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美国人工智能研发战略计划2019更新版重点及启示

2021-02-04 来源:《科技导报》作者:王迎春,李辉,杨丞磊,张朝云
摘要:美国《国家人工智能研究和发展战略计划:2019更新版》反映了美国政府和业界对人工智能最新发展的战略判断,是美国推进人工智能前沿研发的纲领性文件。研究了美国人工智能研发战略计划2019更新版对其原有战略方向的转变、提出的新的战略方向,分析了值得关注和研究应对的几个战略方向,提出了中国推进人工智能发展和开展国际合作的对策建议。
关键词:美国战略;人工智能;研发战略计划
2019年6月,美国国家科学技术委员会基于美国2016年《国家人工智能研究和发展战略计划》[1],发布了美国《国家人工智能研究和发展战略计划:2019更新版》(以下简称战略计划)[2]。在总结3年推进情况的基础上,进一步提出原有战略方向中新的关注点,并将战略方向扩展为8个方面。
该战略计划是协调美国联邦机构投资人工智能的指导性规划,对战略计划进行更新,是为了在人工智能研究快速发展的情况下,重新评估研发投资的优先事项,以确保继续推动该领域最前沿的发展。美国总统特朗普于 2019 年 2 月签署了 13859号行政命令[3],启动了旨在维持其全球领导地位的美国人工智能计划,行政命令强调联邦机构要在年度预算和规划中优先考虑人工智能领域的研发投资。2020年2月,美国白宫科技政策办公室发布了《“美国人工智能计划”:首个年度报告》[4],围绕战略计划的落实,总结了美国政府在人工智能研发投资方面的主要进展。可见战略计划是美国推进人工智能前沿研发的纲领性规划,也是全球人工智能技术发展的风向标。
本文针对更新版战略计划进行了专题研究,逐一分析8个战略方向的内容及其关注点、新变化。 
1 战略计划新的关注点及变化
总体看,更新版的战略计划延续了 2016 年版的主要特点,一是聚焦基础前沿和关键共性技术,这些研究重点是产业界较少直接涉及的技术共性需求,具有基础性、高风险和长期性等特点,最需要发挥联邦政府投资的作用;二是非常重视应对社会影响和国家安全方面的技术攻关和布局,尤其把伦理安全等因素注入技术发展路线。主要内容是基于人工智能发展生态体系,细化分解设置了8大研发战略,可以概括为:长期性基础性研究;人机结合;控制社会风险;保证技术安全;创造数据基础环境;推动标准制定;加强人才培养和加强公私合作关系(图1)。
更新后的战略计划主要变化体现为以下 5 个方面。
1)更加注重人工智能技术布局的前瞻性。更新后的战略计划强调联邦政府必须继续投资长期性的基础研究。要开发更先进的机器学习系统,使之具有交互式和持续学习的能力,并将学习模型纳入综合推理架构。同时继续瞄准“通用人工智能”愿景,推进在广泛的认知领域展示人类智力灵活性和多功能性的系统研究。对人工智能发展的共享资源和基础设施,如新的软件和硬件平台进行投资。另外,战略计划也将资助解决人类社会中具有长期挑战性的重大技术创新,如构建先进的医疗保健系统,强大的智能交通系统和弹性的能源、电信网络。
2)更加注重人工智能研究的多学科交叉。更新后的战略计划继续把人机协同作为重点,鉴于其复杂性,战略计划强调了跨学科研究的重要性,积极鼓励计算科学家和行为、认知及心理学科学家之间开展合作研究。
3)更加突出治理规则的主导权和美国价值观。2019 年特朗普的行政命令强调,美国在人工智能领域的领导地位,不仅在于促进技术和创新的进步,同时还要保护公民自由、隐私和美国价值观。对此,战略计划要求重视开发人工智能的伦理道德架构,通过透明度和可解释性等技术机制,将伦理、法律和社会问题结合起来。
4)更加注重人工智能系统的安全性。2016年以来,美国在推行计划的同时,发现人工智能系统会被引导学习错误的数据或者用来做错误的事情,例如,数据中毒和模型反转。为了解决这些问题,更新版的战略计划强调要从人工智能系统的初始设计、数据模型构建到验证、部署、操作和审查所有阶段,全生命周期地考虑系统的安全性,同时当系统连接到其他系统或信息时,也必须确保整体安全性。
5)更加注重企业等社会力量的作用。本次战略计划中特别新增了第8个战略方向,即扩大公私合作以加速人工智能的发展。虽然研发计划主要是针对美国联邦政府机构,但是企业的研发投资和研发力量将扮演越来越重要的角色,数据越来越多地掌握在企业手中,人工智能的成果转化也有了诸多新特点。在此情况下,更新版战略计划中专门增加了政府机构与企业等社会力量之间建立伙伴关系的讨论。
2 值得关注和研究应对的战略方向
人工智能发展目前尚处于前瞻布局、技术储备、多方发力和产业孕育的阶段。相比之前历次工业革命中的落后状态,中国在人工智能时代从技术到产业的多方面已经进入国际领先集团,代表基础理论研究的论文发文量居全球最高,企业数量、融资规模居全球第二[5],丰富的应用场景等优势,未来将吸引更多海内外企业参与。但与此同时,也要理性看到,美国在人工智能领域仍然具备技术优势,本次更新版的战略计划基本反映了美国对人工智能发展的最新看法和近中期的战略判断,其中一些内容非常值得关注。
一是美国
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