1 引言

我國智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展喜中有憂，人工智能成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展新動力。近年來，我國智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展成績突出：一是我國在全球市場智能手機(jī)出貨量中占據(jù)重要地位，根據(jù)Canalys公布的數(shù)據(jù)，2017年中國智能手機(jī)市場總出貨量為4.59億部，全球市場占有率達(dá)31.4%；二是涌現(xiàn)出一批具有國際競爭力的智能手機(jī)企業(yè)，以華為為例，2017年全年華為出貨量同比增長19%，在中國智能手機(jī)市場份額達(dá)19%，排名第一。與此同時，我國智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)仍面臨巨大挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在智能手機(jī)出貨量增長乏力。根據(jù)Canalys公布的數(shù)據(jù)，2017年中國智能手機(jī)出貨量比2016年下降4%，這是國內(nèi)市場首次出現(xiàn)整體下滑。其中，2017年第4季度表現(xiàn)最差，出貨量僅1.13億部，同比下滑超過14%。經(jīng)過10年高速發(fā)展期后，我國智能手機(jī)滲透率接近飽和；同時，移動互聯(lián)網(wǎng)時代進(jìn)入尾聲，人口紅利和流量紅利逐漸消失，智能手機(jī)急需新技術(shù)、新模式變革。

2 人工智能在智能手機(jī)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 人工智能在智能手機(jī)中得到廣泛應(yīng)用

（1）主流廠商智能手機(jī)產(chǎn)品紛紛搭載人工智能芯片

一是智能手機(jī)廠商自己研發(fā)人工智能芯片，意圖提升智能手機(jī)產(chǎn)品性能。例如，蘋果iPhone8/8Plus和iPhone X搭載自研的A11Bionic仿生芯片，集成“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎（Neural Engine）”，通過專用機(jī)器學(xué)習(xí)硬件針對AR/VR和沉浸式3D游戲進(jìn)行性能優(yōu)化，其性能比上代芯片A10Fusion提升30%，功耗只有后者的50%。

二是人工智能專用芯片廠商通過IP授權(quán)，與下游智能手機(jī)廠商開展合作。例如，華為Mate10手機(jī)搭載麒麟970芯片，集成中科院下屬企業(yè)寒武紀(jì)1A深度學(xué)習(xí)處理器作為核心人工智能處理單元（NPU），極大地增強(qiáng)了人工智能應(yīng)用算法處理能力，圖形處理性能提升20%，能耗降低50%，智能手機(jī)應(yīng)用體驗得到極大地提升。

（2）多種人工智能技術(shù)應(yīng)用被應(yīng)用在智能手機(jī)中

一是語音助手極大地提升人機(jī)交互性能。例如，谷歌Pixel手機(jī)搭載GoogleAssistant語音助手，能夠回答超過90%的用戶問題，同時準(zhǔn)確率達(dá)80%以上，在同類語音助手中排名第一。

二是人臉識別應(yīng)用解決方案得到完善。例如，小米8探索版采用專注3D及計算機(jī)視覺的以色列MantisVision公司相關(guān)技術(shù)，基于編碼結(jié)構(gòu)光技術(shù)實(shí)現(xiàn)人臉3D識別功能。

三是智能手機(jī)紛紛推出人工智能拍照自動美顏功能提升拍照效果，受到以女性消費(fèi)者為代表的用戶青睞。例如，魅族Flyme 7手機(jī)推出“One M ind”互聯(lián)計劃，將人工智能算法接入One M ind AI引擎，自動識別被拍攝者特征，同時根據(jù)被拍攝者性別、年齡、膚質(zhì)等信息向用戶提供個性化美顏方案。

2.2 人工智能在智能手機(jī)的應(yīng)用處于初級階段，未來仍有提升空間

（1）當(dāng)前智能手機(jī)芯片計算能力無法滿足人工智能應(yīng)用的計算需求

一方面，目前ARM架構(gòu)在智能手機(jī)芯片中處于絕對優(yōu)勢地位，其采用精簡指令集，適合處理通用型簡單任務(wù)，但人工智能在實(shí)際應(yīng)用中需要短時間內(nèi)響應(yīng)密集的計算分析請求，同時處理多項復(fù)雜并發(fā)性任務(wù)，當(dāng)前智能手機(jī)芯片處理能力難以勝任；另一方面，人工智能手機(jī)計算能力的提升還需考慮手機(jī)物理體積及能源有限性的約束，需要兼顧手機(jī)計算力和能效比等諸多因素，人工智能手機(jī)芯片需通過工藝、架構(gòu)、相關(guān)算法及應(yīng)用等方面協(xié)同升級，才能有效支撐人工智能應(yīng)用的計算需求。

（2）各種識別技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用場景下識別性能大大降低

以智能語音助手為例，目前智能手機(jī)中語音助手獲得超越人類的識別準(zhǔn)確率，主要因為該試驗在實(shí)驗室安靜環(huán)境下進(jìn)行，同時說話者使用普通話發(fā)音。但是在真實(shí)應(yīng)用場景中，環(huán)境噪音、用戶語氣情緒、語音語調(diào)、方言口音等多種因素都會降低語音助手識別準(zhǔn)確率，甚至導(dǎo)致語音助手答非所問。此外，目前智能美顏相機(jī)主要適用于對用戶在自然光照下正臉拍攝的照片進(jìn)行美化，受制于技術(shù)本身不成熟，在光照強(qiáng)度過強(qiáng)或者過弱、人像側(cè)臉或者有遮擋、被拍攝者化妝條件下，圖像識別算法準(zhǔn)確率會出現(xiàn)不同程度的下降，從而影響智能美顏效果。

（3）應(yīng)用程序在調(diào)用用戶隱私信息時存在隱私信息泄露風(fēng)險

應(yīng)用程序需要通過應(yīng)用程序編程接口（API）頻繁調(diào)取用戶使用數(shù)據(jù)，在調(diào)用之后應(yīng)用程序編程接口會遺留用戶身份證號、地址、年齡、家庭、賬戶、密碼、指紋、使用偏好等大量隱私信息，智能手機(jī)廠商利用用戶隱私信息進(jìn)行精準(zhǔn)營銷、定向推送等增值服務(wù)時，存在泄露用戶隱私信息風(fēng)險。例如，F(xiàn)acebook、Tw itter和Instagram等公司已被證實(shí)會將用戶的個人喜好、行為軌跡、分享內(nèi)容等記錄出售給第三方。

（4）以手機(jī)終端企業(yè)為核心的人工智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系構(gòu)建較為緩慢

人工智能手機(jī)終端廠商處于產(chǎn)業(yè)鏈中下游，向上對接上游芯片企業(yè)和中游算法企業(yè)，向下聯(lián)系互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供方，理論上來說建立以自身為核心的人工智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)生態(tài)較為合理。然而，目前包括谷歌、亞馬遜以及BAT在內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)巨頭在應(yīng)用端依托海量用戶數(shù)據(jù)和產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勢地位，試圖將人工智能與云計算、物聯(lián)網(wǎng)等結(jié)合，掌握“人工智能+智能手機(jī)”產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系話語權(quán)。與此同時，手機(jī)終端企業(yè)長期忽視應(yīng)用開發(fā)者在產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系構(gòu)建中的重要作用，未能建立合適的利益分配機(jī)制，抑制了開發(fā)者的積極性，阻礙以手機(jī)終端企業(yè)為核心的人工智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系構(gòu)建進(jìn)程。

3 未來人工智能在智能手機(jī)中應(yīng)用趨勢展望

（1）人工智能多傳感器融合技術(shù)將在智能手機(jī)中得到應(yīng)用

近年來，隨著信號處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模式識別等人工智能技術(shù)的發(fā)展，多傳感器融合技術(shù)逐步在智能手機(jī)中得到應(yīng)用。多傳感器融合技術(shù)充分利用人工智能對按時間序列采集的多傳感器觀測數(shù)據(jù)，采用模糊邏輯理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等人工智能方法，在一定準(zhǔn)則下對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、綜合、控制和應(yīng)用，獲得對溫度、高度、光照強(qiáng)度等被測物理量的一致性解釋與描述，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的決策和估計，協(xié)助智能手機(jī)完成相應(yīng)環(huán)境感知、人機(jī)交互等功能。

（2）人工智能軟硬件一體化模式將在智能手機(jī)中得到體現(xiàn)

人工智能芯片等硬件性能不斷優(yōu)化升級，為人工智能手機(jī)應(yīng)用程序蓬勃發(fā)展提供可能；同時，應(yīng)用程序升級優(yōu)化對人工智能芯片的處理能力、運(yùn)算速度、能耗比等指標(biāo)提出更高要求。未來更多廠商通過研發(fā)定制場景AI手機(jī)芯片等方式，促進(jìn)人工智能軟硬件一體化發(fā)展，提升智能手機(jī)運(yùn)行性能。例如，華為麒麟970手機(jī)集成最新i7協(xié)處理器，內(nèi)置獲得央行和銀聯(lián)雙重安全認(rèn)證的inSE安全引擎，支持CRT-RSA、RSA、DES/3DES、AES等加解密算法，擁有和銀聯(lián)IC卡、U盾相同安全等級，有效提升智能手機(jī)安全防護(hù)能力。

（3）人工智能在智能手機(jī)中的應(yīng)用更多依賴云端協(xié)同

云側(cè)人工智能和端側(cè)人工智能各有優(yōu)勢，適合處理不同任務(wù)：端側(cè)人工智能可以快速響應(yīng)用戶需求，以低功耗和低成本方式向用戶展示處理后圖像、視頻、語音和文本信息，適合完成人工智能推理任務(wù)；云側(cè)人工智能實(shí)現(xiàn)多終端數(shù)據(jù)匯聚，在數(shù)據(jù)吞吐量和處理速度等方面更具有優(yōu)勢，適合完成人工智能訓(xùn)練任務(wù)。因此，端云協(xié)同的人工智能處理模式將在模型訓(xùn)練和數(shù)據(jù)推理等方面發(fā)揮重要作用。

（3）人工智能與VR/AR、5G等技術(shù)融合提升智能手機(jī)性能

一方面，5G技術(shù)發(fā)展使得云端協(xié)同的人工智能處理模式成為可能。5G通信技術(shù)具有高速度、高可靠性、低時延等特點(diǎn)，用戶發(fā)出的命令在端側(cè)智能芯片進(jìn)行初步處理后，運(yùn)用5G網(wǎng)絡(luò)與云端進(jìn)行實(shí)時交互，之后使用5G網(wǎng)絡(luò)將云端處理結(jié)果反饋給用戶，提升數(shù)據(jù)處理能力，有效降低時延。另一方面，人工智能算法提升手機(jī)VR/AR應(yīng)用性能。例如，華為P20手機(jī)基于麒麟芯片和人工智能算法提升人臉圖像建模和周圍環(huán)境重構(gòu)性能，搭載谷歌AR Core和華為AR Engine雙引擎，支持AR購物、AR展示、AR游戲、AR拍照、AR教育等諸多AR應(yīng)用場景，極大提升用戶AR體驗。

（4）人與人工智能手機(jī)交互方式更加自然，用戶體驗顯著提升

隨著智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，人和智能手機(jī)交互方式也從按鍵向觸摸屏演進(jìn)。伴隨人工智能技術(shù)在智能手機(jī)中的應(yīng)用不斷深化，圖像識別、語音識別和自然語言處理技術(shù)不斷發(fā)展，人機(jī)交互形態(tài)被重新改寫，智能手機(jī)開始具備聽、說、看、寫等多種能力，可根據(jù)場景精準(zhǔn)感知用戶需求，理解用戶的當(dāng)前所處的情感狀態(tài)，自動選取最為恰當(dāng)?shù)挠脩舴?wù)方式。

（5）智能手機(jī)等智能終端之間互聯(lián)互通和協(xié)同應(yīng)用越發(fā)重要和迫切

根據(jù)華為預(yù)計，2025年個人智能終端數(shù)將達(dá)400億，平均每用戶將擁有5個智能終端，其中20%用戶將擁有10個以上智能終端；屆時，全球聯(lián)接總數(shù)達(dá)到1000億。與此同時，人工智能技術(shù)在智能手機(jī)等智能終端得到充分應(yīng)用，一個重要前提就是不同設(shè)備通信標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用之間能夠兼容互通。然而，在實(shí)際使用過程中，不同智能終端設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用等方面兼容性很差，限制了智能終端互聯(lián)互通能力的提升，為用戶使用造成了不便。

4 對人工智能在智能手機(jī)中應(yīng)用的建議

（1）推動基于人工智能算法的多傳感器融合技術(shù)在智能手機(jī)中的使用

一是利用集成的人工智能計算方法（如模糊邏輯+神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法+模糊邏輯+神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）提升多傳感器融合性能，充分發(fā)揮各種人工智能算法的優(yōu)勢；二是加速推進(jìn)已有多傳感器融合方法工程化與產(chǎn)品化進(jìn)程，與芯片開發(fā)廠商開展合作，開發(fā)支持多種復(fù)雜融合算法處理能力的芯片，提升數(shù)據(jù)實(shí)時處理和分析能力。

（2）提升手機(jī)芯片面向特定人工智能應(yīng)用的支撐能力

一方面推動人工智能手機(jī)芯片中專用計算模塊加速發(fā)展，以適配人工智能手機(jī)對特定應(yīng)用場景下計算能力的需求；另一方面，增強(qiáng)人工智能手機(jī)芯片與上層操作系統(tǒng)、算法等的耦合程度，同步推動面向智能手機(jī)應(yīng)用的算法優(yōu)化，以強(qiáng)化對應(yīng)用創(chuàng)新的有效支撐，提升人工智能手機(jī)能效比及用戶體驗。

（3）推動面向特定應(yīng)用場景核心技術(shù)攻關(guān)與融合創(chuàng)新，加快產(chǎn)學(xué)研一體化

一是發(fā)揮智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)，以智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上下游整合為契機(jī)，開展定制化生物識別模組等方面的研究，增強(qiáng)手機(jī)特定場景和應(yīng)用性能；二是加快產(chǎn)學(xué)研一體化進(jìn)程，積極推動高校和研究院所等與智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)圍繞人工智能創(chuàng)新算法、模型、應(yīng)用開展合作，加速科研和創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化；三是建立人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、VR/AR、5G等先進(jìn)技術(shù)研究人員定期溝通交流機(jī)制，推動不同先進(jìn)技術(shù)之間融合發(fā)展，以融合促進(jìn)創(chuàng)新。

（4）采取多模態(tài)識別、等級保護(hù)等機(jī)制，加強(qiáng)用戶隱私信息安全防護(hù)

一是采取多模態(tài)識別等技術(shù)提升防護(hù)能力。充分發(fā)揮虹膜識別、人臉識別、語音識別算法各自優(yōu)勢，打造多模態(tài)生物識別體系，提升識別精度，確保只有經(jīng)過授權(quán)的人工智能應(yīng)用才能訪問用戶隱私信息，實(shí)現(xiàn)用戶隱私信息安全調(diào)用。二是加快制定人工智能在智能手機(jī)中應(yīng)用安全規(guī)范，充分聽取人工智能芯片制造企業(yè)、人工智能算法提供商、智能手機(jī)廠商、消費(fèi)者等各方意見，充分反映各方利益訴求。

（5）加強(qiáng)智能手機(jī)和其他智能終端之間標(biāo)準(zhǔn)兼容和應(yīng)用互聯(lián)互通

一是成立智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、智能終端產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等，加強(qiáng)聯(lián)盟內(nèi)部企業(yè)間在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用等方面的合作，采取定期會議等機(jī)制加快相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范的制定工作；二是建立人工智能手機(jī)開放創(chuàng)新平臺，提升設(shè)備互聯(lián)互通能力，提升人工智能手機(jī)內(nèi)容和服務(wù)集成化程度，增強(qiáng)人工智能手機(jī)應(yīng)用協(xié)同化水平。

（6）加速以終端企業(yè)為核心的人工智能手機(jī)生態(tài)體系構(gòu)建進(jìn)程

一是積極同國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)巨頭在應(yīng)用程序開發(fā)等領(lǐng)域開展合作，學(xué)習(xí)后者“人工智能+智能手機(jī)”產(chǎn)業(yè)生態(tài)運(yùn)行維護(hù)先進(jìn)經(jīng)驗，制定合適的人工智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展體系；二是重視應(yīng)用開發(fā)者生態(tài)，通過定期舉辦技術(shù)專題沙龍，向開發(fā)者開放智能手機(jī)應(yīng)用分發(fā)平臺流量、賬戶支付和運(yùn)營大數(shù)據(jù)等方式，尋求與廣大開發(fā)者在人工智能手機(jī)內(nèi)容、硬件、技術(shù)和生態(tài)層面開展合作，增強(qiáng)開發(fā)者在人工智能手機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)運(yùn)營方面的優(yōu)勢，促進(jìn)基于人工智能技術(shù)的智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)生態(tài)走向繁榮。

人工智能這一新興技術(shù)的發(fā)展深刻改變了智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)，然而這一技術(shù)仍處于發(fā)展初期，在智能手機(jī)中的應(yīng)用面臨一系列問題。需要加快技術(shù)升級融合和產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建進(jìn)程，使智能手機(jī)更好地服務(wù)于用戶。