人工智能进入发展快车道

基金研究证券研究报告 2023年02月20日 人工智能进入发展快车道 人工智能推动生产力进步，全球市场规模快速增长 人工智能应用覆盖计算机视觉、语音识别、自然语音处理及数据科学，2006年深度学习提出后AI产业进入快速发展阶段，目前已在安防、金融、医疗、智能汽车等领域广泛应用，推动生产力进步。人工智能支出已经成为支持企业数字化转型支出的主力之一，市场规模快速增长。根据沙利文的报告，2020年全球人工智能技术支出为687亿美元，预计2025年 作者 吴先兴分析师 SAC执业证书编号：S1110516120001 wuxianxing@tfzq.com 缪欣君分析师 SAC执业证书编号：S1110517080003 miaoxinjun@tfzq.com 张若凡分析师 SAC执业证书编号：S1110521090001 zhangruofan@tfzq.com 达到2212亿美元，年复合增速达到26.3%，而中国人工智能市场规模年 复合增速将达到41.5%，预计增速有望全球第一。 人工智能三要素：数据、算力、算法 人工智能模型的应用分为训练、推理两大环节。我们认为，数据与算力是模型训练的基础，算法是模型实现路径，近年人工智能的快速发展得益于三大要素共同进步。数据方面，大量训练数据的训练支撑是AI算法的基础，全球数据量的指数级增长有望为人工智能产业发展提供“燃料”；算力方面，AI模型训练依赖大量算力支持，其中AI芯片是核心，而GPU占据绝大部分份额；算法方面，深度学习是主流方向，近年AI应用的繁荣来源于AI算法持续突破创新，2017年谷歌提出Transformer算法，此后Transformer广泛应于自然语言处理，并逐步在计算机视觉等领域应用。 ChatGPT引发行业热潮，AI行业有望加速发展 ChatGPT是由OpenAI公司于2022年11月发布的聊天机器人模型，由于更类人的智能化表现，其推出后受到广泛关注。上线不到一周用户量突破100万。2023年1月，微软CEO表示计划将ChatGPT等人工智能工具整合到所有产品中，并作为平台提供给其他企业使用，目前微软已推出集成ChatGPT全新Bing搜索服务。ChatGPT基于Transformer算法，引入RLHF（基于人类反馈的强化学习）方法，展示了AI大模型应用的潜力，AI行业发展有望加速。2023年1月微软宣布向OpenAI进行一项为期多年、价值数十亿美元的投资。百度大模型新项目文心一言（ERNIEBot），其将于2023年3月正式上线，目前已有包括互联网、媒体、金融、保 险、企业软件等行业的300家头部企业宣布加入百度“文心一言”生态。 中证人工智能主题指数投资价值 中证人工智能主题指数选取为人工智能提供基础资源、技术以及应用支持的公司中选取代表性公司作为样本股，反映人工智能主题公司的整体表现。该指数成分股覆盖人工智能上下游产业，流动性良好，一致预测净利润增速较快，具备较好的发展潜力。 华夏中证人工智能ETF 华夏中证人工智能ETF（场内简称：“人工智能AIETF”，基金代码：“515070”）于2019年12月9日成立，由李俊先生担纲基金经理，跟踪中证人工智能主题指数，管理费率为0.50%，托管费率0.10%，无申购赎回费用。 风险提示：ChatGPT应用不及预期、AI技术发展不及预期、AI应用落地不及预期、本报告基于指数历史数据分析，市场环境、政策变动等因素皆可能使得指数投资价值分析失效。 相关报告 1《金融工程：金融工程-量化择时周报：格局未变，主线延续》2023-02-19 2《金融工程：金融工程-中证1000增 强本周超额基准0.21%》2023-02-19 3《金融工程：金融工程-净利润断层今年累计超额基准6.37%》2023-02-19 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明1 内容目录 1.ChatGPT引领，人工智能产业有望加速发展4 1.1.人工智能已在多领域广泛应用，推动生产力进步4 1.2.全球人工智能市场规模快速增长，中国市场增速全球第一4 1.3.人工智能三要素：数据、算力、算法6 1.4.ChatGPT引发行业热潮，AI行业有望加速发展8 2.中证人工智能主题指数投资价值分析10 2.1.指数简介10 2.2.市值分布10 2.3.行业分布11 2.4.具备未来发展潜力11 2.5.估值水平12 2.6.业绩表现有所改善12 3.华夏中证人工智能ETF13 3.1.基金简介13 3.2.基金经理13 4.总结14 5.风险提示15 图表目录 图1：人工智能应用场景发展4 图2：全球人工智能技术支出规模（亿美元）5 图3：全球人工智能软件市场规模（亿美元）5 图4：全球人工智能支出、数字化转型支出及GDP增速预测5 图5：中国人工智能市场规模（亿元）5 图6：2020年中国各类人工智能应用占比6 图7：2025年中国各类人工智能应用占比预测6 图8：人工智能产业链6 图9：人工智能三要素7 图10：训练数据需求量（条）7 图11：全球数据量（ZB）7 图12：中国智能算力规模及预测（百亿亿次浮点运算/秒，EFLOPS）8 图13：2022年中国人工智能芯片市场规模占比8 图14：机器学习与深度学习主要差异8 图15：微软在Bing搜索中集成ChatGPT9 图16：ChatGPT训练过程9 图17：CS人工智指数过去一年的日均成交额分布（2023.02.17）11 图18：CS人工智成分股行业分布（按中信一级，2023.02.17）11 图19：CS人工智成分股行业分布（按中信三级，2023.02.17）11 图20：一致预测净利润及同比（2023.02.17）12 图21：市盈率及历史分位点（2015.07.31-2023.02.17）12 图22：市净率及历史分位点（2015.07.31-2023.02.17）12 图23：CS人工智净值（2019.01.02-2023.02.17）13 表1：中证人工智能主题指数简介10 表2：CS人工智指数成分股市值分布（2023.02.17）11 表3：CS人工智指数业绩（2019.01.02-2023.02.17）12 表4：基金简介13 表5：李俊先生在管基金（2022Q4）14 1.ChatGPT引领，人工智能产业有望加速发展 1.1.人工智能已在多领域广泛应用，推动生产力进步 人工智能是计算机科学的分支，力求透过创建模拟人类智能的软件使机器能够模仿与人类思维相关的感知和认知能力，例如观察、学习及问题解决。当今人工智能主要专注于执行特定任务，应用覆盖计算机视觉、语音识别、自然语音处理及数据科学。人工智能正在融入日常生活的各方面，是一种对人类发展产生深远影响的变革性基础技术。 近十年来人工智能进入加速发展阶段。1950年，数学家、逻辑学家AlanTuring提出了著名的“图灵测试”，1956年，计算机专家JohnMcCarthy等人提出了“人工智能” （ArtificialIntelligent，AI）一词，标志着人工智能学科的诞生。早期人工智能多限于学术研究，直到2006年Hinton等人提出“深度学习”，人工智能进入新的发展阶段。2012年，AlexNet神经网络获得ImageNet大赛冠军，标志着AI在图像识别领域的突破性成就。；2017年，Google提出Transformer模型，成为自然语言学习（NLP）新范式，并被越来越多研究者应用于计算机视觉（CV）领域；2022年，OpenAI推出对话的聊天机器人ChatGPT展现了更类人的智能化能力，引起广泛关注。 人工智能已在多领域广泛应用，预计未来应用场景持续拓展。当前人工智能已在安防、金融、医疗、智能汽车等领域广泛应用，例如语音识别应用于智能家居、车载语音、智能客服等场景；语音合成应用于导航、有声阅读、机器人等场景；计算机视觉应用于安防、人脸识别、自动驾驶等场景；自然语音处理应用于翻译、情感分析、智能问答等场景。 图1：人工智能应用场景发展 资料来源：IDC、《2022-2023中国人工智能计算力发展评估报告》，天风证券研究所 1.2.全球人工智能市场规模快速增长，中国市场增速全球第一 全球人工智能产业规模快速增长，软件占比提升。随着数据量的增长及相关复杂性不断增加，传统软件无法处理、分析及提取其中有用的信息，产生人工智能技术需求。根据沙利文的报告，2020年全球人工智能技术支出（包括硬件、软件、服务）为687亿美元，预计2025年达到2212亿美元，年复合增速达到26.3%。其中人工智能软件支出占 比将提高，预计2025年全球人工智能软件市场规模将达到1218亿美元，占总支出比例达到55.1%，2020-2025年复合增速达到31.9%。 图2：全球人工智能技术支出规模（亿美元）图3：全球人工智能软件市场规模（亿美元） 资料来源：商汤招股书，沙利文，天风证券研究所资料来源：商汤招股书，沙利文，天风证券研究所 人工智能支出已经成为支持企业数字化转型支出的主力之一。随着数字经济发展，企业积极打造敏捷反应机制，推进精益化管理，提升组织创新能力，大力投资数字化转型相关技术，特别是在人工智能领域。人工智能支出已经成为支持企业数字化转型支出的主力之一。根据IDC数据，全球范围内，企业在包括硬件、软件和服务在内的人工智能（AI）市场的技术投资增速将显著高于数字化转型（DX）支出和GDP增速。 图4：全球人工智能支出、数字化转型支出及GDP增速预测 资料来源：IDC、《2022-2023中国人工智能计算力发展评估报告》，天风证券研究所 中国是全球人工智能第二大市场，预计增速有望全球第一。根据沙利文的报告， 2020年中国人工智能市场规模为295亿元，预计2025年达到1671亿元，年复合增速为 41.5%，其中软件市场规模占比将由2020年的9%提升至2025年的24.1%。 图5：中国人工智能市场规模（亿元） 资料来源：商汤招股书，沙利文，天风证券研究所 人工智能软件市场可分为计算机视觉、语音识别与自然语言处理、数据科学，各领域主要由四类人工智能模型支持，即感知智能、决策智能、智能内容生成、智能内容增强。计算机视觉使得计算机可分析数字图像或视频，以便提取数据、执行分析及自动化若干任务；语音识别指识别语言并将其转化为文本；自然语言处理指能够理解和解释文本并按需要提供反馈的技术；数据科学是上述三个领域的延伸，其包括决策智能及相关应用。根据沙利文的资料，计算机视觉为全球人工智能软件市场最大板块。 图6：2020年中国各类人工智能应用占比图7：2025年中国各类人工智能应用占比预测 资料来源：商汤招股书，沙利文，天风证券研究所资料来源：商汤招股书，沙利文，天风证券研究所 1.3.人工智能三要素：数据、算力、算法 人工智能产业链包括基础层、技术层和应用层。其中，基础层是人工智能产业的基础，主要是包括AI芯片等硬件设施及云计算等服务平台的基础设施、数据资源，为人工智能提供数据服务和算力支撑；技术层是人工智能产业的核心，以模拟人的智能相关特征为出发点，构建技术路径；应用层是人工智能产业的延伸，集成一类或多类人工智能基础应用技术，面向特定应用场景需求而形成软硬件产品或解决方案。 图8：人工智能产业链 资料来源：前瞻产业研究院，天风证券研究所 数据、算力、算法是人工智能三要素。人工智能模型的应用分为训练、推理两大环节。我们认为，数据与算力是模型训练的基础，算法是模型实现路径，近年人工智能的快速发展得益于三大要素共同进步。 图9：人工智能三要素 资料来源：物联网智库、天风证券研究所 数据：人工智能“燃料”，全球数据量指数级增长。深度学习算法是推动人工智能技术突破性发展的关键技术理论，大量训练数据的训练支撑是深度学习算法的基础。训练数据越多、越完整、质量越高，模型推断的结论越可靠。根据DimensionalResearch的全球调研报告，72%的受访者认