通过文本挖掘要领，运用CiteSpace、Ucinet和专利舆图等可视化工具，从生长政策、文献计量和专利挖掘三个维度对全球人工智能工业焦点手艺领域的国际竞争态势举行剖析。研究发现，综合政策、文献和专利数目来看，美国综合实力依旧全球第一，中国异军突起，生长裧ai停淮庸壹湎嘀缤祭纯，我国已与美国、日本、英国等国家开展了相关相助研究，可是研究机构之间的相助密度较低；基于研究热门、专利舆图和专利权人信息来看，我国在人工智能工业焦点手艺领域的专利申请量已跃居全球第一；不仅在底层手艺理论研究方面实现了一定的突破，在手艺应用层面也拥有一定的竞争优势，手艺研发与应用主要漫衍在自然语言处置赏罚、智能芯片、盘算机视觉、自主无人系统和群体智能手艺等偏向。最后，通过秠uan绕饰鑫笆奈濉笔逼谖夜斯ぶ悄芄ひ到沟闶忠盏拇葱律ぬ峁┫喙卣策建议。

手艺推动工业厘革，新一代人工智能的生长关系到我国能否捉住新一轮科技革命和工业厘革的主要机缘。新工业手艺研发与应用对创新驱动具有一定的引领和支持作用，因此，我国明确提出建设人工智能关jian共性手艺系统，以zeng强关jian环节和重点领域的创新能力[1]，要确保人工智能工业焦点手艺掌握在自己手中。中国科学院大数据挖掘与知识治理重点实验室宣布了《2019年人工智能生长白皮书》，凭证尺度共筛选出八大人工智能焦点手艺：盘算机视觉手艺、自然语言处置赏罚手艺、跨媒体剖析推理手艺、智顺应学习手艺、群体智能手艺、自主无人系统手艺、智能芯片手艺、脑机接口手艺[2]。2020年3月科技部等五部委印发了《增强n0到1”基础研究事情方案》，支持人工智能等领域实现焦点手艺突破，以抢占前沿科学研究的制高点。因此，瞄准人工智能工业焦点手艺，攻克手艺逆境成为重中之重。

人工智能工业焦点手艺的研发已成为天下各国关注的焦点。面临天下规模的国际竞争，我国在焦点手艺的突破和应用方面仍存在自shen的短板。基于此，为周全相识我国人工智能工业焦点手艺的国际竞争态势，进一步厘清其研发现状和所处职位，本文选取了2015-2019年间各国政府颁布的政策和战略妄想，1999-2019年间Web of Science收录的文献，1999-2019年间德温特专利数据库收录的专利信息，接纳CiteSpace、Ucinet和专利舆图等可视化剖析工具，通过政策态势剖析差异政府的妄想偏向和重点支持领域；通过文献发文量、国家及研究机构相助网络剖析全球人工智能工业焦点手艺生长现状，通过关jian词聚类剖析差异国家关于人工智能工业焦点手艺的研究热门，通过专利数据剖析全球人工智能工业焦点手艺研发现状，进而对我国人工智能工业焦点手艺在全球所处竞争态势举行研判，为探索建设新一代人工智能创新生长试验区以及“十四五”时期人工智能工业生长提供相关决议参考。

图1 Web of Science收录关于人工智能工业焦点手艺研究的文献数目 

对所检索的3 681篇文献举行整理，绘制了全球人工智能工业焦点手艺研究的发文量（Top10）示意图（如图2所示）。美国发文量居天下第一，中国紧随厥后，中国和美国发文量约占全球48%，是全球研究人工智能工业焦点手艺的主力。在前10位国家中，亚洲仅有三个国家：中国、韩国和日本；北美洲有两个国家，划分是美国和加拿大；其余均为欧洲蓬勃国家，说明欧洲仍是手艺研究和创新的主要地域。

随着经济全球化历程加速，知识全球化和跨国相助生长越来越迅速。为突破研究水平与资源约束的限制，各个国家之间开shi睁开相助研究，有助于提高各国的科学研究水平和创新能力[19]。为此，本文进一步剖析了所检索的3 681篇论文，导出参考文献，将下载的数据合并后导入excel，提取“国家”字段，导入至BICOMB软件，天生国家共现矩阵，再将共现矩阵导入Ucinet软件，使用Netdraw举行可视化剖析，天生国家相助网络图谱，如图3所示。人工智能工业焦点手艺国家相助研究网络的水平中心度如表2所示。 

如图3所示，带有颜色的节点方块体现国家。节点的巨细、各节点之间连线、连线的疏密水平以及连线的粗细划分表gai国与其他所有国家相助共现的总ci数，两个国家间的相助关系，与gai国家相助过的其他国家的数目以及连线两头的国家相助ci数[19]。由图3可以看出，节点最大的是“美国”，其ci是“德国”、“意大利”、“中国”和“英国”，批注美国与其他国家相助ci数最多，德国、意大利、中国和英国紧随厥后，相助ci数划分是365、179、156和156；由国与国之间的连线可以看出，中国与美国、日本、英国相助较量细密，中国在国际相助中施展着主要作用。 

2.4 研究机构剖析

凭证所检索的文献，对研究机构的发文量与相助qing况举行整理，从机构发文量来看，其中德国图宾根大学发文量最多，高达84篇，说明其在人工智能工业焦点手艺研究领域具有一定的影响力；其ci，发文量较多的是德国维尔茨堡大学（56篇）、中国清华大学（52篇）和美国纽约州卫生部（46篇），这些机构在人工智能工业焦点手艺研究中作为主要的实力，推动着工业焦点手艺一直实现手艺突破与生长。从全球漫衍来看，如表3所示，发文量排名前10位的研究机构主要漫衍在美国、中国和德国。

为了进一步剖析各研究机构的相助qing况，本文接纳Ucinet剖析软件生玉成球人工智能工业焦点手艺研究机构相助网络图（如图4所示）。图中每一个小方块代表一个研究机构，方块越大说明gai研究机构与其他研究机构相助越多。其中，德国图宾根大学、维尔茨堡大学和格拉茨手艺大学与其他研究机构相助较为频仍。我国两所研究机构：中国科学院大学和清华大学已开展大量的基础研究事情，并与加利福尼亚大学圣地亚哥分：凸佛大学举行了亲近的相助研究。从总体上看，我国研究机构之间相助密度较低，研究领域较为疏散。无论从发文数目照旧从机构相助网络图来看，德国图宾根大学、维尔茨堡大学和纽约州卫生部是全球人工智能工业焦点手艺研究的主要实力。 

2.5 热门剖析

热门通？梢yuan硎疚骋谎芯苛煊蛑芯哂猩で笔频闹魈，同时，能够展现gai领域所属学科未来的生长偏向[20]。通过使用关jian词来表达gai文章的主题和中心内容，若某一关jian词多ci在某一领域文献内泛起，则gai词可间接反映gai领域内的研究热门与研究动向[21]。本文jie助科学知识图谱工具中的关jian词聚类视图对各国人工智能工业焦点手艺的研究热门举行剖析。基于中国、美国、日本、韩国、英国和德国的文献数据举行整理，将其导入CiteSpace5.5.R2运行关jian词聚类功效，主题词类型选择“Noun Phrases”，节点类型选择“Keyword”，时间规模1999-2019，剪裁方式接纳Pathfinder，选择Log-Likelihood Ratio作为提取要领[20]，提取关jian词聚类信息将其汇总成表，如表4所示。

中国在人工智能工业焦点手艺研究中主要将重心放在基础理论研究与手艺突破中。在八大焦点手艺中，主要聚焦在#0盘算机视觉手艺、#4群体智能手艺、#7自然语言处置赏罚手艺和自主无人系统手艺。作为推感人工智能手艺前进的“三驾马车”，算法、数据和盘算力在已往的5-10年间一直创新[2]。在算法方面，我国在#0盘算机视觉手艺中的图像识别和特征提取以及#7自然语言处置赏罚手艺中的语音手艺方面的成就显著。在基础理论研究方面，盘算机视觉和自然语言处置赏罚手艺的生长同时也需要#3模式识别等手艺的支持；#1共空间模式是一种对两分类使命下的空域滤波特征提取算法，能够从多通道的脑机接口数据内里提取出每一类的空间漫衍因素[22]；在手艺应用领域，自主无人系统中的#8协调控制对于自动驾驶汽车和智能无人驾驶系统至关主要，在未来对汽车制造商和运输行业将发生重大影响。

美国人工智能工业焦点手艺研究中共有8大关jian词聚类。其中主要关注#0脑机接口手艺和#2盘算机视觉手艺。从手艺应用来看，人工智能工业焦点手艺主要应用于医疗领域，#1电子康健档案有助于提升医护水平；#7事务相关诱发电位作为一种电心理学的研究手段，为研究大脑认知运动历程提供了新的指导和途径；研究人yuan使用#8脑波开发了新手艺—脑机接口手艺（BCI），为shen体严重残疾的患者提供了新的治疗手段。

对文献数据举行聚类剖析，无论从底层手艺研究看，照旧基于手艺应用层面，日本主要关注#0脑机接口手艺。对脑机接口手艺的研究，日本将焦点转移至#2听觉BCI脑机接口手艺。#3共空间模式作为提取的一种方式，是脑机接口手艺主要的算法。脑机接口手艺主要应用于医疗康健领域，主要分为“强化”和“恢复”两个偏向，“恢复”偏向主要是指针对#1中风等疾病提供对应的恢复训练，主要接纳神经反馈训练。现在，已有一些日本创业公司对相关可穿着装备投入研发资金，将脑机接口手艺应用到终端装备。

韩国重点关注#1和#2脑机接口手艺和自主无人系统手艺，自主无人系统中的机械人和无人驾驶等手艺已成为韩国政府重点支持工具。在应用中，脑机接口以#4近红外光谱成像手艺（NIRS）为主，主要用于操控家电装备。脑机接口手艺的生长与蓬勃的半导体行业生长相顺应，并为半导体工业的生长提供主要的支持力。

#0脑机接口手艺、#1群体智能手艺和#7盘算机视觉手艺是英国重点关注工具。脑机接口手艺作为工业焦点手艺在硬件、算法、范式方面都有新的突破和希望。英国诺丁汉大学的研究团队基于脑机接口手艺，开发了一种脑磁图（MEG）系统，配以头戴式装备，在扫描历程中允许被扫描者自由、自然地运动。

在人工智能工业焦点手艺研究中，德国主要研究#5脑机接口手艺和自然语言处置赏罚手艺，而作为基础手艺研究#1脑电图、#2共空间模式、#6神经反馈手艺都为脑机接口手艺的生长提供了支持和辅助作用。在基础理论研究领域，#3非监视学习作为机械学习的一种要领，是人工智能网络的一种主要算法；自然语言处置赏罚所涉及的种种使命，可以用#4多使命学习框架处置赏罚。从手艺应用领域来看，#0辅助科技用于特殊教育行业；机械学习为#7ERP系统注入新能量，云ERP平台提供了极大的便利。  

图5人工智能工业焦点手艺专利数目和专利国家漫衍示意图

图6 人工智能工业焦点手艺前5名专利权人

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本篇节选自论文《人工智能工业焦点手艺的国际竞争态势剖析》，揭晓于《中国电子科学研究院学报》第15卷第11期。