Xu hướng công nghệ AI qua thông tin sáng chế

Thuật ngữ trí tuệ nhân tạo (AI-Artificial Intelligence) được John McArthy đề cập đầu tiên vào năm 1956 tại hội nghị Dartmouth ở Hanover, New Hampshire - Mỹ, và định nghĩa AI là “khoa học và kỹ thuật tạo ra máy thông minh (science and engineering of making intelligent machines)”. Hệ thống AI (Artificial intelligence systems) bao gồm các quy trình, phần cứng, phần mềm, dữ liệu, tri thức cần thiết để phát triển các hệ thống có khả năng mô phỏng hoặc bắt chước các chức năng của não người, biết suy luận để giải quyết vấn đề, biết giao tiếp, biết học và tự thích nghi,…

Hình 1: Các cột mốc phát triển trí tuệ nhân tạo

AI ngày càng thâm nhập sâu vào sản xuất và đời sống con người, xu hướng phát triển công nghệ AI được Tổ chức Sở hữu trí tuệ thế giới (WIPO- World Intellectual Property Organization) khắc họa trong tài liệu “WIPO Technology Trends 2019: Artificial Intelligence”. Theo đó, từ khi xuất hiện đến nay, toàn cầu đã có gần 340.000 đơn đăng ký bảo hộ sáng chế liên quan đến AI và hơn 1,6 triệu bài báo khoa học thuộc lĩnh vực này được công bố, số lượng tăng nhanh chóng từ năm 2000 đến nay (BĐ1).

BĐ1: Phát triển số lượng bài báo khoa học và sáng chế liên quan đến AI

AI trên đường phát triển có lúc thăng lúc trầm, ứng dụng AI đang trên xu thế phát triển và được kỳ vọng sẽ tạo nên thời đại mới trong đời sống con người. Nghiên cứu ứng dụng AI theo chức năng được thể hiện trong Hình 2, bao gồm:

• Người máy (robot): các thiết bị thể hiện các hành động và cử chỉ như con người.
• Hệ thống quan sát (vision systems): phần cứng và phần mềm cho phép thu thập, lưu trữ và xử lý các hình ảnh. 
• Xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP-natural language processing): phương pháp cho phép máy tính hiểu và phản ứng lại các câu lệnh sử dụng ngôn ngữ tự nhiên.
• Hệ thống học (learning systems): các kỹ thuật giúp máy tính có thể học tri thức từ dữ liệu đầu vào, cho phép máy tính thay đổi các chức năng và phản ứng lại các tình huống dựa trên các phản hồi nhận được, để thay đổi các hoạt động sẽ thực hiện trong tương lai.
• Mạng thần kinh (neural networks): hệ thống máy tính mô phỏng các chức năng của não người. Các phương pháp biểu diễn tri thức và suy luận để máy tính có thể thực hiện việc suy luận như người.
• Hệ chuyên gia (expert systems): hệ thống sử dụng tri thức và các thủ tục suy luận (inference procedures) để giải những bài toán giải quyết các vấn đề khác nhau. Một hệ chuyên gia sẽ xử lý lượng lớn thông tin đã biết và đưa ra kết luận dựa trên các thông tin đó.

Hình 2: Phạm vi nghiên cứu ứng dụng AI theo chức năng

Thị giác máy tính (computer vision) trong hệ thống quan sát được quan tâm nghiên cứu nhiều và có số lượng sáng chế tăng mạnh từ năm 2011 đến nay, kế đến là xử lý ngôn ngữ tự nhiên (BĐ2).

BĐ2: Phát triển số lượng sáng chế liên quan đến AI theo chức năng ứng dụng

Công nghệ liên quan đến AI được chú trọng nghiên cứu và có nhiều đơn đăng ký sáng chế là học máy (machine learning), lượng sáng chế của lĩnh vực này phát triển mạnh từ năm 2011, kế đến là lập trình logic (logic programming) và logic mờ (fuzzy logic) (BĐ3 và BĐ4).

BĐ3: Các công nghệ liên quan đến AI có nhiều sáng chế

BĐ4: Chi tiết các công nghệ liên quan đến AI có nhiều sáng chế

Phát triển ứng dụng AI bắt đầu từ giữa những năm 1990 và tăng mạnh từ năm 2011, hiện đang thu hút sự quan tâm rất lớn của các nhà khoa học, doanh nghiệp cũng như chính phủ các nước. Ứng dụng AI trong lĩnh vực viễn thông và giao thông vận tải có nhiều sáng chế nhất, mỗi lĩnh vực có trên 50.000 sáng chế; kế đến là lĩnh vực an ninh, ứng dụng trong đời sống và y khoa (BĐ5).

BĐ5: Phát triển ứng dụng AI vào các lĩnh vực dựa trên số lượng sáng chế

Trong 30 đơn vị dẫn đầu về nộp đơn sáng chế lĩnh vực AI thì có đến 26 đơn vị là doanh nghiệp. Trong đó, hầu hết là những đơn vị hoạt động kết hợp các lĩnh vực như viễn thông, phần mềm, điện tử tiêu dùng, năng lượng điện, chế tạo ô tô. IBM dẫn đầu các đơn vị sở hữu sáng chế về AI với 8.290 sáng chế, kế tiếp là Microsoft với 5.930 sáng chế. Nhật là nước có nhiều doanh nghiệp góp mặt trong nhóm đơn vị dẫn đầu về nộp đơn sáng chế trong lĩnh vực AI (BĐ6).

BĐ6: 30 đơn vị dẫn đầu số lượng sáng liên quan đến AI

Chiếm đa số trong các đại học và tổ chức nghiên cứu công lập dẫn đầu số lượng sáng chế về AI là các đơn vị của Trung Quốc, kế đến là Hàn Quốc, Mỹ, Nhật và châu Âu. Có nhiều sáng chế nhất là Chinese Academy of Sciences (CAS), đơn vị này đứng thứ 17 trong top 30, kế đến là Korean Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI) (BĐ7).

BĐ7: Các nước dẫn đầu số lượng các đại học và tổ chức nghiên cứu công lập có nhiều sáng liên quan đến AI
 

Đa số các sáng chế ứng dụng AI được nộp đơn đăng ký bảo hộ thuộc sở hữu của doanh nghiệp. Dẫn đầu sở hữu các sáng chế ứng dụng AI trong giao thông vận tải  là công ty Toyota; về  thiết bị cá nhân, máy tính và giao tiếp người-máy tính (HCI) là Microsoft, quản lý tư liệu và xuất bản thuộc thuộc về IBM,… (BĐ8).

BĐ8: Các đơn vị dẫn đầu sáng chế về AI theo lĩnh vực ứng dụng

Mỹ có thị trường AI sôi động và nhiều đơn vị đã lựa chọn nộp đơn bảo hộ sáng chế tại đây, kế đến là Trung Quốc và Nhật (BĐ9).

Xét trên 5 lĩnh vực công nghệ thuộc AI (học máy, lập trình logic, logic mờ, kỹ thuật ontology (ontology engineering), suy luận xác suất (probabilistic reasoning), Mỹ dẫn đầu về thu hút số lượng đơn sáng chế trong các lĩnh vực công nghệ, trừ học máy thuộc về Trung Quốc (BĐ10).

BĐ9: Số lượng sáng chế liên quan đến AI được nộp đơn tại các nước