内容概要:机器学习是一种让计算机系统具备从数据中学习的能力,并通过学习不断优化和改进性能的技术。近些年来,为加速推动人工智能产业发展,我国接连发布多项政策,重点指出要积极发展机器学习等人工智能基础学科产业发展。在国家政策支持下,目前我国已初步构建了较为全面的人工智能产业体系,而机器学习作为产业发展的核心组成部分,其市场规模呈现稳步发展态势。据统计,2023年我国机器学习开发平台市场规模已达到35.1亿元,初步统计,2024年已增至35.5亿元,2025年有望达到35.8亿元。
相关上市企业:百度集团(09888);腾讯控股(00700);阿里巴巴(09988);科大讯飞(002230);商汤科技(00020);海康威视(002415);恒玄科技(688608);瑞芯微(603893);创新奇智(02121)等
相关企业:第四范式(北京)技术有限公司;华为云计算技术有限公司;北京九章云极科技有限公司等
关键词:产业链;机器学习市场规模;机器学习企业竞争格局;重点企业;发展趋势
一、行业概况
机器学习是一种让计算机系统具备从数据中学习的能力,并通过学习不断优化和改进性能的技术。其核心概念包括数据、算法和模型。其中,数据是机器学习的基础,通过数据,机器学习系统可以进行训练和学习。例如,在医疗领域,机器学习算法可以分析大量的医学影像数据和电子病历数据,从中提取关键信息,辅助医生进行诊断和治疗。在电商领域,机器学习算法可以分析用户的搜索关键词、历史搜索记录和行为模式等数据,为用户提供更精准的搜索结果和个性化的推荐。
算法,可以称为机器学习的引擎,它们是设计用来从数据中学习规律和模式的数学模型。不同的算法适用于不同的问题和数据类型。例如,在分类问题中,可以使用决策树、朴素贝叶斯、支持向量机等算法;在回归问题中,可以使用线性回归、多项式回归等算法;在聚类问题中,可以使用K-Means聚类、层次聚类等算法。
模型是算法在训练数据上学到的表示,其目标是通过预测或决策解决实际问题。模型的性能取决于数据的质量和算法的选择。例如,在图像识别领域,卷积神经网络(CNN)是一种非常有效的模型,它可以自动提取图像中的特征,如颜色、纹理和形状等,从而实现对图像的分类和识别。
几十年来,研究发表的机器学习的方法种类很多,根据强调侧面的不同可以有多种分类方法。按照学习策略的不同,机器学习可分为模拟人脑的机器学习、直接采用数学方法的机器学习;按照学习方法的不同,可分为归纳学习、演绎学习、类比学习、分析学习;按照学习模式的不同,可分为监督学习(有导师学习)、无监督学习(无导师学习)、强化学习(增强学习);按照数据形式的不同,可分为结构化学习、非结构化学习;按照学习目标的不同,可分为概念学习、规则学习、函数学习、类别学习和贝叶斯网络学习。
机器学习产业链包括上游基础层、中游技术层、下游应用层。其中上游包括人工智能芯片供应商、云计算平台服务商、大数据服务商等。中游包括机器学习技术服务商,机器学习技术服务商是机器学习产业链的关键主体,其提供的服务包括机器学习基础开源框架以及机器学习技术开放平台。下游是机器学习应用服务商,为最终用户提供基于机器学习的垂直领域应用服务,机器学习广泛应用于工业、零售、智慧医疗、智慧交通、智慧金融、智能家居、智慧教育、智慧安防等垂直领域,应用领域还在不断扩展。
机器学习的起源可追溯至早期数学领域的研究。贝叶斯定理在18世纪由英国数学家托马斯·贝叶斯提出,该定理用于修正先验概率,并基于观察到的现象进行概率分布的推断。在机器学习的分类问题中,贝叶斯定理主要用于预测样本的类别标签选择,利用训练样本集中已知的先验概率和条件概率进行计算,选取最大概率的类别标签作为预测结果,且在分类任务中表现良好。
最小二乘法最初被称为回归分析法,由英国统计学家约翰·道尔顿在1806年创立。它是一种在误差估计、不确定度、系统辨识、预测和预报等数据处理领域广泛应用的数学工具,后来被应用于机器学习的逻辑模型中。
艾伦·麦席森·图灵在1950年提出了图灵测试来判断计算机是否具有智能,为人工智能和机器学习的发展提供了重要的理论基础。1951年,马文·明斯基发明了第一台神经网络机SNARC,标志着神经网络的进步发展。1957年,康奈尔大学的教授罗森布拉特提出了感知器,开创了有监督学习的先河,其最大特点是能够通过迭代试错来解决二元线性分类问题。1967年Cover和Hat提出了KNN算法,该算法通过测量不同样本特征之间的距离,找到训练集中与之最为相似的前k个数据,然后通过统计这k个数据中出现次数最多的分类,将其作为测试数据的类别,可用于回归和分类任务。
进入21世纪,集成学习方法和深度学习迎来了重大突破。集成学习方法中,随机森林通过构建多个决策树并集成其结果,提供了较高的准确率和鲁棒性。XGBoost是一种梯度提升树算法,因其高效和可扩展性而受到欢迎。
深度学习方面,卷积神经网络在图像处理、领域表现突出,能够自动提取图像中的特征,包括颜色、纹理和形状等。循环神经网络适用于序列数据的特征提取如语音、文本等,能够捕捉序列中的长期依赖关系。深度学习通过组合低层特征形成更加抽象的高层表示属性类别或特征,以发现数据的分布式特征表示。
此外,模型调优与集成学习技术也取得了重要讲展。通讨搜索最佳超参数组合以提高道型性能,如网格搜索、随机搜索和贝叶斯优仪等。采用剪枝、量化、知识蒸馏等技术减小模型大小并提高运算速度,以便在资源受限的设备上部署。同时,多任务学习、迁移学习与领域适应技术、弱监督学习等也为机器学习的发展带来了新的机遇和挑战。
二、产业现状
机器学习是专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。机器学习是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途径。因此,近年来,随着人工智能热潮来袭,全球机器学习市场呈现加速发展态势。数据显示,2023年全球机器学习市场价值已从2019年的109亿美元增至468亿美元,2024年已达到672亿美元,2025年有望达到967亿美元。
相关报告:智研咨询发布的《中国机器学习行业市场全景调研及投资战略研判报告》
注:本文节选出自智研咨询发布的《趋势研判!2025年中国机器学习行业产业链图谱、市场规模、竞争格局及未来前景分析:人工智能热潮来袭,持续推动机器学习行规模发展[图]》行业分析文章,如需获取行业文章全部内容,可进入智研咨询官网搜索查看。
由智研咨询专家团队精心编制的《中国机器学习行业市场全景调研及投资战略研判报告》(以下简称《报告》)重磅发布,《报告》旨在从国家经济及产业发展的战略入手,分析机器学习行业未来的市场走向,挖掘机器学习行业的发展潜力,预测机器学习行业的发展前景,助力机器学习行业的高质量发展。
本《报告》从2024年全国机器学习行业发展环境、整体运行态势、运行现状、进出口、竞争格局等角度进行入手,系统、客观的对我国机器学习行业发展运行进行了深度剖析,展望2025年中国机器学习行业发展趋势。《报告》是系统分析2024年度中国机器学习行业发展状况的著作,对于全面了解中国机器学习行业的发展状况、开展与机器学习行业发展相关的学术研究和实践,具有重要的借鉴价值,可供从事机器学习行业相关的政府部门、科研机构、产业企业等相关人员阅读参考。
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