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速度提高40%!新的机器学习技术可以预测未来的数据模式并优化数据存储【附人工智能技术赛道观察图谱】

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 研选快讯 • 2024-02-23 17:26:14 来源:前瞻网 E4416G0
100大行业全景图谱

瞻观前沿

研究人员开发了一种新的机器学习技术,可以帮助计算机系统预测未来的数据模式并优化信息的存储方式。他们发现这些预测可以将实际数据集的速度提高高达40%。在一篇发布到arXiv预印本服务器并在 2023 年12月神经信息处理系统会议 (NeurIPS)上成为焦点的论文中,来自卡内基梅隆大学和威廉姆斯学院的研究人员表示,这种新方法可以显着加快数据库和计算速度,可以带来更高效的数据中心。

卡内基梅隆大学泰珀商学院的博士生、研究合著者Aidin Niaparasat表示,这项技术使数据系统能够洞察未来并动态优化自身。我们展示了一个明确的权衡——预测越好,性能越快。即使预测严重偏离,速度仍然比正常情况快。

研究人员表示,这项工作为在计算机系统设计中进一步使用机器学习预测打开了大门。通过预测预期的数据模式,搜索树、哈希表和图表等结构可以更智能、更快速地工作。研究人员希望这能激发设计算法和数据管理系统的新方法。

泰珀学院副教授、该研究的合著者本杰明·莫斯利 (Benjamin Moseley) 表示,学习优化可以带来更快的数据库、更高的数据中心效率和更智能的操作系统。我们已经证明预测可以超越最坏情况的限制。但这只是开始——这一领域还有巨大的未开发潜力。

机器学习

图片来源:CC0 公共领域

技术价值观察

人工智能产业链上游为硬件设备和数据设备,其中包括芯片、传感器、大数据、云计算服务等,为人工智能提供数据服务和算力支持;中游是人工智能产业的技术核心,包括通用技术、算法模型、开发平台三个方面,涵盖了机器感知、自然语言理解、机器学习、图谱、基础开源框架等核心技术;下游是人工智能的应用产品和场景,涉及交通、医疗、安防、金融、家居、制造等多个领域。

研究人员开发出一种新的机器学习技术,可以帮助计算机系统预测未来的数据模式并优化信息的存储方式。因此,从人工智能产业链上看,机器学习技术处于产业链的中游环节,对技术层产生较大影响。

图表2:人工智能行业产业链

 宏观市场观察

——全球人工智能仍处于感知智能的发展阶段

按照人工智能的发展程度,行业一般将其分为计算智能、感知智能和认知智能三个层次。其中,计算智能阶段指机器能够像人类一样进行计算,诸如神经网络和遗传算法的出现,使得机器能够更高效、快速处理海量的数据;感知智能阶段指机器能听懂我们的语言、看懂世界万物,语音和视觉识别就属于这一范畴,这些技术能够更好的辅助人类高效完成任务;认知智能阶段指,在这一阶段,机器将能够主动思考并采取行动,实现全面辅助甚至替代人类工作。

目前,全球的人工智能仍处于感知智能的发展阶段。

图表2:全球人工智能三个层次

——人工智能商业化加速 应用场景愈发丰富

人工智能技术经过过去近10年的快速发展已经取得较大突破,随着人工智能理论和技术的日益成熟,人工智能场景融合能力不断提升,因此,近年来商业化应用已经成为人工智能科技企业布局的重点,欧洲、美国等发达国家和地区的人工智能产业商业落地期较早,中国作为后期之秀,近年来在政策、资本的双重推动下,人工智能商业化应用进程加快。目前,人工智能技术已在金融、医疗、安防、教育、交通、制造、零售等多个领域实现技术落地,且应用场景也愈来愈丰富

图表6:人工智能应用场景分析

——人工智能市场规模快速增长

基于人工智能技术的各种产品在各个领域代替人类从事简单重复的体力或脑力劳动,大大提升了生产效率和生活质量,也促进了各个行业的发展和变革。

普华永道数据预测,受到下游需求倒逼和上游技术成型推动的双重动因,2020年全球人工智能市场规模将达到2万亿美元,预计未来几年市场将继续保持高速增长,到2030年全球市场规模将达到15.7万亿美元的规模,约合人民币104万亿元。

图表7:2020-2030年全球人工智能市场规模预测(单位:万亿美元)

——中国人工智能行业发展加速

受益于算法、数据和算力三方的共同发展,人工智能应用逐渐成熟,既催生了新的市场,也为传统产业的发展注入了活力。据测算,2024年我国人工智能市场规模将突破6000亿元,预计2029年将突破万亿大关。人工智能将助力传统产业降低成本并提高效能,从而实现行业的智能化升级。

图表1:2020-2025年中国人工智能行业市场规模预测(单位:亿元)

——中国人工智能应用场景广泛,互联网和金融行业渗透度最高

近年来,人工智能技术正在被应用到不同场景中,主要包括安防、金融、交通、物流、医疗、零售等领域。由于场景复杂度、技术成熟度和数据公开水平的不同,人工智能技术在各场景的渗透度也不同。根据IDC的数据,2022年中国人工智能行业应用渗透度排名前五的行业依次为互联网、金融、政府、电信和制造,其中金融和电信行业人工智能应用增长速度较为明显。

图表2:2021-2022年中国人工智能行业应用渗透度分布(单位:%)

——中国人工智能未来发展潜力巨大,AIGC和自动驾驶将是最具发展潜力的应用场景

根据IDC和浪潮信息联合发布的《2022-2023年中国人工智能计算力发展评估报告》,人工智能市场有巨大发展潜力。当前,生物识别、智慧金融等领域应用较为成熟。2025-2030年,智能制造、智慧医疗和智慧电信将会是发展潜力较大的领域。长远来看,AIGC和自动驾驶将是最具发展潜力的应用场景。

图表5:中国人工智能应用场景发展潜力

 

中国人工智能技术赛道热力图

中国人工智能技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示,与人工智能关键技术强关联的城市集群主要集中在华南和西北地区,并且以广深、西安市为重点发展区域,未来布局人工智能技术及其他相关技术的发展路径,极大可能性在于华南、西北地区优先导入,其中可重点关注广东省广州市天河区、广东省深圳市的福田区及陕西省西安市雁塔区所处的人工智能相关企业,以及该地方对于人工智能产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

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更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国人工智能行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

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