2024年Al+洞察报告.pdf
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1、景顺长城科技军团重磅发布AI+洞察报告重塑创造与前 言重塑与创造:洞察报告AI+景顺长城基金 从围棋高手AlphaGo到万能助理ChatGPT,AI(人工智能)产业在不断发展和突破。现在,AI不仅能快速理解和生成人类的语言,还可以在内容创作、软件开发、教育办公等多种场景中发挥关键作用。工业革命时代的机械与流水线提升了“体力劳动“的效率,而今AI大模型提高了”脑力劳动“的效率,带来新一轮席卷各行业的“AI+”技术革命。人类从书本与实践中不断提升自我,AI也在利用海量数据与外界反馈,不断地进化和迭代。如今,AI大模型已经基本学习了人类所有的书籍与科学知识,对于细分领域的专业问题也能快速理解和掌握。
2、畅想未来,AI将成为高度自主和智能的“机器大脑”,在工业制造、自动驾驶、科技研发甚至太空探索中,创造巨大的经济价值。AI大模型不仅重塑了生产力,还将赋予人类“超能力“。每个人的时间与精力是有限的,而AI大模型可以扩展人的能力半径。戴上具备AI能力的可穿戴设备,每个人都可以掌握新的语言和科学知识,提升记忆力和效率。使用AI手机和电脑,每个人都可以进行艺术设计、开发程序,或者制作电影和小游戏。在不久的将来,在漫画、应用、电影、游戏等各种领域,内容创作的数量可能井喷,创造出类似抖音的UGC超级平台。与此同时,全球科技企业正在构建超大规模的AI算力集群,让“智力“资源像水电一样流向千行百业。随着AI大
3、模型的进化与发展,芯片、存储、通信互联等算力产业链都将持续升级。而在美国制裁的背景下,国产AI芯片和生态系统将迎来史无前例的机会,带动设计、制造和先进封装全产业链的加速成长。我们认为,AI+革命已经到来。当下的AI一定不够完美,从研究成果到商业应用的转化也是一条漫长而艰险的道路。市场的质疑在当下看似都很有道理。但是,科技产业的发展永远是非线性的,我们往往容易高估一项新技术的短期影响,却又低估它五年、十年带来的巨变。AI的发展也一定不是一蹴而就的,它将经历多个浪潮,多次革命和多次至暗时刻,带来不断出现的新的投资机会。我们期待着它的蝶变。1.1 AI+产业的十大预测1.2 AI的寒武纪大爆发1.3
4、 AI产业链:模型层是大脑,算力层是粮草,应用层是执行单位2.1 大模型是什么?模型是如何发展至今的?2.2 下一代大模型的进化方向 2.3 大模型的竞争格局 一、综述目录二、模型层:大模型向多模态与AI Agent进化2.2.1 大模型进化方向1:多模态,感知理解升级+拓展人机交互形式2.2.2 大模型进化方向2:AI Agent,像人一样规划、反思、使用工具的AI程序2.3.1 海外大模型:马拉松淘汰赛,公有模型走向寡头格局2.3.2 中国大模型:与海外约1年代差,持续追赶海外进程3.1 AI商业价值的载体:生产力应用与泛娱乐应用3.2 生产力场景:AI实现降本增效3.3 泛娱乐场景:AI
5、提升交互体验三、应用层(软件):生产力场景实现降本增效,泛娱乐场景提升交互体验3.3.1 游戏内容:AI NPC让游戏情节具有更多的可能性,为用户创造新奇的体验3.3.2 游戏形态:AI UGC实现游戏制作去厂商化,有望出现游戏平台的“抖音时刻”3.3.3 不止于游戏,各类数字创作领域都可能诞生新的超级平台01020204121314161411120506070708090909CONTENTS4.1 AI终端:端侧AI部署有利于降低边际推理成本4.2 PC/手机为当下最佳AI端侧载体4.3 MR:解放双手,下一代智能终端的雏形?4.3.1 MR在2024横空出世 4.3.2 AI和3D建模
6、将提升内容生产效率 4.3.3 MR带动消费电子投资机遇4.4 AI赋能感知和决策,加速智能汽车技术升级 4.4.1 智能汽车产业发展的奇点即将到来 4.4.2 中国汽车产业链是智能化浪潮中最具备竞争力的产业链 4.4.3 中国汽车产业链在智能化浪潮中酝酿巨大投资机会4.5 AI的突破是机器人进化的里程碑 4.5.1 智能机器人的落地节奏 4.5.2 降本路径不仅仅依靠规模效应,更有赖于中国供应链的参与四、应用层(硬件):软件推动硬件创新,下一代智能终端渐行渐近5.1 算力投资:AI应用爆发的必要条件和先行指标5.2 全球算力:推理需求驱动算力投资快速成长 5.2.1 算力需求:AI成为全球算
7、力投资增长的核心驱动 5.2.2 供应链:AI重塑价值分配,算力芯片为核心,通讯/存储部件配套升级5.3 国产替代:需求旺盛但成熟供给不足,外部制裁迎国产历史机遇 5.3.1 供需缺口:国内算力需求已达到全球第二,但上游核心芯片对外依赖严重 5.3.2 产业追赶:围绕算力芯片,设计-制造-封装全产业链加速成长五、算力层:推理需求爆发在即,国产替代加速前行1718181919202829303031333334(1)训练侧算力需求匡算(2)推理侧算力需求匡算六、附录363738212122232526242401一、综述AI(人工智能)是指能够让机器变得和人一样聪明的技术、方法和工程。AI学科1
8、950年就已经诞生,我们一直在让机器学会看图、下围棋等专业技能,但直到2022年末 Chat GPT 3.5的发布,才真正点燃了AI在全民普及的热情,仅仅2个月时间,用户数就增长过亿。为什么此次AI会出现爆发?本质在于本轮AI不再是狭窄专用领域的人工智能,机器终于变成了一个通才,成为通用人工智能,即可以像人一样在一切领域里无差别地学习和与人类交互。AI开始介入了人们生产、生活的方方面面。1.1 AI+产业的十大预测1.2 AI的寒武纪大爆发图:AI的发展历程AI将带来一场席卷各行各业的技术革命海外模型将走向寡头格局,国内存在约一年代差AI将重塑交互体验,有望孵化出新一代超级平台AI赋能感知与决
9、策,加速智能驾驶奇点到来 算力需求将从训练转向推理,从云端转向边端 大模型正在向多模态和AI Agent方向进化 AI将明显提升脑力劳动效率,推动生产力革命AI应用将百花齐放,驱动新一轮硬件创新周期的到来AI重塑机器人大脑,产业链迎来新机遇海外算力禁售推动国产芯片和先进封装迎历史性机遇20121950SAlexNetAlphaGoDall.EChatGPT 3.520162022202202重塑与创造:洞察报告AI+景顺长城基金 重塑与创造:洞察报告AI+景顺长城基金 03AI将是一场席卷各行各业的技术革命。我们认为只有提升社会生产效率的技术创新才能称之为技术革命。例如1860年的工业革命,它
10、通过机械化大生产代替手工劳作,大幅降低了体力劳动的成本,在短短不到200年间缔造的财富就超越了过去3000年农业社会的总和。1950年后又出现了信息技术革命,它大幅降低了计算成本,改变了信息传播和分发的方式,孕育出巨型互联网公司,社会财富又达到了空前的高度。而今AI的革命则降低了脑力劳动的成本,使人类从简单的数字工作中解放出来,我们期待它带来新的市场机会和财富变革。我们当前处在AI革命的第二浪。过去一年AI已经经过一波热炒,市场认为当前AI所有的能力都已被充分挖掘,缺乏新的亮点。但AI的发展是多层次、多浪潮的。按照基础大模型的能力去划分,我们现在处在人工智能的第二个阶段,后面还有多模态、AI
11、Agent到混合现实,再到具身智能等种种的突破可以期待。面对AI这样席卷各行各业的重大革命,我们不应该过度关注短期,而忽视了产业长期的进展和应用潜力。图:从工业革命到AI革命,每一轮生产力提升都推动了社会财富指数级增长图:AI产业周期将呈现“多浪潮”特征,下一轮浪潮将由多模态+AI Agent驱动202220232024202520262027AI AgentAI+AISource:景顺长城基金140000120000体力劳动+简单工具体力劳动被机器替代,成本大幅下降计算和分发成本大幅下降1000008000060000400002000001AC10001500160017001820187
12、01900191319401953196819781988199820082018犁(3500 AC)蒸汽机(1698)珍妮纺纱机(1765)计算机(1946)台式计算机(1981)脑力劳动成本大幅下降ChatGPT(2022)世界GDP($billion)大语言模型混合现实AI产业链整体可以概括为三个层次,模型层、算力层、应用层。模型层好比AI的大脑;算力层好比AI的粮草和营养补给;应用层则是AI的执行机构。我们判断在2024年,国内模型层将成为大宗品,需要和应用场景相结合才能创造差异化。应用层AI将重塑生产效率和交互体验,其中软件和硬件将交替推动创新。而算力层将从训练逐步向推理过渡。1.3
13、 AI产业链:模型层是大脑,算力层是粮草,应用层是执行单位图:AI产业链概览重塑与创造:洞察报告AI+景顺长城基金 04算力扩张加速模型进化与应用落地应用落地与商业化带动算力投资05二、模型层:大模型向多模态与AI Agent进化大模型是AI最核心的大脑部分,它在人类海量的数据中学习知识与规律,不断进化和迭代,变得越来越“聪明”。长期看,大模型发展的终局是人工通用智能(AGI),它将具备高度自主性,像人一样自发地创造和完成一切任务。而短期看,下一代的大模型将向多模态与AI Agent进化。大语言模型的核心任务是根据提示词和已有文本,不断预测下一个“合理“的字符大模型发展至今经历了从量变到质变的
14、过程。量变:大模型的能力提升会遵循“规模法则”,随着数据量、算力、参数量提升,大模型的压缩损失率持续降低,模型能力持续提升。质变:当模型体量足够大时,模型会出现类似人类“开悟”般的涌现能力,经过思维链提示后(一步步思考),模型推理能力随模型规模扩大显著提升。2.1 大模型是什么?模型是如何发展至今的?为什么预测下一个合理字符的能力代表智能呢?假设我们让大语言模型阅读一本侦探小说,让模型预测”犯人是谁“,如果模型可以准确生成犯人的身份,就代表模型理解了案件中的全部信息并作出了正确的推理。大模型底层是深度学习网络,可以像海绵一样吸收知识,并对知识进行无损压缩。GPT-3在预训练阶段吸收了45TB的
15、人类数据,包括网页、代码、科学与书籍等。图:大模型的量变(规模法则)与质变(涌现能力)规模法则(Scaling Law)算力数据参数压缩损失率Test LossComputePF-days,non-embeddingDataset SizetokensParametersnon-embedding74.25.64.84.03.22.43.93.63.33.02.7654310110810510710910910-110-310-510-710-92L=(Cmin/2.3.108)-0.050L=(D/5.4.1013)-0.095L=(N/8.8.1013)-0.076重塑与创造:洞察报告AI
16、+景顺长城基金 06资料来源:Kaplan,Jared,et al.Scaling laws for neural language models,Wei,Jason,et al.Emergent abilities of large language models,景顺长城基金2.2.1 大模型进化方向1:多模态,感知理解升级+拓展人机交互形式多模态指文字、图片、音频、视频等多种数据类型;多模态大模型不仅可以像人类一样看和听,理解视觉、音频等信息背后的规律,完成复杂的推理,还可以生成图片、视频、音频、3D等多模态内容。多模态大模型将带来哪些改变?2.2 下一代大模型的进化方向 拓展落地场景
17、提升AI渗透率语言大模型最大的应用场景是教育、办公;多模态大模型将具备图像、视频分析与推理能力,可应用于泛娱乐、交通(自动驾驶)、工业(检测与自动化)、安防(城市管理)等场景感知交互升级带动终端硬件革新多模态大模型可以处理视觉提示,例如我们在图片中圈出物体,模型可以对圈出的部分针对性分析这种能力未来可以适配触屏、眼动追踪、手势追踪等人机交互形式;另一方面,多模态大模型可以对物理世界建模,优化自动驾驶、机器人感知控制技术提高泛娱乐、商业等场景内容创作效率多模态大模型的图像、视频、3D生成能力可以广泛应用于影视、音乐、游戏等泛娱乐场景的内容创作,同时加速广告、电商等商业场景的营销创意效率图:多模态
18、大模型将拓展人机交互形式)人机交互形式拓展触屏语音眼动追踪手势交互多模态大模型支持视觉提示涌现能力(Emergent Ability)模型规模(训练算力)Model scale(training FLOPs)2520GSM8K Accuracy(%)(A)Math wordproblemsChain ofthoughtinstructiontuningScratchpadT/F(B)Instructionfollowing(C)8-digit addition(D)Calibration10 NLU task averageAccuracy(%)%ECE(log-scale,decreasin
19、g)151050751008060402006050403010211022102310241021101910201001011022102310241021102210231024No Chain of thoughtNo instructiontuningLetterchoicesNoScratchpad重塑与创造:洞察报告AI+景顺长城基金 07资料来源:Microsoft,OpenAI,Apple,AI Pin,景顺长城基金图:AI Agent=大模型+记忆+规划+工具使用大模型储存知识、更新知识的成本高;为大模型增加记忆库,可以实现低成本的数据更新。2.2.2 大模型进化方向2:A
20、I Agent,像人一样规划、反思、使用工具的AI程序AI Agent相对语言大模型最大的改进是增加自主行动能力,在实现目标过程中无需人类干预。从结构上,AI Agent=大模型+记忆+规划+工具使用:AI Agent来带更多自主能动的交互体验:当大模型遇到新的复杂目标时,模型可以像AlphaGo下象棋一样,将目标一步步拆解,穷尽不同策略下可能出现的结果,选择最优的行动策略;另外,当模型生成错误的代码时,模型可以利用反思机制分析错误的原因,不断修改生成的代码,直到实现目标。AI Agent在遇到自身难以解决的问题时,会像人一样选择合适的外部工具,通过上网搜索、操作应用、使用专用AI模型解决问题
21、。记 忆规 划工具使用OpenAI在23年11月开发者大会上推出使用AI Agent构建的GPTs平台,不会编程的用户也可以自己制作个性化的AI应用了AI Agent还可以构建“西部世界”式 的 游 戏,斯 坦 福 利 用AI Agent的记忆和规划能力,构建了虚拟小镇,镇上的AI居民会像人一样规划每天的生活,并在小镇上随机触发新的事件与活动通用机器人可以变得更加智能,不需要人教也可以理解和学习更多的技能目标拆解思维链 思维树自我评价规划基础大模型工具使用网络搜索应用软件专用模型数学计算记忆行动反思重塑与创造:洞察报告AI+景顺长城基金 08资料来源:Weng,Lilian“LLM Power
22、ed Autonomous Agents”,景顺长城基金图:OpenAI GPT大模型每一代升级,参数量与数据量持续提升2.3.1 海外大模型:马拉松淘汰赛,公有模型走向寡头格局公有大模型每一代升级,竞争门槛将持续提升,参与者会持续减少,走向寡头格局,源于:2.3 大模型的竞争格局OpenAI GPT-1到GPT-4,模型的参数量、数据量持续提升算力规模决定模型的升级迭代效率,大模型训练时长与总算力呈反比,因此具有更高资本优势和算力资源的公司,越有机会领先发布模型更新AI应用具有显著的先发优势,因为先发者可以最下你收集数据。ChatGPT作为最早发布的大模型应用,截至23年10月月活已超过2亿
23、,而之后发布的竞品月活最多在千万级GPT-1发布时间18年6月117Mn5GB19年2月1.5Bn40GB20年5月175Bn45TB22年1月175Bn45TB23年3月预估1+tn参数量数据量GPT-2GPT-3GPT-3.5GPT-42.3.2 中国大模型:与海外约1年代差,持续追赶海外进程中国大模型起步慢于海外,目前能力上与海外约1年代差。首先,海外大模型开源推动了技术的扩散;其次,科学家与工程师的人员流动也会加速技术的扩散,预计中国的AI人才在未来几年会持续扩充,追赶海外成为可能。需要关注的是,当前国内的算力储备预计可以支撑下一代模型的训练,长期来看算力侧需要依赖国内自主AI芯片的发
24、展,目前头部厂商单卡算力水平已接近海外上一代GPU能力,预计未来国产算力会持续发展升级,推动模型层的进化。OpenAI国内模型厂商图:国内头部大模型与OpenAI存在1年代差2020.5发布GPT-32022.12发布ChatGPT(基于GPT-3.5)2023上半年陆续发布模型对标GPT-32023.3发布GPT-42023.9发布GPT-4V2023年底对标GPT3.52024年底对标GPT-4?2024年GPT-5?重塑与创造:洞察报告AI+景顺长城基金 09资料来源:OpenAI,景顺长城基金当前国内模型厂商处于同质化竞争,我们预计未来应用层会获得更高的价值量分配。在同质化竞争的环境下
25、,预计国内模型层未来难以获得较高的价值分配,而模型的推理成本会随着模型的优化、AI芯片的优化而持续降低。预计未来应用层将为用户创造更佳的体验,获得更高的产业价值分配。图:我们预计模型层在未来AI产业链的价值量占比将会下降现在未来算力层模型层应用层10重塑与创造:洞察报告AI+景顺长城基金 11三、应用层(软件):生产力场景实现降本增效 泛娱乐场景提升交互体验AI到底能为我们带来什么影响?这是所有人都关心的问题。首先,AI大幅提升了“脑力劳动“的生产效率,因此将在代码、设计、客服、文案等生产力场景优先落地。而从生活娱乐场景看,AI还可以改善用户与数字虚拟世界的交互体验,让人类体验到效果更加非凡和
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