Technologické trendy

Aktuální analýza výzev v oblasti šíření inovací a digitalizace

Analýza byla vypracována pro Ministerstvo průmyslu a obchodu v zakázce „Aktuální analýza výzev v oblasti šíření inovací a digitalizace a návrh zaměření priorit Národní RIS3 strategie po roce 2025“ realizované v rámci projektu financovaného z OP Technická pomoc s názvem „Aktualizace analýz a vytěžení EDP procesu pro upgrade Národní RIS3 strategie“ a registračním číslem CZ.07.01.01/00/22_005/0000013.

V analýze je věnována pozornost zejména nastupujícím trendům v progresivních technologiích. Nejprve jsou vyhodnoceny aktuální směry v publikační a patentové aktivitě, poté jsou s využitím analýzy hlavních témat článků v aktuálních technologicky zaměřených médiích vyhodnoceny současné směry, které se začínají v progresivních technologiích uplatňovat. Dále jsou také vyhodnoceny trendy ve státní podpoře projektů zabývajících se výzkumem a vývojem progresivních technologií, což umožňuje posoudit, do jaké míry domácí výzkum sleduje trendy patrné ve světě. Vzhledem k tomu, že v poslední době nabývá na významu výzkum umělé inteligence (AI - Artificial Intelligence) a jejích aplikací, je v analýze posouzeno, jak se v posledních letech vyvíjí státní podpora poskytovaná na výzkum v oblasti AI a jaké jsou v ČR kapacity pro takto zaměřený výzkum.

Vývoj patentové aktivity v progresivních technologiích v letech 2016 až 2022 – počet prioritních patentových přihlášek a jejich podíl na celkovém počtu

Dashboard D1 znázorňuje vývoj patentové aktivity v progresivních technologiích v období let 2016 – 2022^[1] a zastoupení patentových přihlášek v jednotlivých progresivních technologiích v celkovém počtu patentových přihlášek. Pro vizualizaci byly využity údaje pro první přihlášku nového řešení podanou u libovolného patentového úřadu. Je patrné, že počty patentových přihlášek ve většině progresivních technologií rostou, v některých velmi výrazně.

Vysoký nárůst je patrný pokročilých výrobních technologiích (pokročilá výroba a robotika). V robotice se počet patentových přihlášek mezi roky 2016 a 2021 zvýšil zhruba o 130 % a jejich zastoupení v celkovém počtu prioritních patentových přihlášek vzrostlo na dvojnásobek. V pokročilých výrobních technologiích se v tomto období počet patentových přihlášek zdvojnásobil. Aplikační potenciál těchto technologií stále roste a lze tedy očekávat, že se budou v aplikacích uplatňovat více než jiné technologie. 

Zcela jiná situace je v pokročilých materiálových technologiích (pokročilé materiály, nanotechnologie, mikro- a nanoelektronika a fotonika). Počet prioritních patentových přihlášek spíše stagnuje a jejich zastoupení v celkovém počtu prioritních patentových přihlášek klesá. Také v biotechnologiích patentová aktivita stagnuje a zastoupení takto zaměřených patentových přihlášek v celkovém počtu prioritních přihlášek mírně klesá.

Ve většině digitálních technologií počet prioritních patentových přihlášek výrazně roste a zvyšuje se i jejich zastoupení v celkovém počtu prioritních patentových přihlášek. Největší nárůst je patrný v umělé inteligenci (s výjimkou blockchainu), kde se počet prioritních patentových přihlášek zvýšil téměř čtyřnásobně a jejich zastoupení v celkovém počtu prioritních přihlášek vzrostlo třikrát. Velmi vysoký nárůst patentové aktivity je patrný také ve velkých datech a v cloud computingu – v obou progresivních technologiích vzrostl počet prioritních patentových přihlášek zhruba trojnásobně a jejich zastoupení vzrostlo více než dvojnásobně. V případě blockchainu je patrný výrazný nárůst patentové aktivity do roku 2020, poté počet prioritních patentových přihlášek klesá. Také v kvantových technologiích patentová aktivita roste, nárůst však není tak výrazný, jako v některých digitálních technologiích. Od roku 2016 do roku 2021 počet prioritních patentových přihlášek vzrostl o 70 % a jejich zastoupení v celkovém počtu vzrostlo zhruba o 40 %.

Trendy výskytu vybraných klíčových slov a sousloví v patentových přihláškách ve vybraných progresivních technologiích

U vybraných progresivních technologií vykazujících vzrůstající tendenci v počtech patentových žádostí byly s využitím textové analýzy vyhodnoceny nastupující směry, které se v nich začínají více uplatňovat. Do této analýzy byla zařazena pokročilá výroba, robotika, umělá inteligence, velká data, cloud computing a kybernetická bezpečnost, tedy zejména digitální technologie s přesahem do pokročilé výroby a bezpečnosti. Na základě zpracovaných dat je patrné (viz Dashboard D2) prolínání některých výrazných progresivních technologií i do ostatních progresivních technologií, a to zejména umělé inteligence a dalších digitálních technologií.

V pokročilé výrobě byl identifikován růst u termínů laser, mechanical arm, welding, walking (ve významu chůze u robotů) a robot body, což poukazuje na důležitost průmyslové V robotice je rostoucí tendence patrná u termínů jako machine vision, recognition (rozeznávání objektů, obrázků, písmen, chování, emocí, tváří apod. z čidel robotů), realtime (ve významu okamžité odezvy), storage medium, mechanical arm, industrial nebo target detection. V umělé inteligenci jsou hlavními termíny s rostoucí tendencí neural network, training, storage medium, deep learning, tedy slova spjatá s oblastí modelů (včetně velkých jazykových modelů), dále i termíny cloud, internet of things, text nebo blockchain. Výrazně klesající tendenci mají sousloví autonomous vehicle a autonomous driving. V oblasti technologie velkých dat rostou slova realtime (ve smyslu získání a zpracování dat v reálném čase), database, storage medium, historical (nakládání se staršími daty), prediction, early warning, artificial intelligence a finance. V progresivní technologii cloud computing se jako rostoucí jeví slova a sousloví storage medium a artificial intelligence. V kybernetické bezpečnosti roste výskyt slov a sousloví encryption, storage medium, network security, blockchain, privacy, realtime, big data nebo artificial intelligence.

Vývoj celkových nákladů a státní podpory projektů zaměřených na jednotlivé progresivní technologie v letech 2016-2023

Trendy v počtech projektů a státní podpoře (viz Dashboard D3) do jisté míry sledují trendy patrné v publikační a patentové aktivitě v progresivních technologiích – počty řešených projektů i jejich rozpočty v pokročilých výrobních technologiích, digitálních technologiích a informačních a komunikačních technologiích rostou. V pokročilých materiálových technologiích a biotechnologiích počty projektů a státní podpora spíše stagnují. 

Nejdynamičtější nárůst je patrný u celkových nákladů projektů v digitálních technologiích (zejména prostředků ze zdrojů mimo státní rozpočet), což zřejmě souvisí s tím, že takto zaměřených projektů se účastní podniky. Narůstající podíl zdrojů mimo stání rozpočet je také patrný v pokročilých výrobních technologiích a informačních a komunikačních technologiích. Celkové výdaje projektů se v období mezi rokem 2016 a 2023 výrazně zvyšovaly v pokročilé výrobě i robotice, které jsou zařazeny do pokročilých výrobních technologií, přičemž se zvyšují zejména zdroje mimo státní rozpočet.

Ve většině technologií zařazených do pokročilých materiálových technologií rozpočty projektů ve sledovaném období stagnují nebo mírně klesají. Výjimkou je fotonika, kde je patrný nárůst ostatních zdrojů, a to zejména v roce 2023. Opačná situace je v digitálních technologiích. Zde naopak rozpočty projektů v období od roku 2016 do roku 2023 narůstají, a to jak zdroje státního rozpočtu, tak i prostředky mimo státní rozpočet. Nejvýraznější nárůst je patrný v umělé inteligenci, kde se navíc zvyšuje i tempo růstu, a to zejména prostředků mimo státní rozpočet. Vysoký nárůst je také patrný v cloud computingu a v blockchain, a to zejména v posledních letech sledovaného období. Také v informačních a komunikačních technologiích státní prostředky i prostředky mimo státní rozpočet výrazně rostou. Nejvyšší nárůst je patrný u internetu věcí, kde je patrný i nejvyšší nárůst prostředků mimo státní rozpočet. Po celé sledované období také výrazně narůstají výdaje v projektech zaměřených na problematiku kybernetické bezpečnosti, což bude souviset s narůstajícími počítačovými hrozbami a útoky. Nárůst je patrný i v kvantových technologiích. Zde však dominantní složku rozpočtu tvoří zdroje státního rozpočtu, což souvisí s náročností tohoto výzkumu a tím, že výsledky VaV jsou ještě vzdáleny tržnímu uplatnění.