应用推广不及预期。
- 芯片和算法研发可能遭遇未知障碍。
- 基础层与技术层变化巨大,应用层难以适应。
- 国内企业依赖国际开源平台,缺乏核心竞争力。
投资建议
- 关注AI需求度与技术成熟度均高的行业,如智能安防、无人驾驶。
- 重点推荐:
- 智能安防:东方网力、海康威视、大华股份。
- 无人驾驶:四维图新、均胜电子。
图表目录
- 图1:人工智能可分为“基础层、技术层、和应用层”
- 图2:波特的成本领先、差异化、集中化战略
- 图3:AI可同时“降低成本,并实现差异化”
- 图4:中国老龄化加剧,劳动人口占比骤然降低
- 图5:2013年中国制造业相对成本优势已不显著
- 图6:德勤预言2020年美国制造业竞争力将超越中国
- 图7:中国机器人市场提升空间巨大
- 图8:产业发展后期,行业将从卖方市场转向买方市场
- 图9:直接面向消费者行业,需满足消费者个性化需求
- 图10:人工智能时代,AI可同时“降低成本,并实现差异化,大幅增强竞争力”
- 图11:汽车制造的产业变迁过程
- 图12:算法、数据、计算机能力陆续遭遇研究瓶颈,人工智能历经数次起伏
- 图13:2012年以来,AI全球投资总额大幅增长
- 图14:2011-2015年人工智能公司风投融资额及数量
- 图15:近年来,中国人工智能专利数量剧增
- 图16:2014-2019年中国人工智能市场规模
- 图17:人工智能指数大幅跑赢市场指数,AI标的的超额收益明显
- 图18:海外科技巨头(英伟达、AI芯片)股价持续暴涨
- 图19:2017年,科大讯飞(语音识别)股价走势强劲
- 图20:AI上升为国家战略,利好政策持续出台
- 图21:中国人工智能“三步走的战略目标”
- 图22:深度学习从无标记数据中提取抽象特征,可无限逼近事物真实形态
- 图23:NVIDIA GPU 3年间将深度学习效率提升50倍
- 图24:NVIDIA TITAN X深度学习训练天数远低于CPU
- 图25:英伟达2年间深度学习合作伙伴数量增长34倍
- 图26:2016年,英伟达合作伙伴达19439家
- 图27:深度学习图像识别率已经超过人类
- 图28:2016年,百度科大讯飞搜狗的语音识别率达97%
- 图29:CPU结构示意图
- 图30:串行计算、并行计算示意图
- 图31:CPU及GPU内部架构示意图
- 图32:英特尔CPU与英伟达GPU性能对比图
- 图33:FPGA内部结构示意图
- 图34:Google的TPU实物图
- 图35:“CPU、GPU、FPGA、ASIC”的芯片对比情况
- 图36:英特尔、三星、TSMC的10nm芯片技术公司对比
- 图37:操作系统、芯片均具有规模效应,易寡头垄断
- 图38:集成电路的产业链
- 图39:2016年,全球芯片公司的营收占比(%)
- 图40:2009-2015年,中国集成电路的市场规模及增速
- 图41:中国大陆的12寸晶圆厂分布
- 图42:中国大陆晶圆厂的产能分布情况
- 图43:最受欢迎的AI开源平台——Tensorflow
- 图44:Google TPU(Tensor Processing Unit)实物图
- 图45:NVIDIA全面布局AI,构建端到端深度学习平台
- 图46:NVIDIA GPU3年间将深度学习效率提升50倍
- 图47:英特尔全面布局人工智能领域
- 图48:FPGA可明显降低人工智能算法能耗
- 图49:IBM的TrueNorth芯片结构、功能、物理形态图
- 图50:IBM人工纳米级的随机相变神经元构造
- 图51:苹果公司的机器学习框架CoreML
- 图52:比A10,A11性能核提升25%,能效核提升70%
- 图53:汽车制造的产业变迁过程
- 图54:人工智能发展驱动力强劲,替代人工作业趋势不可逆转
- 图55:机器学习与人类学习的对比
- 图56:当前AI技术仅可模式识别,适用于确定规则场景
- 图57:自然语言处理NLP的研究内容及分层
- 图58:自然语言处理(NLP)的典型任务——机器翻译
- 图59:自然语言处理(NLP)的典型应用场景
- 图60:实现自然语言处理(NLP)的主要瓶颈
- 图61:AI商业潜能的主要驱动因素
- 图62:“教育、医疗、金融、安防、无人驾驶”AI潜力
- 图63:中国安防行业市场规模及增速
- 图64:视屏监控占安防市场的比例高达49%
- 图65:各地每千人配备的监控摄像机数量(个)
- 图66:东方网力的营收、净利润及增速
- 图67:2017年上半年,东方网力的营业收入占比(%)
- 图68:Mobileye EyeQ芯片发展蓝图
- 图69:ADAS系统对应汽车自动化1-3级
表格目录
- 表1:传统神经网络算法与深度学习算法的对比
- 表2:2018Q2, NVIDIA 与 AI 相关“数据中心”业务低于预期
- 表3:2015 年, Mobileye 营收增速高达 67.36%, 呈现爆发增长态势
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