L’impiego di tecniche di AI è in costante aumento e al centro dell’interesse della ricerca, sviluppo e innovazione. Lo mette in rilievo un report della Commissione Europea, ma anche i dati relativi a numero di brevetti e di articoli scientifici

Gli investimenti in soluzioni e sistemi basati su intelligenza artificiale nella ricerca e sviluppo registrano una crescita costante e soprattutto trovano applicazioni in svariati settori. Un’ulteriore conferma emerge dall’“EU Industrial R&D Investment Scoreboard”, quadro di valutazione degli investimenti in ricerca e sviluppo industriale (R&S) dell’Unione Europea, a cura della Commissione Europea. Il report, giunto alla ventesima edizione, è nato per monitorare e analizzare le tendenze degli investimenti industriali in ricerca e sviluppo nel contesto dell’obiettivo della politica di investimenti in ricerca e sviluppo dell’Unione Europea pari al 3% del Pil, indicatore chiave della competitività a lungo termine dell’UE.

Il documento non riguarda solo il contesto europeo, ma allarga lo sguardo allo scenario globale, in particolare considerando l’attività dei 2500 principali investitori in ricerca e sviluppo nel mondo. Essi hanno stabilito un record per gli investimenti totali nel 2022, pari a quasi 1250 miliardi di euro. Si tratta di circa l’86% della ricerca e sviluppo finanziata dalle imprese a livello mondiale, proveniente da aziende con sede in 42 paesi.

L’anno scorso hanno speso 141 miliardi di euro in più per lo sviluppo di nuovi prodotti e tecnologie rispetto al 2021. L’investimento è andato principalmente in produzione e servizi ICT, healthcare e automotive.

Le prime 50 imprese rappresentano il 40% circa del totale. Già dalla classifica si comprende il peso specifico dell’intelligenza artificiale nell’ambito dell’R&D. Nella top ten, dopo Alphabet, Meta, Microsoft, Huawei – aziende direttamente coinvolte in attività legate all’AI – si trovano Volkswagen, Johnson & Jonhnson e Roche. Il gruppo tedesco dell’automotive da tempo impiega tecniche d’intelligenza artificiale per l’innovazione di processo e per diverse attività sperimentali (tra queste l’auto a guida autonoma); Johnson & Johnson risulta il principale innovatore in materia d’impiego dell’intelligenza artificiale nel settore delle attività di sperimentazione clinica nel primo trimestre 2022, con 48 brevetti relativi all’AI, seguito proprio da Roche con 42.

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Takeaway

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Intelligenza artificiale nella ricerca e sviluppo: l’egemonia nell’ecosistema digitale

L’intelligenza artificiale nella ricerca e sviluppo ha un ruolo egemone nell’ecosistema tecno-economico digitale (DGTES), considerato nel report: la quota di brevetti relativi all’AI è pressoché triplicata dal 2009 al 2022, passando dal 6% al 17%. Attualmente rappresenta il 20% dei brevetti complessivi.

Dal 2009 in avanti l’attività di ricerca e sviluppo sull’intelligenza artificiale ha avuto un incremento sensibile anche per quanto riguarda il numero di riviste scientifiche, brevetti e attività commerciali. Il report segnala, tra l’altro, che è stato “particolarmente impressionante” il rapido incremento del tasso di brevetti AI, in aumento dal 2015 dovuti a una marcata attività brevettuale in Cina.

Il dominio digitale dell’AI nell’ecosistema digitale comprende varie soluzioni tecnologiche come natural language processing, machine learning, deep learning, interfaccia uomo-macchina, riconoscimento visivo e vocale, reti neurali. Il report, però, specifica che l’analisi dell’ecosistema AI esclude altre tecnologie o applicazioni abilitate o migliorate dall’intelligenza artificiale, che non sono parte integrante dell’ecosistema tecnologico dell’intelligenza artificiale: tra queste vi sono la robotica, la realtà virtuale o aumentata e l’High Performance Computing.

È significativo segnalare, come si legge nel documento della Commissione UE, che nel periodo considerato (2009-2022), il numero di organizzazioni (aziende, università, istituti di ricerca e organizzazioni governative) coinvolte in una o più attività di ricerca e sviluppo, innovazione o industriali legate all’intelligenza artificiale supera i 110mila in tutto il mondo. Si tratta di più di un quinto dei 600mila attori digitali mappati dalla DGTES. Esse sono coinvolte in circa 190mila attività, corrispondenti al 16% di tutte le attività dell’ecosistema digitale globale.

L’ecosistema dell’intelligenza artificiale è diffuso in molteplici comparti, dal manufacturing all’edilizia, dalla gestione della risorsa idrica alle arti. I due principali settori in cui sono attivi gli operatori dell’AI sono ICT (29% di tutti gli operatori) e istruzione (18%), seguiti dalle attività professionali, scientifiche e tecniche (15%) dalla manifattura (12%).

Per quanto riguarda le principali aziende di intelligenza artificiale per numero di brevetti, le prime tre aziende detengono ciascuna più di settemila brevetti relativi all’AI, nell’intero periodo 2009-2022, con IBM prima con quasi novemila brevetti legati all’intelligenza artificiale. La stessa azienda viene segnalata nel report come la maggiormente coinvolta nel campo dell’intelligenza artificiale generativa tra le 100 maggiori aziende quotate in borsa con sede negli Stati Uniti.

A proposito di Generative AI, il documento della Commissione UE – riprendendo un articolo pubblicato sul National Bureau of Economic Research – mette in rilievo che il “fattore ChatGPT” potrebbe avere un effetto positivo in termini di pressione competitiva sulle aziende con una maggiore esposizione nel campo dell’intelligenza artificiale generativa e ai relativi large language models. Pertanto, vi sono prove che queste aziende siano più incentivate a innovare nel campo dell’intelligenza artificiale e a impegnarsi in attività di innovazione legate all’intelligenza artificiale.

Il documento UE segnala, infine, le principali aree geografiche dove l’intelligenza artificiale nella ricerca e sviluppo è particolarmente vitale. Sono tre: Stati Uniti, Cina e UE. Insieme ospitano circa il 70% degli operatori mondiali e il 76% delle attività nel settore dell’intelligenza artificiale.

La Cina è leader in termini di numero assoluto di realtà impegnate in attività sull’AI (38% del totale), seguita da Stati Uniti (20%) e UE (11%). Quest’ultima conta però una quota maggiore di istituti di ricerca impegnati in attività di intelligenza artificiale rispetto a Repubblica Popolare (9,5%) e USA (4%). Gli Stati Uniti ospitano il maggior numero di aziende coinvolte in attività industriali legate all’intelligenza artificiale (34%), seguiti dall’UE (19%).

La crescita dei brevetti e pubblicazioni sulla AI

L’accresciuto impiego di algoritmi e tecniche d’intelligenza artificiale nella ricerca e sviluppo trova conferma nell’incremento di brevetti, ma anche in pubblicazioni e atti caratterizzanti la ricerca e l’innovazione.

Dal 2002 al 2018, le domande annuali di brevetto sull’intelligenza artificiale sono aumentate enormemente, evidenziando un afflusso di innovazione, con le aziende che cercano di salvaguardare immediatamente questa proprietà intellettuale. Secondo “Inventing AI” dell’Office of the Chief Economist, unità di ricerca e analisi del Dipartimento dell’Agricoltura USA, se nel 1976 si contava un 1% di detentori di brevetti AI, nel 2018 si è giunti al 25%.

Se si considerano, invece, le pubblicazioni dal 2010 al 2021 il loro numero è più che raddoppiato passando da 200mila a quasi 500mila, come riporta l’AI Index della Stanford University.

L’impiego di tecniche e sistemi di artificial intelligence è trasversale, dall’ICT all’healthcare.

Proprio quest’ultima è particolarmente interessata dagli effetti dell’impiego dell’AI: la stessa Stanford University, nell’Artificial Intelligence Report 2023 metteva in luce come il campo medico e dell’assistenza sanitaria sono state l’area di interesse dell’AI con il maggior investimento con 6,1 miliardi di dollari. Sulla base del volume previsto nel 2023, si prevede che l’aumento dei dispositivi abilitati per AI e machine learning (rispetto al 2022) supererà il 30%, prevede la US Food and Drug Administration.

La pervasività dell’intelligenza artificiale nella ricerca e sviluppo trova conferma nel suo impiego anche nel settore dell’energia. In Danimarca, il 66% di tutte le grandi imprese ha implementato l’intelligenza artificiale. Tra le aziende danesi campione di un report sul ruolo dell’AI nei Paesi del Nord Europa, il 46,2% opera nel settore dell’Information Technology & Services, ma il secondo settore più importante è quello dell’energia, che rappresenta il 15,4% dell’intero campione.