我们看到了AI行业里的下一片红海

这是华兴新经济基金推出的第三份行研报告。一如往昔,我们希望将最新的行业洞察与各位分享。

这一次,我们挑选了基金扎根已久的AI领域——作为商汤和明略的投资方,我们认为计算机视觉是AI四大应用(计算机视觉、语音识别、自然语言理解、数据挖掘)中技术最成熟的细分赛道,在安防、金融、医疗领域的竞争尤为激烈。

县级领导直接和一线志愿者对接,这种沉下去、接地气的工作方式,是此次防疫大考英山县“考满分”的最大诀窍之一。

软件算法是工业视觉系统的“大脑”,决定了工业视觉的准确率和价值,是整个系统中最重要的环节,获利空间较大。过去由于盗版问题的存在,因此国内厂商自行开发较少(目前版权保护有所好转)。国外MVTech开发的Halcon和Cognex开发的Vision Pro是当下最常用的视觉开发包。国内创科视觉的CK Vision相对前面几个工具包来说价格优势比较明显,在国内用量很大。

康耐视、MVTec打磨了几十年的rule-based软件无法实现AI-based工业视觉系统能实现的功能。一些AI初创企业如创新奇智、阿丘科技、精锐视觉找准市场,发挥自己的技术特长获得了快速的成长机会。

整机/代理/系统集成商

此前,据媒体报道,一些地方的防疫志愿者,甚至有过“进言不成,反被踢群”的尴尬经历。这和英山县比起来,确实判若霄壤。

1、什么是工业视觉?

在师德培训方案及其实施中,要把以“学科育德”为主题的内容与师德提高的要求紧密结合起来。帮助各学科教师明确各学科课程标准和教材中的育德内涵,掌握中小学纵贯横通、分层递进、整体衔接的学科育德目标序列。同时,以对学科本体认识为突破口,帮助各学科教师明晰学科的育人功能和育德价值,自觉发掘育德内容,厘清向学生传递、落实的路径和方法,实现学科教学中的德智融合。在学科育德的过程中,教师师德践行也融于教学,从而使学科教学的课堂真正成为学生知识增长与德行升华相统一的场域。

工业领域单纯提供AI算法并不能满足客户需求。例如OCR应用如果不为用户提供定制化开发,深度学习算法准确率只有80%-90%。在此基础上加上制定化软件开发,识别率可以接近100%。康耐视虽然有AI软件平台,但是不为大陆客户提供定制化开发,为AI创企留足了机会。

3D视觉系统通常由多台不同位置的相机组成,可以测量与形状相关的特征,使用范围更广(例如工业机器人)。

而英山县优秀就优秀在,意见可以直达县级指挥体系,这些反馈一提出,基本上当日能得到回复,并得以解决。

1. 行业趋势:中国自动化潜力巨大

工业视觉从当前的应用场景领域拓展到新的场景时需要克服2个“关卡”:技术关和经济性关。深度学习的出现使得技术关的通过变得更加容易。一方面,深度学习可以帮助视觉系统完成更加复杂的任务。另一方面,使用深度学习模型后,工作人员无需建立复杂的数据库和软件开发。

80、90后为美团骑手群体的中坚力量,占比高达82%。值得注意的是,31%的骑手的上一份工作是产业工人。而离开的原因普遍是工作时间不灵活、收入低。而外卖骑手这一岗位对他们最大的吸引力就是多劳多得(一般6-8千),其次是工作时间自由。

但在有“已知合格元件”图像集的情况下,深度学习视觉系统只需 10-30 分钟的学习时间即可开工检测,无需任何特定的软件开发和缺陷数据库建立。

不过需要注意的是,只能单纯提供AI算法软件并不能满足客户需求。因此,具有AI技术并能提供整套解决方案的工业视觉企业将受到追捧,关键能力包括AI技术水平、行业理解、客户资源、提供整体解决方案的能力。

基恩士是成立于日本大阪的宜家工业视觉厂商,是传感器和测量仪器的主要供应商。基恩士提供的产品包括传感器、测量仪/测量传感器、测量系统、安全保护器、流量/液位传感器/压力传感器/记录仪、静电消除器、视觉系统/图像传感器/条码读取、控制系统 (PLC、HMI、电机等) 、激光打标机/激光雕刻机/喷码机/喷墨打标机、显微镜/3D显微系统、手持终端。

2018年,康耐视实现营收8.06亿美元,净利润2.19亿美元。2013-2018年的五年间,公司收入年化符合增长率21%,净利润复合增长率为24%。

师德素养要与育德能力同步发展。《意见》明确提出“突出课堂育德,在教育教学中提升师德素养”,这既揭示了教师所承担工作的基本特点和教师专业发展的基本规律,也指出了师德素养提升的重要场域和关注点。从师德素养与育德能力的关系上看,两者有着不可分割的联系。“师德”是教师和一切教育工作者在从事教育活动中必须遵守的道德规范和行为准则,包括与教育活动相适应的道德观念、情操和品质,具体又可以分解为教师的道德认识、道德情感、道德意志、道德信念、道德行为、道德习惯等;“育德”是教师有目的地培养受教育者道德品质的活动,教师育德能力的高低,很大程度上取决于教师本身的道德情感、意志、信念、行为、习惯养成。由此可见,确立高尚师德是教师育德能力发展的关键,提升育德能力是促进师德发展的进一步要求,也是对教师教育教学专业能力全面要求的应有之义。师德素养的提升需要在育德过程中以及育德能力逐步发展的过程中加以实现。

美国康耐视成立于1981年,是为制造自动化领域提供视觉系统、视觉软件、视觉传感器和工业读码器的全球领先厂商,总部位于美国。康耐视自主掌握核心的图像处理软件以及传感器,主要产品线包括条码读取器、2D工业视觉系统、3D工业视觉系统以及图像处理软件。

师德素养要与教师的专业生活紧密结合。由于师德问题不仅仅是单纯的道德或品格的问题,而更多的是体现在具体的教育教学实践活动中、与教师专业行为融合在一起的综合性问题。因此,师德建设中应深度关注教师专业生活,全面部署师德素养提升举措。教师专业发展需要创造各种主客观条件,教师师德素养的提升同样如此。需要关注其提升的不同场域:教育的场域,非教育的场域,在教育的场域中又包含了课堂内、外;在非教育的场域中,又涉及到了社会和个人。这足以说明师德既有社会属性,又有个人属性。促进师德提升措施的设计与实施,既要关注师德的社会发展需求,又要关注师德的个人发展需求。

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总之,在新时代我们要按照师德养成的基本规律和内在逻辑,坚持在促进教师整体发展的目标下把促进师德养成作为首要任务凸显出来,引导和启发教师不断提升职业道德修养,并践行于工作和生活之中,贯穿于整个教师职业生涯的始终。

5. 3D工业视觉技术进步:潜在应用增多

2、为什么是工业视觉?

公司形成了几个很深的护城河:(1) 强大的软件算法实力 (公司的Vision Pro软件是行业最常用的平台之一) ,能够支撑公司不断推出适用于市场的先进产品、支撑公司不断进入新的下游领域 (例如之前提到的物流行业);(2)完善的产品线;(3) 对行业技术的引领 (例如近年公司在深度学习和3D领域的不断研发和并购) 。

工业视觉系统的高速和稳定性是人所望尘莫及的。例如在高流量物流分发中心内扫描包裹,机器系统处理的效率要远超人工。

2. 案例学习:基恩士(KEYENCE)

一般集成商会根据客户的具体要求选择最合适的机型和零部件,按实际需要解决的问题进行软件二次开发,最终为客户提供整套的解决方案。国内目前有集成业务的公司超过100家,其中上规模的公司并不多。

2015年,美团外卖骑手人数仅为1.5万人,但到了2018年第四季度,日均活跃骑手人数已接近60万人,而饿了么旗下蜂鸟骑手的注册人数早已突破300万人。

英山县的疫情防控工作能不能称得上“满分”?客观数据一目了然。从公开报道来看,截至2月15日24时,英山县累计病例共65例,累计治愈病例32人,死亡1人,死亡人数和确诊病例均为全市最低,治愈率为全市第一。

写在前面:计算机视觉是一门研究“教”机器“看”的学科,让机器代替人眼来作各种测量和判断,包括定位、识别、测量、检验等。除此之外,计算机视觉还可做图形处理,产生更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。

2.经济效益:人力成本上涨,工业视觉效益凸显

而对于像在“不接触物体的情况下进行高精度测量”这种人无法完成的高难度工作中,工业视觉系统可以轻松解决。

未来,传统算法和AI将互相配合,使工业视觉系统达到更优效果。

一些传统的工业视觉检测系统的编程难度超乎想象。传统的工业视觉系统依赖于rule-based algorithm,即由程序员手动编写缺陷特征。当缺陷数据库越来越庞大时,算法将变得高度复杂。

本文转载自《用户5981430563》的博客,点击阅读原文。

出国留学的各种路径各有利弊,因此关键在于学生在基础学习过程中,是否真正提高了自我能力,以及掌握了学习的方法。出国留学不仅只一个人生的安排,更是一个自我实践和成长的过程。不论以哪种方式出国留学,都需要以脚踏实地,努力提高个人能力为基础。

再说普通班。普通班的课程设计主要是为适应会考和高考的。就读普通班的同学,若准备出国念本科,业余时间必须加强英语、英美文化和AP课程的学习。在有限的时间内,既要学习国内高考课程,也要准备出国需要的各种考试,辛苦程度是不言而喻的。不过选择普通班学习,也有很大的优势。一是扎实的理科基础。出国班也学习数理化及AP的理科课程,不过对知识掌握的程度与普通班是不一样的。出国以后,若选择就读STEM专业,就有较好的理科基础,可以腾出更多的时间来应对难度较大的人文学科。二是较高的抗压能力。在普通班就读的学生,出国后适应国外教育压力的能力较强。许多欧美名校并不在乎中国学生在高考体制下学到了什么,而是需要他们具备“抗压”能力。三是较多的竞赛机会。就读示范校高中普通班有参加学术竞赛的机会。学术性的竞赛中所获得的大奖很可能会决定一个大学申请的成败。竞赛往往体现一个学生应用知识的能力,能够在全国性竞赛中获奖,说明你比常人在某方面花了多得多的努力,以至于有突出的成就。奖越大含金量越高。

事物都有两面性,无论哪种模式,都存在着不足。出国班的优势,就是普通班的不足,反之也是成立的。选择让孩子就读国际班,就意味着孩子基本上放弃了国内高考的这条路。不管是什么方向的国际班,一年学费都是近10万元。家里如果有条件,没有费用方面的顾虑,可以不考虑费用方面的因素。北京的优质示范高中,还存在一种模式,高一读普通班,高二转到出国班。高一阶段,孩子们参加普通班学习,打下较扎实的数理化基础,增强接受抗压能力,同时利用高一学业并不很重的时机,加深英语学习,提高语言能力。高二阶段转到出国班,尽快适应国外学习方式,学习AP课程,掌握英美文化,提高阅读能力,争取考出较好的标准化成绩。

在销售方面公司主要在大批量(重点做大客户)、高标准化(比如汽车)的行业进行重点布局,尽量避免做一些小的非标集成或应用。

一般来说,如果设备的回本周期在12个月以内,对工厂有较高吸引力。以食品包装检测为例,工厂安装工业视觉系统的回本周期普遍在2-8个月,具有明显的经济性。未来随着用工成本的不断增加,以及工业视觉零部件国产化使得设备价格的不断降低,工业视觉系统的经济性将更加显著。

得益于AI和3D技术,工业视觉已具备快速成长要素,2018年规模100亿+,我们预计将有更多工业场景被开拓。以下为报告具体内容,欢迎在评论区和我们互动。

首先,传统工业视觉在很多复杂的环境下无能为力。而人工智能尤其是深度学习的出现,在很多方面(如字符识别能力)给工业视觉系统带来了大幅度提升。

并购是康耐视不断做大并成为全球性公司的重要手段,并购主要在四个方向:(1)扩大产品线;(2)获取最先进的技术;(3)扩大客户群或进入新领域;(4)拓展经销商网络。2015-2017年,公司一共完成了7项小并购,其中就包括2300万美元收购深度学习公司VidiSystems并推出相关系列产品。公司目前仍旧处于0债务经营的状态。

师德素养要在落实学科育德中提升。基础教育学校有一项任务,就是要帮助全体教师深刻认识、科学把握学校各项工作的育人功能和育德价值,特别是中小学绝大部分教师是从事学科教学任务的,学科教学是育德的重要阵地,也是师德对学生产生“润物细无声”影响的重要场域,应当引导教师以学科本体认识为突破口,合理挖掘教学内容和载体所蕴含的德育元素,同时以自己言传身教的正确价值观、人生态度和人格,去追求学科教学中的德智融合。任何学科的任教教师都不仅要向学生解释知识是什么,而且要让学生了解所有的学科对学生成长的意义,让所学的知识和学习过程成为学生个人和社会相联系的纽带。教师在所任教学科教学中,应该把学科知识内化为学生精神发展和品德提升的智力基础,教学的组织形式应该对学生形成合作、包容的心理品质起到潜移默化的作用,教学过程所营造的自由、民主、平等的氛围,能够有利于学生形成创新精神和追求真理与正义的品德,教师在教学中严谨的治学态度和敬业精神,在学校生活中体现的人生准则和处世规范,应该成为学生的榜样。因此,师德素养以及师德建设要和“学科育德”的使命紧密联系。

目前,该群已辅助当地政府解决防疫过程中被隔离人士、特殊人群以及普通群众生活物资、医药物资紧缺,心理咨询等多个方面的问题。

4.底层技术推动:人工智能掀起行业变革旋风

4、前沿企业案例剖析

师德培训还要深度关注教师的专业生活。对新入职教师而言,首要的是帮助其树立起良好的职业道德和职业认同感,在此基础上帮助其建立职业生涯和职业发展的清晰目标。对中小学、幼儿园教师培训而言,核心目标是教师专业素养和教育境界的提升,要达到这一目标,需要设计包括师德与素养、知识与技能、实践体验三大类课程。其中,“师德与素养课程”建设的目标应定位在强化师德教育,实施敬业爱岗、热爱学生、严谨治学、为人师表等为主要内容的教师职业理想和职业道德培训;着眼于教师育德意识和能力提高,开展以法治素养、人文素养、科学素养、情操修养和身心健康等为主要内容的综合素养培训。其余两类课程也都要结合立德树人根本要求的贯彻融合师德要求,避免出现“两张皮”的现象。

《关于加强和改进新时代师德师风建设的意见》(以下简称《意见》)的颁布实施,是进一步落实《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》的一项重要举措,是指导和督促各级教育行政部门和各级各类学校全面贯彻和落实中央有关要求,把“全面加强师德师风建设”作为首要任务,进一步建立和完善师德师风建设制度规范体系,逐步形成师德师风建设长效机制的有力举措。我们要在概括和总结师德建设多年来的实践探索的基础上,结合新的任务和要求,加快师德养成,促进教师专业发展,全方位推进新时代师德师风建设。

副县长直接“入驻”公益组织群,每天接受志愿者们的咨询、提问和建议,民众的诉求和政府决策迅速实现了对接,不仅可以节约时间、提高效率,也有利于减少层层传递带来的失真,也更容易做到急民所急,应民所需。

3.劳动力需求:服务业吸引力渐增,工业劳动力紧缺

不过对于客户来说,整套解决方案并不等于单纯的软件平台。他们需要的方案里还要解决如何打光、如何提高成像质量、如何设计自动化结构等项目落地的实际问题。软件供应商同时需要有集成能力才能获得客户的认可,并将自己的产品落地。同理,设备供应商也需要具备软件开发能力(例如集成商天准科技目前大力开发软件)。

工业视觉产业链包括光源、镜头、工业相机、图像采集卡、软件、设备制造商/代理商/系统集成商等。我们认为,其中软件算法和设备集成变革机会最大,值得关注。

简单来说,工业视觉(机器视觉)就是利用机器代替人眼来作各种测量和判断,比如定位、识别、测量和检验等。

(3) 头部公司尾大不掉,是AI创企的机会

其次,深度学习视觉系统则大大解放了程序员生产力。

1. 案例学习:康耐视(COGNEX)

回头看,无论是副县长下沉到志愿者群,还是当地将捐赠物资公布精确到一枚鸡蛋,其采用的措施都透着“返璞归真”的简单。

2018 年,康耐视实现营收49.5 亿美元,净利润 19.8 亿美元。2013-2018 年的五年间,公司收入年化符合增长率 17%,净利润复合增长率为 23%。

目前,工业视觉行业在百亿规模,但未来增长潜力巨大——眼下中国制造业从业人数为1亿人,按质检员工占比10%-20%、每位质检员工年薪4万元、工业视觉在长远的未来能代替10%-20%的质检人员计算,潜在的市场规模可能是千亿级别的。

在生产过程中公司主要采用轻资产模式,虽然为客户提供交钥匙工程,但公司产品的大部分零部件的购买、组装以及初测都是交由第三方代工厂(多数位于印度尼西亚)完成,公司只负责对整个供应链体系进行管理(例如提供可选的零部件生产厂商名单)。在产品完成初测后,会被拉回到公司位于马塞诸塞州的工厂(供应美国国内)或位于爱尔兰的工厂(供应海外)安装软件及进行质量检测,最后发货。

师德素养需要通过师德培训得以提升。有效的师德培训往往需要依托教育实践的场域,结合教学实践进行。因为引导教师在育德实践活动中,包括在学科课堂教学中,通过实践、反思,逐步加深对教育“立德树人”本质的理解和感悟,加强在本人任教的学科教学中践行教育规律、体现育人导向的自觉,都是比较接地气的师德培训,也是落实《意见》提出的“把握学生身心发展规律,实现全员全过程全方位育人,增强育人的主动性、针对性、实效性,避免重教书轻育人倾向”的路径。因此,师德提升途径应当更多地依赖于在师德践行的场域而不是脱离实践场域的说教,从而实现师德素养和育德能力的同步发展。

但这种方式方法上的“简单”因为直接瞄准了当地民众的诉求,毫不意外地产生了一种共抗疫情的合力、共振。

而这种“合力”和“共振”更有随时纠偏的力量。据报道,在英山县,也有民众反映,用土堆石头封路的方式过于简单粗暴;大喇叭宣传过度,有扰民现象等问题。

此外,令人振奋的是,人工智能引领的新技术不仅能解决工业视觉已有应用行业未解决的问题,也为我们开拓了全新的应用领域。

(1) 决定了系统最终价值,是整个系统中最重要的环节

如今,不少地方疫情形势仍然严峻。被民众亲自给出“满分”评价的英山县,无论是其工作方式,还是工作态度,显然是可供借鉴的样本。

(2) 深度学习的出现给了AI创企进入行业的机会

在工业视觉最大的应用行业消费电子和汽车制造中,一条生产线需要的视觉系统数量可能高达十几套。在这两个重点行业中,中国的工业机器人密度对比美国、日本、韩国、德国等发达国家仍有较大差距。

在2D的视觉系统中,摄像头先拍到一个平面的照片,然后通过图像分析来识别物体平面上的特征。2D视觉不支持与形状相关的测量,如物体平面度、表面角度、体积等,对被测物体的移动十分敏感等,测量精度也易受变量照明条件的影响。

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