全球科创观察 | 美国国家人工智能研发战略计划
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特别观察
摘要
人工智能可以促进经济、医疗、安全、法律、运输等社会各个方面发展。为了维持美国在人工智能领域的全球领导地位，2019年2月11日，特朗普总统签署了13859号行政命令，对外发布《美国人工智能倡议》。该倡议将企业、学术界、社会公众和其他盟友国家纳入考虑范围，计划实施联邦政府与各类市场主体全面合作的人工智能发展战略。该倡议还要求联邦政府将人工智能研发列为年度预算制定的优先考虑事项，确保美国在制定人工智能技术标准方面处于全球领先地位，并提供相应的劳动力教育和培训机会。
《2019年国家人工智能研发战略计划》对13859号行政命令做出了响应，该战略计划建立在2016年发布的第一个战略计划基础之上，考虑了2016—2019年这三年中出现的新成果、新趋势。2019年版的战略计划还广泛征求了社会意见，包括各类学术研究机构、非营利组织和企业。这些市场主体十分认可2016年版的战略计划，同时也希望提高社会对人工智能技术成果的信赖程度、加强政府部门与私营部门的合作。
该战略计划为联邦政府投资人工智能研发制定了八个方面的重点战略：
战略1：长期投资人工智能研发。优先考虑投资下一代人工智能技术，促使美国成为人工智能领域的世界领导者。
战略2：开发有效的人工智能协作方法。研发能够有效补充和提高人类能力的人工智能系统。
战略3：理解并解决人工智能应用引发的伦理、法律和社会问题。研发能够通过技术手段解决伦理、法律和社会问题的人工智能系统。
战略4：确保人工智能系统的安全性。设计安全、可靠、值得信赖的人工智能系统。
战略5：为人工智能系统的训练和测试研发可共享的公共数据集。
战略6：为衡量和评估人工智能技术制定标准和基准。建立人工智能技术评价体系，包括设置技术标准和规则。
战略7：充分了解人工智能研发人员的实际需求。为人工智能研发人员创造更好的发展空间，培养一支专业的人工智能研发人才团队。
战略8：扩大公私合作伙伴关系，推进人工智能前沿技术发展。促进联邦政府与学术界、企业界、非联邦实体以及其他盟友国家之间的合作，以便维持人工智能研发投资，并推动研发成果及时转化为商业应用。
《2019年美国国家人工智能研发战略计划》简介
人工智能技术在美国的广泛应用对促进美国社会发展和改善人民生活质量做出了巨大贡献，这主要得益于联邦政府对人工智能的长期投资、全球顶尖研发机构的专业知识以及众多科技公司和企业家的创造力。
2016年，联邦政府发布了第一份《国家人工智能研发战略计划》，旨在促进人工智能研发投资，为提高人工智能技术水平指明方向，并确保人工智能技术为美国人民创造更多福利。
该计划列出了七项重点战略：长期投资人工智能研发；开发有效的人工智能协作方法；理解并解决人工智能应用引发的伦理、法律和社会问题；确保人工智能系统的安全性；为人工智能系统的训练和测试研发可共享的公共数据集；为衡量和评估人工智能技术制定标准和规则；充分了解人工智能研发人员的实际需求。
在2016年版的战略计划发布后，世界各国纷纷效仿，并发布本国的人工智能发展战略。自2016年以来，人工智能领域出现了许多新的研发成果和发展趋势，为适应新环境、新形势，联邦政府决定更新战略计划。
需要注意的是，本文仅涉及与人工智能技术研发相关的优先事项，并未涉及与人工智能治理有关的政策或监管行动。
一
《2019年国家人工智能研发战略计划》征求意见稿的回复
2018年9月，美国国家网络和信息技术研究与发展协调办公室向社会发布了《2019年国家人工智能研发战略计划》的征求意见稿，希望各类市场主体对人工智能研发战略计划提出意见。最终收到了来自研究人员、科研机构、行业协会、民间社会组织等提交的近50份意见回复。
许多组织和个人充分肯定2016年版的战略计划，同时提出在制造业、供应链、卫生保健、医学影像、气象学、水文学、气候学、网络安全、教育、物理学、交通运输等领域应用人工智能技术的重要性。其他回复涉及到的领域包括开发安全可靠的人工智能系统、解决伦理和法律问题、研发可共享的公共数据集、保障人才发展以及维护公私合作关系。
二
发展人工智能是美国当前的优先事项
2017年以来，联邦政府在多份政策文件（包括涉及国防安全战略的文件）中阐述了加强人工智能研发的重要性，以及人工智能对促进美国发展的作用。
2018年5月，白宫科技政策办公室（OSTP）主办了美国人工智能峰会，召集了100多位政府高级官员、顶级学术机构专家、企业研究部门负责人和商界领袖参加会议。会上讨论了美国在人工智能领域保持领导地位所需的政策。
2019年2月5日，特朗普总统在国情咨文演讲中强调了美国在未来新兴技术产业（包括人工智能）方面发挥领导作用的重要性。2月11日，特朗普总统签署了13859号行政命令，对外发布《美国人工智能倡议》。该倡议将企业、学术界、社会公众和其他盟友国家纳入考虑范围，计划实施联邦政府与各类市场主体全面合作的人工智能发展战略。该倡议还要求联邦政府将人工智能研发列为年度预算制定的优先考虑事项，确保美国在制定人工智能技术标准方面处于全球领先地位，并提供相应的劳动力教育和培训机会。
三
《2019年国家人工智能研发战略计划》的制定
2016年发布的《国家人工智能研发战略计划》建议，由不同联邦政府机构联合确定人工智能研发方向，并对研发活动进行有效协调。对此，美国国家科学技术委员会组建了三个小组，成员来自不同的研发机构。三个小组的工作涉及高级领导层任命和战略制定、运营规划和战略实施、专业技术研究。这三个小组分别是：
（1）人工智能特别委员会。由负责人工智能研发的政府部门和机构负责人组成，主要工作包括就人工智能研发的优先事项向政府提出建议，与企业和学术界建立伙伴关系，完善政府规划，协调人工智能研发工作，推动建立人工智能研发生态系统，促进该领域人才发展等。
（2）机器学习与人工智能委员会。由人工智能领域的头部机构和管理人员组成，是专责委员会的运作和实施部门。主要工作包括创建和维护人工智能研发战略计划，解决与人工智能研究、测试、标准制定、教育培训、战略实施、外部合作等领域相关的重要政策问题。
（3）人工智能研发跨部门工作组。该小组隶属于网络和信息技术研发委员会，由来自联邦政府的研究人员和技术专家组成。主要工作包括向机器学习与人工智能委员会报告，协调跨部门的人工智能研发项目，审议并通过网络和信息技术研发委员会制定的年度总统预算，报告政府范围内的人工智能研发支出情况。
2018年9月，人工智能特别委员会开始对2016年版的战略计划进行更新，并向社会广泛征求意见。
四
《2019年国家人工智能研发战略计划》概述
人工智能特别委员会、机器学习与人工智能小组委员会以及人工智能研发跨部门工作组共同评估了2016年发布的《美国国家人工智能研发战略规划》投入情况。在2019年的战略规划中，最初提出的七项重点战略全部得以保留，并提出了第八项战略，具体包括：
战略1：长期投资人工智能研发。
战略2：开发有效的人工智能协作方法。
战略3：理解并解决人工智能应用引发的伦理、法律和社会问题。
战略4：确保人工智能系统的安全性。
战略5：为人工智能系统的训练和测试研发可共享的公共数据集。
战略6：为衡量和评估人工智能技术制定标准和基准。
战略7：充分了解人工智能研发人员的实际需求。
战略8：扩大公私合作伙伴关系，推动人工智能前沿技术发展。
在向社会征求意见后，人工智能特别委员会明确了人工智能进一步发展面对的挑战，主要包括：
（1）前沿研究。进一步推动机器学习的前沿研究，并研发其他方法来应对人工智能所面临的技术挑战 （战略1）。
（2）积极影响。随着人工智能技术水平的提高，美国必须更加重视研发新方法，以确保人工智能在未来能够给社会带来积极影响 （战略1、战略3、战略4）。
（3）可靠与可解释性。随着人工智能系统规模扩大、复杂性提高，一个可靠的人工智能系统需要可解释的人工智能技术，这需要用户和设计者对人工智能系统有全面的了解 （战略1、战略2、战略3、战略4、战略6）。
（4）安全保障。研究人员必须设计出维持人工智能系统安全运行的方法，以确保机密性和安全性 （战略4、战略5、战略6）。
（5）技术标准。需要对人工智能技术进行衡量和基准测试，并制定相应的技术标准 （战略6）。
（6）人才水平。美国亟需培养人工智能研发人才队伍，从而在人工智能研究和应用领域占据全球领先地位。
（7）合作伙伴关系。人工智能研发越来越需要联邦政府与学术界、企业界和其他非联邦实体之间建立有效的伙伴关系，从而更快地突破技术，并转化为商业应用 （战略8）。
（8）与盟国合作。加强国际合作对于成功实现人工智能战略目标十分重要，同时可保护美国的人工智能研发企业免受战略竞争对手的影响。
五
《2019年国家人工智能研发战略计划》的结构
更新后的《2019年国家人工智能研发战略计划》包含了2016年版战略计划的原文，同时展示了2019年更新版战略计划的最新要求。此外，战略计划增加了新的第八项战略。
美国国家人工智能研发战略计划
美国国家人工智能研发战略计划中的重点集中在行业难以自行攻关的领域，这些领域也能让政府在投资中受益，涉及人工智能的各个方面，包括感知、自动推理、认知系统、机器学习、自然语言处理、机器人等。由于人工智能的应用范围较广，这些重点事项几乎涵盖了整个技术领域。为了更好地实施该战略计划，联邦政府应制定详细的行动路线图，尽力缩小实践与计划之间的差距。
战略1的重点之一是推动开展人工智能的长期研究。美国联邦政府对基础研究领域的许多投资催生了当今社会的一系列技术变革，对世界经济发展产生了积极的影响，为了保持美国的世界领先地位，联邦政府必须优先考虑人工智能的长期研究。
目前人工智能如何更好地融入人类的生产、生活依然面临挑战。如战略2所述，仍需要开展大量的基础研究，以开发有效的人工智能交互方法。
人工智能技术的发展为社会带来了积极影响，并提高了美国的国家竞争力。然而，与大多数变革性技术一样，人工智能也存在一定的社会风险。因此，如战略3所述，联邦政府必须解决人工智能的法律、伦理与社会问题。
当前，人工智能技术发展面临着一个重要问题，即难以确保人工智能系统朝着安全可控和可预测的方向发展，人工智能系统较为复杂，并且不断自我迭代。战略4提出了开发可解释且高透明度的系统，并保证按照用户的意图运行。人工智能系统与人类用户和环境之间存在的大量交互，使得提高人工智能技术安全性和可控性的研究至关重要。战略5提出联邦政府需为人工智能系统的训练和测试研发可共享的公共数据集，以加快人工智能研究。
战略6讨论了人工智能技术的标准和规则制定问题。标准和规则的制定对于衡量和评估人工智能系统，以及确保人工智能技术满足功能需求和互操作性至关重要。
战略7指出，国家应采取行动，确保有足够的人工智能人才支撑战略的实施。人工智能领域的科学家和工程师是推动人工智能技术快速发展的主力，因此联邦政府需积极培养人工智能人才团队。
来源：全球科创观察
编辑：丹凌
