Cities.AI ①︱AI能让美国城市Great Again吗？人工智能经济对城市意味着什么
# 不止是市民
# STORY OF CLIMATE
# 一览众山小-可持续城市与交通 | 播客节目
为应对全球气候变化，中国政府提出新的双碳目标。这将倒逼整个经济与社会系统进行结构性调整，向零碳转型成为当前城镇化新阶段的发展目标。其中交通出行是不仅是中国碳中和战略的难点，也是重要载体。为此“不止是市民”邀请全球杰出青年深圳社区计划联合制作了这期“碳中和视角下公共交通的机遇与挑战”特别播客节目，邀请一览众山小的志愿者专家，和其他青年嘉宾共同畅谈碳中目标下的公共交通发展，全面探讨公共交通设施、服务、管理、能源等相关话题，旨在为下一步公共交通政策制定提供启发、为中国的青年参与提供专业化的行动建议。
一览众山小播客“不止是市民” x 全球杰出青年深圳社区联合推出特别播客节目《碳中和视角下公共交通的机遇与挑战》扫码或点击阅读原文收听！下载喜马拉雅App、小宇宙App或苹果Podcast，搜索“不止是市民”收听往期内容。
人工智能经济对城市来说意味着什么
一览众山小-可持续城市与交通
原文/ 布鲁金斯学会大都会政策计划 Mark Muro and Sifan Liu
翻译/毛丽雅、张梦蕾、李曼婷
沈德瑶、张嘉颖、朱晓丰、朱益韩
校核/毛丽雅、朱益韩
排版/黄显婷 文献/李致君
编辑/众山小
What the AI Economy
Means for Cities
团队导读
作为最有希望开创新时代的“通用技术”，人工智能的发展在美国经济地理上究竟呈现出什么样的格局？在新冠疫情的催化下，正迅速增长的AI产业未来又将怎样改变区域和国家经济的增长趋势？布鲁金斯学会大都会政策计划基于AI研究和AI商业应用两个维度，对美国AI产业在384个都市区的地理格局进行分析以更好的解答这个问题。上篇主要基于数据分析，介绍了美国现状AI产业的五类大都市区，分析这些都市区在AI产业发展中优势和禀赋，并指出政府在AI格局形成中的均衡作用，为下篇提出的启发性意见铺垫。
绪 论
图1: 硅谷航拍影像，旧金山湾区一直是美国AI产业中遥遥领先于其他都市区的区域。
SmithCollection/Gado/Archive Photos
人工智能将成为最为重要
也是最具颠覆性的技术
人工智能已经渗透进我们的日常生活，塑造着从网络搜索时弹出的推荐，到特斯拉的辅助驾驶的所有事物。未来，AI可能具备帮助医生做出更准确的诊断，支持完全自动驾驶的能力。从这个角度来说，AI是一个真正意义上划时代的进步，像车轮、蒸汽机、电和现代工业体系一样的“通用技术”。
这类技术是支撑新兴产业，重塑传统行业的底层力量。他们也是新的经济体系崛起的支柱。AI将产生巨大的经济影响，预计至2030年，将为全球经济增加1.57万亿的生产值，在美国政府制定的一系列关系着发明创造、经济竞争力和国家安全等关键技术的清单中，AI被放置在十分靠前的位置。
但AI也可能加剧现已存在的区域发展不均衡的问题，正如此前的高新技术都集聚在美国的顶尖技术中心和明星城市一样。这是布鲁金斯学会大都会政策计划（Brooking Metro study），由Mark Muro和Sifan Liu发起的对AI产业的的地理分布研究中的主要发现（参考文献一，请后台了留言联系我们下载）。他们将AI产业要素分为两个主要维度：AI相关的学术研究，包括学术发表、专利和联邦学术经费；以及AI商业因素，包括职业招聘和劳动技能。
根据布鲁金斯学会大都会政策计划，全美目前有10%的大都市区（共计36个）有发展AI产业。跟着下面这张地图，可以识别出5类主要的AI都市区。
图2: 布鲁金斯基于Stanford HAI, Crunchbase, STAR METRICS, USPTO, Emsi data分析
超级明星都市区：旧金山湾区，由旧金山和圣何塞组成，这片AI领域的核心区域在地理上与美国其他地区遥遥相望，湾区是众多顶尖学术研究中心如斯坦福大学、加州大学伯克利分校所在地；众多初创公司集聚于此，还拥有许多重金投资AI领域研发的大公司，如Alphabet, Salesforce以及Facebook等，湾区的AI产业占比达到全美的四分之一。
开拓者都市区：除此之外，还有13个具有较大规模AI产业的都市区，这些都市区在布鲁金斯学会大都会政策计划中被称为“开拓者都市区”。包括湾区在内，这14个都会的AI产业总值占全国的2/3。这13个都市区包括：纽约、波士顿和华盛顿特区；几座加州城市包括洛杉矶，圣迭戈，圣巴巴拉，圣克鲁兹；以及较早就建立起AI产业的西雅图，奥斯汀，罗利和博尔德。比较出乎意料的是，较小的片区如圣达非、新墨西哥（邻近洛斯阿拉莫斯实验室）、林肯和内布拉斯加，内布拉斯加大学内也开展有AI相关的研究活动。
研究型都市区：布鲁金斯学会研究发现，共有21座都市区属于此类，它们具备扎实的科研能力但是商业应用较为有限。其中包括匹兹堡，还有小一些的大学城如安阿伯、麦迪逊，以及位于三角研究园靠近罗利部分的达拉姆教堂山大学区（Research Triangl，美国三大研究园区之一，常被拿来与加州的硅谷比较）。
潜能型都市区：第四组中有87个都市区被分类为“潜能型都市区”，这些都市区都存在着一定活跃度的AI产业活动。这些都市区产生的专利和创办的公司占到全美的1/4，所拥有的AI相关工作机会和从业人员占到全美的1/3。但按人均计算，这些都市区所拥有的AI产业规模仅仅占13座开拓者都市区的一半不到。这类区域包括正在快速发展，地处美国南部阳光地带的亚特兰大、休斯顿和纳什维尔；地处美国北部霜冻地带，坐拥大型产业集群的城市如芝加哥和底特律；州立大学所在的大学城，如宾州的宾夕法尼亚大学；以及一些较小的科技中心如犹他州的普洛佛。
#发展的不均衡#
因为疫情，美国许多地区都寄希望于它们能够吸引像AI一样的新兴技术Mark Muro和Sifan Liu是这项研究的发起人公司和人才进驻，因为科技公司更多地通过云而不是物理空间组织工作。
根据Muro的数据显示，2020年，几个都市区发布的AI相关工作机会数量上都有显著增长，同时湾区有少量的收缩。当然，这些AI技术研发中心、岗位和初创型公司的地理分布变化可能还不会立即在统计上呈现出显著性。
至今为止，AI的发展崛起都遵循着我们熟悉的螺旋路径，就像半导体、软件、生物技术、互联网、社交媒体和云计算等技术的发展一样，新技术和产业都是围绕着几个占据领先地位的技术中心成长起来的。
但同时，布鲁金斯学会的研究中也发现，美国还有相当一部分的城市还尚未孵化出AI产业活动，这类城市和都市区共有260个之多。诚然，AI产业的孵化充满了困难，匹兹堡的经验足以证明这点。匹兹堡是卡耐基梅隆所在地，它与斯坦福和MIT并列为美国三大AI研发中心，在这项研究中，匹兹堡被列在了发展了有限初创公司和商业应用的“研究型都市区”这一类中。
#联邦政府的干预可能主要侧重于对抗或重塑技术对劳动力市场的影响上#
不同于之前的高新技术，AI 技术的崛起不是仅仅发生在美国，而是在全球。伦敦、柏林、特拉维夫、上海、北京、班加罗尔，蒙特利尔和多伦多这样国际领先的技术中心城市都有发展AI产业。实际上，这项研究也是以多伦多的向量研究所作为案例，展示这类拥有综合性大学和全球公司的地区如何能建立起它们的AI产业集群和生态链。在我和Ian Hatheway合作的研究中发现，这些世界其他地区的AI产业崛起也伴随着流向美国创业公司的风险投资资金份额的下降，1990s年代，美国AI产业占全球比例超过90～90%，而这一比例如今下降到一半不到。尽管这轮全球性的技术中心增长还会继续发展的前提是疫情造成的旅行和迁移限制持续下去，但不难说明，除了美国，世界其他地区的很多城市对本地人才和全球人才也越来越有吸引力。
AI将会对劳动力市场产生巨大的影响，很大一部分工作将会消失，这不仅仅是指如运输、物流和零售这类制造业和服务业的低端技能工种，也包括医药、法律和工程行业这类需要专业领域知识的工作。在AI对工作和行业的威胁都已知的前提下，这项研究十分明智地鼓励各个地区，不仅仅要谨慎评估存在的威胁，还要注意挖掘本地经济和劳动力市场在AI技术发展背景下的机会。
联邦政府的干预将会侧重于对抗人工智能对劳动力市场的影响，并重塑产业地理分布。拜登政府提出并已被国会纳入议程的《2021美国创新和竞争法案》，将会致力于将2500亿美元投资在AI这类关键技术上，并推动美国发展新的“区域技术中心”。
但如果任其自由发展，AI也仅仅是一种会加剧经济和地理中“赢家通吃”本质的最新技术。
一
引言
在美国，对人工智能技术（AI）的大多数讨论都集中在对未来的乌托邦和反乌托邦想象中。积极的一面上，AI技术具备提供全球气候变化解决方案的潜力，同时，它也是“末日机器”这类反乌托邦想象的负面象征。
但同时不得不承认，AI正在成为一个现实中存在的经济现象，国家层面和区域层面都有对AI应用有需求的领域。
随着数据统计、算法和超级计算机等高精尖技术的成熟，AI应用的突破成为新发明创造的关键一步。AI已经被看作是下一个划时代的“通用技术”，这意味各个经济部门都会随着技术发展而自我革新，直到整个经济系统都改头换面。在获得2500亿美金预算的联邦《2021创新和竞争法案》中，阐述了AI及相关技术的规模化应用研发计划，和区域研发中心建设计划。AI已被定义为对国家安全、经济竞争力和国家经济增长至关重要的“关键技术”。
所有这一切都指向一个问题，为什么州政府和市政府领导人都越来越关注于评估AI在促进区域增长方面的潜力。
发展多元的都会区如中部的印第安纳，圣迭戈、以及肯塔基州的路易斯维尔市，都已在过去两年中挖掘出了适用于本区域发展的AI革新方向。很多州已经将AI产业放在区域经济发展中的最高优先级。2021年，至少六个州的立法机构都在考虑针对AI经济发展立法（详见National Conference of State Legislatures 官方网站）。短期内，将会有更多的州和区域开始寻找自己在AI产业中的位置，并明确它们该如何响应这一趋势，避免落后于AI经济浪潮。
作为对问题的回应，本项研究分析了过去几年AI技术的研发和商业应用在美国各都市区的地理分布和空间集聚度。这本报告基于两个基础维度系统性地梳理了美国AI技术的地理格局：AI研究和AI商业化应用。在这两个基础维度下，集中用七个指标将美国都市区，按照AI应用等级分成五类，研究范围覆盖了AI应用的“超级明星”（加州湾区），到没有任何AI活动发生的地区。基于这个分析框架，本报告将区域目前具备的核心AI资产和AI产业实力作为这些区域AI产业发展情况的评估基准。
本项研究发现，美国AI产业活动的数量和实质都正在发生着急剧变化，这些变化不仅仅发生在这些AI产业所在的都市区，周边区域的AI相关经济活动也正酝酿着剧烈的演变。
二
AI的国家和区域经济潜力
要考虑人工智能的地理意义，首先要考虑什么是人工智能？为什么它在经济上是重要的，以及为什么地理因素可能是其增长的一个重要特征。
01
什么是AI
就目前而言，人工智能是一个总结性的术语，没有标准的定义，指的是广泛的，能感知环境和学习，思考、预测，并根据它们所感知的内容对世界做出推断的数字系统。
据Shubhendu和Vijay说，这种系统将复杂的硬件和软件与精心设计的数据库和基于知识的处理模型相结合，具有“展示有效的人类决策的特征”。
与此类似，微软的专著《未来的计算》将人工智能定义为 “一套使计算机能够感知、学习、推理和协助决策的技术，以类似于人类的方式解决问题”。
无论如何，人工智能系统正在实现人们日常生活中日益普遍的无数应用：有效的推荐引擎、无误的语音识别、尖端的图像识别、增强的医疗诊断、自动化车辆驾驶，等等。
人工智能已经无处不在。在消费者方面，媒体流媒体和电子商务平台，如Netflix、Spotify 和Amazon，在很大程度上依赖于由人工智能驱动的推荐系统，而客户服务查询早已成为人工智能管理的聊天机器人的领域。同样，当特斯拉跑车在高速公路上 "免提"时，这就是人工智能。
与商业同样相关的是，人工智能目前正被应用于加强广泛的医疗保健服务，从模式识别和扫描阅读到诊断和药物发现。同样，人工智能正被用于加强金融部门的欺诈检测，管理仓库中机器人的移动，以及支持制造业中关键工业设备的预测性维护。
02
AI对经济的潜在作用
毫不奇怪，这种进步让经济发展从业者兴奋。可以肯定的是，人们一直担心人工智能将通过引入人类水平的能力而导致大规模自动化和就业机会的消失。与此相关，社会和技术思想家认为，如果社会不负责任地利用技术，不公平地分享其利益，人工智能将导致 "财富和权力更加集中于开创新时代的少数精英，而全球大多数人将陷入贫困和无能为力 "。
然而，当国家将目光从COVID-19大流行病转向下一个十年时，AI带来的新经济际遇似乎越来越有吸引力。目前，人工智能的应用正越来越多地被用于一系列行业部门，从医疗保健、金融和信息技术到消费者销售、营销、运输和履行以及国家安全。
除此之外，预计人工智能将成为大幅经济增长和全新产业的技术来源。最值得注意的是，人工智能等新兴技术的性质和广泛的适用性，确保它有可能通过经济广泛传播重大的生产力收益，并产生潜在的重大影响。
在生产力方面，人工智能有能力减少完成基础工作所需的时间和成本。诸如检测、分类、管理、学习和规划等业务功能可以为公司带来巨大的效率。因此，普华永道、麦肯锡和安诺析思（由Facebook投资）的估计预示着公司在质量和生产力方面的巨大收益。
更广泛地说，人工智能对无数商业用途的广泛适用性使该技术与经济的多个领域相关。这就是为什么许多经济学家和商业学者认为，人工智能有可能成为 "我们这个时代最重要的通用技术"，正如Brynjolfsson和McAfee所断言的那样。在这方面，Athey指出，例如，机器学习的 "通用 "性质与数字化、云计算和开源软件等巨大的跨领域趋势高度互补，确保人工智能应用将广泛传播其生产力援助。
这种相关性的广度、整合的便捷性以及因此产生的可扩展性表明，有可能产生广泛的积极经济影响。这导致人们希望人工智能——在适当的管理下——可以帮助提高国家的生活水平。
03
AI对区域经济的作用
现在，国家和地区领导人也开始对人工智能感兴趣，因为通用技术（尤其是数字技术）往往具有相当大的地方影响，并能给国家的经济地理留下独特的印记。
在这方面，值得注意的是，最近的技术创新和应用浪潮已经大大改变了国家的经济格局，提高了经济发展进步需求的紧迫性。最值得注意的是，以企业和地区的先发优势、集聚经济和 "平台"效应为特征的数字技术应用浪潮，提高了经济发展从业者的风险。例如，软件开发中心的先发优势导致了西雅图和湾区等 "超级明星城市 "的崛起，产生了单极化的市场集中和明显的区域差异。
在这种情况下，人工智能的兴起为一些地方带来了增大收益的可能性，也为许多城市地区带来了更广泛且分散的机会，但未来仍是不确定的。
一方面，技术发展的早期阶段往往在空间上集中在关键的创新地点附近，因为它们依赖于交换"粘性信息"的同地人脉网络。另一方面，由于早期阶段的创新让位于更加 "规范 "的应用，后期的应用和商业化阶段往往更加分散。
鉴于此，美国人工智能产业的持续发展为地方经济发展领导人提供了多种可能的情况，并向他们提出了多种问题。在该行业完全成熟的情况下，它为多个大都市地区的地方经济发展提供了可能性。但如果该产业处于极度初级阶段，那么对众多都市区来说，更广泛的利益可能在更遥远的未来，而眼前的回报则只集中在少数几个地方。
考虑到这些相互竞争的情况，以数据为导向的行业现状可能有助于为区域领导人提供信息，因为他们会在关键时刻评估人工智能所带来的发展机会。
三
方法
本报告旨在对全国主要大都市地区的人工智能活动的位置和强度进行系统评估。利用在都市区层面收集的关于人工智能资产和能力的各个方面的数据，该评估部署了集群分析，以揭示当前人工智能格局中的关键都市区；其特定的活动组合；以及都市区对这些活动的特定参与。
01
数据
为了分析大都市地区不同的人工智能状况，下面的分析着眼于衡量以下指标：
1） 推进人工智能科学的研究活动；
2）为特定业务功能开发新的人工智能解决方案的商业化活动。
研究措施包括描述人工智能科学和研发活动的指标，并报告大都市地区在人工智能相关项目中的联邦研发拨款和合同，其地区在顶级人工智能会议上的出版物，以及其人工智能专利。请注意，虽然人工智能专利似乎预测了人工智能技术的工业应用，但专利通常反映了早期阶段的活动，没有明确的商业化路径。
商业化指标衡量人工智能的商业化活动，包括为行业创造人工智能解决方案的创新公司的数量，与人工智能有关的工作岗位的数量（表明哪里正在雇用拥有人工智能技能的工人来实施人工智能产品），以及具有人工智能技能的工作概况的数量，反映该地区的人工智能人才供应。
02
聚类分析
有了这些数据，七个人工智能指标的人均测量值被用来进行聚类分析。我们将k-means方法——一种将类似的数据点归入聚类的算法，用7个指标评估分析了384个都市区。
分析中出现了五个群组：
超级明星都市区，加州湾区，由旧金山和圣何塞大都会区组成；
开拓者都市区：13个城市地区，所有指标都高于平均水平的活动；
研究型都市区：21个拥有大量联邦资金的都市地区；
潜能型都市区：87个有一些但低于平均水平的人工智能活动的都市地区；
其余261个不支持任何重大人工智能活动的其他都市区。
有关数据来源和详细方法的完整描述，请参见附录。
表1: 指标和数据来源
四
调研结果
发现一：尽管发展迅速，但人工智能产业仍是个新兴产业，且发展范围相对有限。
根据本文分析的研究和商业化指标，美国人工智能企业发展迅速，但在经济体中仍然是一个相对较小的部分。
可以肯定的是，重要的人工智能研究可以追溯到20世纪50年代，并在之后呈指数级增长——过去10年，美国高校的联邦研发支出增长了45%。但在2018年，美国高校用于人工智能研究和开发的联邦支出总额仅约为20亿美元，而所有主题的联邦总支出却近400亿美元。因此，联邦政府资助的美国高校人工智能项目仅占当年美国高校联邦研发支出总额的5%(见图表1)。
通过对斯坦福大学以人为本的人工智能研究所(HAI)发行的同行评审人工智能科学出版物的进一步跟踪发现了类似的趋势。根据HAI的《2021年人工智能指数报告》，同行评审人工智能出版物数量比2000年增长了12倍，在2019年达到了12万多篇。然而，这一增长仍然只占所有同行评审刊的3.8%。
图表1：联邦政府资助的人工智能项目有所增长，但总体份额仍然很低
人工智能相关项目在美国高校联邦研发支出中的占有比例
人工智能的商业化遵循类似的模式。Crunchbase是一个追踪科技初创企业的平台，其数据分析显示，在过去10年里，提供人工智能解决方案的新公司数量激增。但即便在这个创新前沿领域里，人工智能初创公司每年也只占美国新科技公司的5%，当然这一比例在过去十年从仅有的1%稳步增长(图表2)。
对人工智能相关人才的需求不断增长，反映出初创企业和更广泛的行业对人工智能的接受度更高。当然，快速的增长也仅来自于一个小的基数。根据安诺析思（Analysis Group）Burning Glass Technologies的数据，过去10年，人工智能招聘广告占所有招聘广告的比例增长了四倍。然而，这些新增的工作岗位在美国劳动力市场中仍然只占很小的一部分。2019年，美国大约有16万个人工智能工作岗位，占200万个IT工作岗位的10%不到，仅占所有工作岗位的0.7%(图表3)16。尽管自新冠疫情(COVID-19)扰乱了商业经济以来，人们对人工智能的应用增速感到兴奋，但2020年人工智能工作岗位的总数和招聘岗位的占比都出现了轻微下降。
图表2：正在兴起的人工智能商业化
提供人工智能解决方案的公司占所有科技公司的份额
图表3A：加速增长的人工智能的招聘信息
对人工智能相关人才的招聘广告占总招聘信息比例
图表3B：人工智能技术人才的招聘广告不到所有招聘广告的1%
招聘广告总数、对IT技能人才招聘广告、对AI技能人才招聘广告
图表4：与其他技术相比，美国企业对人工智能的产出和应用仍然较低
从事人工智能生产和应用的企业股份
事实上，包括美国人口普查局(U.S. Census Bureau)在内的公司层面的调查进一步表明，人工智能活动的范围相对较小。与云计算技术、专业设备或软件等其他先进技术相比，美国企业对人工智能技术的应用还远未普及。截至2018年，只有3%的美国公司采用了人工智能应用，参与人工智能解决方案生产的比例更小(图表4)。
所有这些数据的结果说明人们对人工智能领域感到兴奋是有道理的，但它的应用仍处于初级阶段。
发现二：美国的人工智能活动高度集中在“超级明星”都市区和开拓者都市区的聚集区。
尽管如此，美国的人工智能活动还是由少数大城市主导(地图1)。
事实上，根据我们的聚类分析，只有36个美国大都市发展了真正具有规模的人工智能。而且，新兴的人工智能地理分布甚至更集中在15个关键的大城市。
仅加利福尼亚州的旧金山湾区(Bay Area)，包括旧金山和圣何塞两个都市区，所发表人工智能会议论文、专利，和注册的公司的就占到全美的四分之一左右。再加上13个“开拓者”的都市区，这15个都市区约占全国人工智能资产和能力的三分之二。人工智能活动的第二梯队包括21个大城市，这些地区已经成功赢得了联邦研发拨款和合同。除此之外，还有87个都市区表现出中等规模的人工智能活动，而剩下的261个都市区并没有分析出显著的人工智能活动。
尽管去年与人工智能相关的职位出现了适度分散的趋势，但该行业的高度集中几乎肯定会持续下去，尽管还没有有关的最新数据。
地图1：美国大城市的人工智能就业集中度
5种类型的AI城区聚集地人工智能人才招聘广告占比
图表5：高度集中的人工智能活动
5种类型的AI城区聚集地不同人工智能活动的占比高校联邦研发支出中的占有比例
图表6：可以识别的城区人工智能活动的五种配置
5种类型的AI城区聚集地的人均人工智能能力指数(旧金山湾区= 100)
由旧金山和圣何塞两大都市圈组成的加州湾区目前是美国人工智能研究和商业化活动的中心，聚集了众多“超级公司”。加州湾区都市圈在人均人工智能公司数量、职位发布数和应聘数量具有压倒性优势，是下一梯队的“开拓者”高新产业城市的平均值的四倍。虽然湾区在联邦研发资金和政策方面的主导地位相对不明显，但仍具有优势。事实上，除了下表所示的“联邦研究和合同中心”（图5）外，湾区的两个城市获得了明显高于其他城市（群）的公共资金，用于人工智能领域。
湾区人工智能研究的优势依赖于这些来自公共和私人的投资。该地区聚集了在人工智能领域世界顶尖的学术机构，比如斯坦福大学和加州大学伯克利分校，以及在人工智能研发方面投入巨资的头部公司，包括英伟达、Alphabet（谷歌）、Salesforce、Facebook和其他公司。除了研究能力之外，该区域强大的创新生态系统在人工智能的应用方面也非常成功，创造了极高的专利转化率和创业率。
除此之外，13个“开拓者”城市在人工智能领域也展现了高于平均水平的投入度。其中包括八个科技领域的头部城市：纽约，波士顿，西雅图，洛杉矶，华盛顿特区，圣地亚哥，德州的奥斯汀以及北卡州的罗利；以及五个展现出远高于其城市能级的人工智能发展水平的城市：科罗拉多州的博尔德，内布拉斯加州的林肯，加州的圣克鲁斯，加州的圣玛丽亚-圣巴巴拉，以及新墨西哥州的圣达菲。
这些地区拥有强大的研究机构，积极参与了人工智能研究以及商业应用程序开发，并基于这些产品创立了具有极高商业价值的公司。许多“开拓者”城市得益于引进的头部科技公司，如甲骨文、IBM、亚马逊和网络安全公司CrowdStrike。在这些城市里，大多数人工智能职位来自这些科技巨头的区域总部（表2）。
但一个城市中人工智能的发展并不一定依赖于科技行业。在一些城市中，科技行业以外的大公司，比如纽约的金融巨头，才是人工智能人才的最大雇主。这些公司在其所在行业中率先采用人工智能技术，并成功地将人工智能应用于其核心业务，稳定吸纳专业人才。
综上，两座“明星”城市和13座“开拓者”城市将具有应用价值的研究和商业活动带到人们视野中，奠定了美国新兴的人工智能行业版图。
表2：“开拓者”城市和当地的头部雇主
“开拓者”城市（地区） | 当地头部AI雇主 |
奥斯汀（得克萨斯） | 戴尔, IBM, CrowdStrike, 甲骨文, 亚马逊, AMD |
波士顿 | 甲骨文，亚马逊, 第一资本, IBM, Hired, Wayfair |
洛杉矶 | CrowdStrike, 甲骨文, 德勤, IBM, Anthem, 迪士尼 |
纽约 | 甲骨文, IBM, 亚马逊, 第一资本, 摩根大通, 德勤 |
罗利-卡里（北卡） | IBM, 甲骨文, 德勤, 联想, ARA集团 |
圣地亚哥 | 高通, 甲骨文, CrowdStrike, Intuit |
西雅图 | 亚马逊, 微软, Facebook, 甲骨文, 苹果 |
华盛顿特区 | 第一资本, 博思艾伦, 莱多斯Leidos , IBM |
博尔德（科罗拉多） | 甲骨文, 亚马逊, Soundhound（音乐识别软件）, 苹果 |
林肯（内布拉斯加） | 美国运通, 内布拉斯加大学 |
圣克鲁斯-沃森维尔（加州） | CrowdStrike, 加州大学, Hired, Joby Aviation, 亚马逊 |
圣玛利亚-圣芭芭拉（加州） | CrowdStrike, 加州大学, Toyon Research Corporation, AppFolio |
圣达菲（新墨西哥） | 美国运通, 笛卡尔实验室 |
发现三：联邦研究经费和采购合约促成相关城市的发展。
受益于联邦研究经费和定向采购合约，21个“研究型城市（地区）”依靠政府在人工智能相关项目上的大量投资，开展了相当大规模的人工智能研究。
政府投资在工业发展的早期阶段一直至关重要，在人工智能领域也不例外。人工智能的发展尚处于初级阶段，受到定向研究投资的极大推力，这些资金被用于解决关键问题，开拓新领域，开发有意义的应用，拓宽商业前景。政府通过研究经费和签订联邦采购合约的方式投资于人工智能领域，这极大地改变了人工智能的行业版图。
这些研究中心往往被设置在研究型大学或科研机构所在的城市。除了北卡罗来纳州的匹兹堡和达勒姆，威斯康星州的麦迪逊和康涅狄格州的纽黑文之外，这一批签约城市的居民人数都小于20万，几乎是“大学城”。值得注意的是，这些城市的人工智能活动高度集中在几个规模较大的机构中，公共投资可以在这些拥有公立大学的小城镇中发挥独特作用，推进其尖端技术方面的发展（表3）。
这类城市区域内的研究型大学和私人机构所获得了大量政府研发资金和签约机会，并在人工智能顶尖学术会议上获得相当大的话语权。但就人均公司数量、职位发布和应聘数等方面，当地的商业活力依然低于平均水平。这些政府投资的研究中心形成了全美人工智能经济中的一个重要的二级层次。
表3：联邦研究和签约中心
城市（地区） | 开展人工智能研究的重点机构 |
奥斯汀（得克萨斯） | 爱荷华州立大学 |
安娜堡（密歇根州） | 密歇根大学 |
布莱克斯堡-克里斯蒂安斯堡（弗吉尼亚州） | 弗吉尼亚理工大学 |
布鲁明顿（印第安纳州） | 印第安纳大学 |
香槟-厄巴纳（伊利诺伊州） | 伊利诺伊大学 |
夏洛茨维尔（弗吉尼亚州） | 弗吉尼亚大学 |
College Station-Bryan, Texas | 德克萨斯A&M大学 |
Corvallis, Ore. | 俄勒冈州立大学 |
Durham-Chapel Hill, N.C. | 北卡罗来纳大学 |
Eugene-Springfield, Ore. | 俄勒冈大学 |
Gainesville, Fla. | 佛罗里大学 |
Iowa City, Iowa | 爱荷华大学 |
Ithaca, N.Y. | 康奈尔大学 |
Lafayette-West Lafayette, Ind. | 普渡大学 |
Lawrence, Kan. | 堪萨斯大学 |
Madison, Wis. | 威斯康星大学 |
New Haven-Milford, Conn. | 耶鲁大学哈斯金斯实验室 |
Pittsburgh | 匹兹堡大学，卡耐基梅隆大学 |
Rochester, Minn. | 梅奥诊所 |
Tallahassee, Fla. | 佛罗里达州立大学 |
Trenton-Princeton, N.J. | 普林斯顿大学 |
发现四：其他近90个人工智能的“潜力城市”。
另外，本研究总结了87个“潜力城市”，它们已经具有了一定人工智能研究和商业化能力，但水平远低于前文所提到的36个更成熟的人工智能中心城市的平均水平。这一组城市包括以下三类：首先是商业中心城市，如亚特兰大、芝加哥、休斯顿、达拉斯和底特律；其次一些大学所在的小镇：例如佐治亚大学所在的雅典市，宾夕法尼亚州立大学所在的斯泰克里奇，以及伊利诺伊州立大学所在的布鲁明顿；还包括几个崭露头角的科技新城，例如科罗拉多州的柯林斯堡，犹他州普罗沃和田纳西州的纳什维尔。
从人均资源拥有量的角度看，这87个“潜力城市”的研发能力和研究成果在所有指标上都不及“开拓者”城市的一半。尽管这些城市获得了相对可观的联邦研发资金支持——大约相当于“开拓者”所获资金均值的一半——但在政府签约项目，顶会论文发表和人工智能相关的专利等方面，它们并未能创造与获得资金量相符水平的研究产出。
尽管如此，这些都具有潜力的人工智能中心，他们的成就也并非不值一提。它们贡献了大约四分之一的美国人工智能专利和企业，吸收了30%以上的行业劳动力（表4）。
美国许多最好的初创公司都是在这些潜在的中心之一成立的，比如盐湖城的Recursion，这是一家利用人工智能进行药物研发的生物技术公司。还有俄亥俄州哥伦布市的Olive，一家市值15亿美元的，利用人工智能技术提高运营效率的医疗保健公司。以及圣路易斯的Benson Hill，一家将人工智能与基因组编辑和植物学相结合的公司。
除此之外，“潜力城市”中一些较大的城市是500强公司重要分部的所在地。企业是人工智能技术的主要应用者，而在一个行业中，如何应用这些先进技术往往是由行业领导者决定的。人工智能技术往往最先被运用于头部公司的产品开发和内部运营等环节中。例如，制药业的领头羊，比如总部位于芝加哥的艾比维和办公室位于印第安纳州波利斯的礼来制药，率先将前沿的人工智能技术应用于药物研发。田纳西州纳什维尔的HCA Healthcare、丹佛的DaVita和达拉斯的Tenet Healthcare等医疗保健公司正在将人工智能应用于辅助诊断、精准医疗和患者关怀等服务中。印第安纳州波利斯的康明斯、北卡罗来纳州夏洛特市的霍尼韦尔和底特律的通用汽车等制造业公司同样在人工智能技术的应用方面处于领先地位。而大型零售商如沃尔玛（位于阿肯色州费耶特维尔-斯普林代尔-罗杰斯）和Target（位于明尼苏达州阿波利斯）也一直在尝试利用人工智能技术实现产品库存预测和VR试穿等功能。
随着这些头部公司不断设立新的“卫星科技中心”，以扩大他们的辐射影响力，这份“潜力城市”名单上一些规模较小的城市也越来越受欢迎。比如，加利福尼亚州的圣路易斯奥比斯波成功地吸引了亚马逊和通用电气能源集团等公司的青睐，这些企业的加盟为当地的初创企业提供了强大的创业生态系统，并为加州理工学院计算机相关专业的毕业生提供了稳定的就业岗位。
表4：美国人工智能“潜力城市”档案
指标 | 潜力城市总计 | 在全国成果中占比 |
政府经费, 2010 - 2019 | 8507 | 37% |
联邦采购合约, 2010 - 2019 | 664 | 33% |
会议论文, 2019, 2020 | 408 | 15% |
人工智能专利数, 2010 - 2019 | 1733 | 26% |
人工智能岗位数, 2019 | 172820 | 34% |
行业公开招聘人数, 2019 | 154054 | 36% |
人工智能公司数, 2019 | 2342 | 26% |
未完
待续
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#参考资料#
《AI地理：哪座城市将引领
人工智能新纪元》
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