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美國布局人工智能研發系列活動之--國家級規劃指導各部門戰略部署

產出機構:中國科學技術信息研究所   
提交機構:中國科學技術信息研究所   
產出日期:2016-11-14   
發布日期:2017-08-22   
作者:中國科學技術信息研究所;   

 

摘要: 

2016年10月上旬,美國政府同步發布兩份關于人工智能的重要報告--《為人工智能的未來做好準備》和《國家人工智能研發戰略規劃》。本期報道《國家人工智能研發戰略規劃》,報告旨在提出一個頂層框架,指導各聯邦部門制定與人工智能相關的計劃,并跟蹤其研發投資進展。報告中提出確保該領域長期投資,探索人類與人工智能系統協作方法,分析并應對人工智能的倫理、法律和社會影響,確保人工智能系統安全可靠,構建可用于訓練和測試的公共數據資源和環境,構建標準體系,了解人工智能研發隊伍需求等七大戰略,提出構建人工智能研發實施框架、制定高效協調保障措施,建立維持一支健康的國家級人工智能研發隊伍等兩條建議。

關鍵字: 美國;人工智能;戰略規劃;協作方法;標準體系;

  著眼于人工智能對全社會的長遠變革式影響,《國家人工智能研發戰略規劃》(以下簡稱《規劃》)在籌劃階段即更傾向于直接投資支持兩大類任務,一是高風險、需要長期投資、不能在短期內見到收益的研發活動,二為滿足重大特定需求或必須解決的重大社會問題的研發活動。
  致力于對各部門具體工作的宏觀性指導,《規劃》中強調與之關鍵緊密的國家級戰略計劃包括《大數據研發計劃》、《網絡安全研發戰略規劃》、《國家隱私研究戰略》、《國家納米技術計劃》、《國家戰略性計算計劃》、“腦計劃”、《國家機器人計劃》。針對視頻和圖像分析、健康信息技術、機器人和智能系統等特定細分領域,有關方面正在制定戰略性研發計劃和實施框架,并保障彼此之間的有效銜接,將對《規劃》起到補充完善的作用。
  一、應用前景
  如果產業界、民間團體、政府和公眾緊密合作,支持人工智能研發,在重視挖掘人工智能潛力的同時,妥善管控風險,這項技術便可促進幾乎所有行業的健康發展,包括促進經濟繁榮、改善生活質量和維護國家安全。
  1.促進經濟繁榮
  人工智能新產品和新服務不僅可以創造出新市場,還能改進多個行業現有產品和服務的質量和效率。制造業:機器人的廣泛應用將驅動制造業回流,在過程控制與流程調度中應用新方法可改進現有的制造業。物流:制造商和供應商可通過自適應調度和路由改進供應鏈管理。金融:政府和產業界可預測金融風險,安全控制可以確保金融系統實現自動化,減少操縱市場、欺詐和異常交易等惡意行為。交通:AI可以增強所有交通方式并提升其安全性,降低整個交通系統的能耗和污染物排放。農業:AI系統可以創建可持續農業,實現更智能化的農產品生產、加工、儲存、銷售和消費。營銷:AI可以幫助商家更好地匹配供應與需求,并預測消費者的需求。通信:AI能最大限度地有效利用帶寬,實現信息存儲和檢索的自動化。科技:AI系統可以協助科學家、工程師閱讀文獻和專利,機器人系統用來開展實驗,實現新設備和軟件的工程化。
  2.改善生活質量
  教育:AI增強學校將得到普及,AI導師可以作為教師的補充,AI工具可以促進所有社會成員終身學習并獲取新技能。醫學:AI可以識別大規模基因組研究所存在的遺傳風險,并預測新藥品的安全性和有效性,為醫學診斷和處方治療提供決策支持,為個人定制所需藥物。法律:法律案例的機器分析將得到普及,法律發現工具可以識別和匯集有關證據,甚至可以以越來越復雜的方式生成法律論據。個人服務:AI軟件可以基于多種來源的知識,提供更準確的信息以供多用途使用。智能家居和個人虛擬助手可減少人們浪費在日常重復性任務上的時間。
  3.增強國家安全
  機器學習代理(agent,智能體)可以處理大量的智能數據,對對手的相關模式進行識別以快速調整自己的戰術。這些代理還可以為容易受到攻擊的關鍵基礎設施和主要經濟部門提供保護。數字化國防系統則可以顯著降低戰場上的風險和人員傷亡。安全和執法:執法人員可以利用模式檢測來檢測個體的異常行為或者預測危險的群體行為,創建一個更加安全的社會;智能感知系統可以保護機場和發電廠等關鍵性基礎設施。安全和預測:分布式傳感器系統結合對常規情況的模式理解可以檢測重大基礎設施何時面臨較大的破壞風險,以及這種風險是自然還是人為原因誘發。預測功能可以幫助了解存在的具體問題,在風險發生之前調整運行,防患于未然。
  二、研發戰略
  圖1 國家人工智能研發戰略規劃總體架構圖
  美國政府出資人工智能研發的目標是促進產生新的人工智能知識和技術,增加社會效益,同時最大限度減少負面影響。為此,美國政府提出7條人工智能研發戰略。
  1.對人工智能研究進行長期投資
  要優先投資那些能夠產生新發現、形成新觀點和新視角的下一代人工智能技術,以確保美國繼續保持在人工智能領域的全球領先地位。具體部署包括:加強數據分析,促進知識發現;提高人工智能系統的感知能力;了解人工智能的理論優勢和局限;加強強人工智能(通用人工智能)研發;開發可擴展的人工智能系統;促進類人人工智能研發;開發更得力、更可靠的機器人;增強人工智能硬件;改進人工智能軟件。
  2.為人類與人工智能系統之間的協作尋求有效方法
  人工智能系統并不是要取代人類,而是要與人協作實現最優性能。人工智能研發需要在人類與人工智能系統之間開啟有效的交互。具體部署包括:為具有人類意識的人工智能尋求新算法;開發人類機能增強型人工智能技術;開發可視化和人工智能-人類界面技術;開發更有效的語言處理系統。
  3.分析并應對人工智能的倫理、法律和社會影響
  人工智能技術應用必須符合人類的行為規范和準則,因此要開展相關研究工作,分析了解人工智能在道德、法律和社會方面的影響,并探索與道德、法律和社會規范相一致的人工智能系統設計方法。具體部署包括:提高公平性和透明度,實行設計問責制;研發符合倫理道德的人工智能;架構符合倫理道德的人工智能體系。
  4.確保人工智能系統安全可靠
  在廣泛使用人工智能系統之前,應首先確保這些系統能夠以人們可理解的、界限明確的、以及可控的方式安全穩妥地運行。而構建可信、可靠的人工智能系統,則頗具挑戰性。具體部署包括:提高可解釋性和透明度;建立對人工智能的信任;提高驗證水平;加強安全防護;取向人類價值觀,實現人工智能的長期安全。
  5.構建可用于人工智能訓練和測試的公共數據資源和環境
  用于訓練的數據集等資源的深度、質量及準確性會對人工智能性能產生重大影響。研究人員需要構建優質的數據集和環境,并向公眾開放,使之能夠獲取優質數據集并測試和訓練相關資源。具體部署包括:創建并提供易用的多樣性數據集,滿足人工智能研究與應用的廣泛需求;使訓練和測試資源能及時響應商業需求和公眾利益;創建開源軟件庫和工具箱。
  6.開發標準體系,測度和評估人工智能技術
  通過標準、基準指標、測試平臺以及社會參與來引導并評估人工智能技術,是人工智能發展的必要條件,為此需要研發整套評估方法。具體部署包括:開發一系列廣泛的人工智能標準;建立人工智能技術基準;增加人工智能測試平臺的易用性;動員、鼓勵人工智能研發人員參與標準和基準開發。
  7.更好地了解人工智能研發隊伍需求
  人工智能的進步需要強大的人工智能研究群體。要確保美國有充足的人工智能專家參與解決規劃提出的戰略問題,為此首先需要更好地了解人工智能研發隊伍的現狀和未來需求。
  三、對策建議
  1.構建人工智能研發實施框架,明確人工智能相關科技發展機遇,制定高效、協調的保障措施
  在國家科學技術委員會(NSTC)協調下,各部門應合作構建人工智能研發實施框架,以便各部門在《規劃》的指導下更輕松地制定計劃,彼此協同合作。該實施框架應基于各機構的使命、功能、權限和預算,平衡各自的研發重點。并以實施框架為依據建立資助計劃。網絡和信息技術研發分委會(NITRD)應考慮成立一個跨機構工作組,聚焦人工智能,促進實施戰略規劃,協調現有各工作組工作。
  2.探索建立并維持一支健康的國家級人工智能研發隊伍
  健康、生氣勃勃的人工智能研發隊伍對于應對《規劃》中的戰略挑戰具有重要意義。盡管有些報告指出人工智能專家可能日漸短缺,但有關人工智能研發隊伍的現狀、預期的勞動力培養渠道、以及人工智能勞動力供需等,目前尚無官方數據和信息。NITRD應研究人工智能研發隊伍的現狀和未來需求,提出確保研發人員供給充足的建議;其他政府機構隨后應采取相應措施,以建立和維持一支健康的國家級人工智能研發隊伍。
  (中國科學技術信息研究所 高 芳 編譯 張翼燕 審校)

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