1、 国家人工智能 研发战略计划：2019年更新 一份报告 选择人工智能委员会 的 国家科学技术委员会 2019年6月 亲爱的同事们， 特朗普总统在2019年2月5日的国情咨文演讲中强调了确保美国在开发构成未来产业的新兴技 术（包括人工智能）方面发挥领导作用的重要性。为了反映这一重要性，特朗普总统于2019 年2月11日签署了行政命令13859，该命令建立了美国人工智能倡议。该倡议是一种整体政府 方法，用于维持美国在人工智能方面的领导地位，确保人工智能使美国人民受益，并反映我 们国家的价值观。本行政命令中的第一条指令是联邦机构在其年度预算和规划过程中优先考 虑人工智能研究与开发（RD）。随附的国家
2、AI研发战略计划：2019年更新突出了联邦投资 人工智能研发的主要优先事项。 人工智能提供了巨大的机会，导致改善医疗保健，更安全和更有效的运输，个性化教育，重 大科学发现，改进制造，提高农业作物产量，更好的天气预报等方面的突破。这些好处主要 归功于几十年来联邦对基础人工智能研发的长期投资，这些投资为人工智能系统带来了新的 理论和方法，以及允许将人工智能转化为实际应用的应用研究。 由于行业，学术界和非营利组织正在进行大量投资，人工智能研发的前景正变得越来越复杂。 此外，人工智能的进步正在迅速发展。因此，联邦政府必须不断重新评估其人工智能研发投 资的优先级，以确保投资继续推进该领域的前沿，并且不会
3、不必要地重复行业投资。 在2018年8月，政府指示人工智能专责委员会更新2016年国家人工智能研发战略计划。这一过 程始于发布信息请求，以征求公众对如何修订或改进战略的意见。对此RFI的回复以及独立的 机构审查将此更新告知了战略计划。 在本战略计划中，确定了八个战略优先事项。前七个策略继续从2016年计划开始，反映了公 众和政府的多个受访者重申这些策略的重要性，没有要求删除任何策略。第八项战略是新的， 重点关注联邦政府与学术界，工业界，其他非联邦实体和国际盟友之间有效伙伴关系日益增 加的重要性，以便在人工智能方面取得技术突破并迅速将这些突破转化为能力。 虽然该计划没有为联邦机构投资确定具体的研
4、究议程，但它确实为联邦人工智能研发投资的 整体投资组合提供了期望。这项协调的联邦人工智能研发战略将帮助美国继续在人工智能的 前沿领先世界，引领我们的经济，增强国家安全，提高生活质量。 此致 米迦勒克瑞西俄斯 技术政策总裁助理助理2019年6月21日 国家人工智能研发战略计划：2019 ii 目录目录 执行摘要执行摘要 . iii 20192019年国家年国家AIAI研发战略计划简研发战略计划简介介 . 1 人工智能研发战略人工智能研发战略 . 5 战略战略1 1：对人工智能研究进行长期投：对人工智能研究进行长期投资资 .7 2019年更新：持续对基础AI研究进行长期投资 . 7 推进以数据为中
5、心的知识发现方法 . 9 增强AI系统的感知能力 . 9 了解AI的理论能力和局限性 . 10 开展通用人工智能研究 . 10 开发可扩展的AI系统 . 11 促进人类AI的研究 . 11 开发更强大，更可靠的机器人 . 11 推进硬件以改进AI . 12 创建AI以改进硬件 . 12 战略战略2 2：开发有效的人工智能协作方：开发有效的人工智能协作方法法 . 14 2019年更新：开发人工智能系统，补充和增强人类能力，并不断增加 专注于工作的未来 . 14 寻求人类感知AI的新算法 . 17 开发用于人体增强的AI技术 . 17 开发可视化和人工智能接口技术 . 18 开发更有效的语言处理系
6、统 . 18 策略策略3 3：理解并解决人工智能的道德，法律和社会影：理解并解决人工智能的道德，法律和社会影响响 . 19 2019年更新：解决人工智能中的道德，法律和社会问题. 19 通过设计提高公平性，透明度和问责制 . 21 建立道德AI . 21 为道德AI设计架构 . 21 战略战略4 4：确保：确保AIAI系统的安全系统的安全性性 . 23 2019年更新：创建健壮且值得信赖的AI系统 . 23 提高可解释性和透明度 . 25 建立信任 . 25 加强验证和验证 . 25 防范攻击 . 26 实现长期人工智能安全和价值调整 . 26 策略策略5 5：为人工智能培训和测试开发共享的公
7、共数据集和环：为人工智能培训和测试开发共享的公共数据集和环境境 . 27 2019年更新：增加对数据集和相关挑战的访问 . 27 开发和提供各种数据集，以满足各种需求 人工智能的兴趣和应用 . 29 根据商业和公共利益制定培训和测试资源 . 30 开发开源软件库和工具包 . 30 策略策略6 6：通过标准和基准测量和评估：通过标准和基准测量和评估AIAI技技术术 . 32 2019年更新：支持开发人工智能技术标准和相关工具 . 32 制定广泛的AI标准 . 33 建立AI技术基准 . 34 增加AI测试平台的可用性 . 34 让AI社区参与标准和基准测试 . 35 战略战略7 7：更好地了解国
8、家：更好地了解国家AIAI研发人员的需研发人员的需求求 . 37 2019年更新：推动AI研发人员，包括那些从事AI系统和工作的人员 与他们一起，维持美国的领导地位 . 37 战略战略8 8：扩大公私合作伙伴关系，加速人工智能的发：扩大公私合作伙伴关系，加速人工智能的发展展 . 40 缩略语缩略语 . 43 国家人工智能研发战略计划：2019 iii 执行摘要执行摘要 人工智能（AI）拥有巨大的希望，几乎可以使社会的各个方面受益，包括经济，医疗保健， 安全，法律，运输，甚至技术本身。2019年2月11日，总统签署了行政命令13859，维持美国 在人工智能方面的领导地位。1 该订单启动了美国人工
9、智能倡议，这是一项促进和保护美国人 工智能技术和创新的共同努力。该倡议与私营部门，学术界，公众和志同道合的国际合作伙 伴合作实施全政府战略。在其他行动中，该倡议的关键指令要求联邦机构优先考虑人工智能 研究与开发（RD）投资，增强对高质量网络基础设施和数据的访问，确保国家在制定人工 智能技术标准方面处于领先地位，并提供为新的人工智能时代准备美国劳动力的教育和培训 机会。 为支持美国人工智能倡议，该国家人工智能研发战略计划：2019年更新确定了联邦投资于人 工智能研发的优先领域。2019年的更新建立在2016年发布的第一个国家AI研发战略计划的基 础上，考虑了过去三年中出现的新研究，技术创新和其他
10、考虑因素。此更新由来自联邦政府 的领先AI研究人员和研究管理人员开发，得到了更广泛的民间社会的投入，包括来自美国许 多领先的学术研究机构，非营利组织和私营部门技术公司。这些主要利益攸关方的反馈肯定 了2016年战略计划各部分的持续相关性，同时也呼吁更加重视人工智能值得信赖，与私营部 门合作以及其他必要措施。 国家人工智能研发战略计划：2019年更新为联邦政府资助的人工智能研究制定了一系列 目标，确定了以下八个战略重点： 策策略1：对人工智能研究进行长期投资。优先考虑对下一代人工智能的投资，这将推动发现和 洞察，并使美国成为人工智能的世界领导者。战略2：为人工智能协作开发有效的方法。增加 对如何
11、理解 创建有效补充和增强人类能力的AI系统。 策策略3：理解并解决人工智能的道德，法律和社会影响。通过技术机制研究人工智能系统，包 括道德，法律和社会问题。 策策略4：确保AI系统的安全性。了解如何设计可靠，可靠，安全和值得信赖的AI系统。 策策略5：为AI培训和测试开发共享的公共数据集和环境。开发并实现对高质量数据集和环境的 访问，以及测试和培训资源。 战战略6：通过标准和基准测量和评估AI技术。为人工智能开发广泛的评估技术，包括技术标准 和基准。 策策略7：更好地了解国家AI研发人员的需求。改善研发劳动力发展的机会，从战略上培养一支 适合AI的劳动力队伍。 战战略8：扩大公私伙伴关系，加速
12、人工智能的发展。与学术界，行业，国际合作伙伴和其他非 联邦实体合作，促进人工智能研发持续投资和将进步转化为实际能力的机会。 1 https:/www.whitehouse.gov/presidential-actions/executive-order-maintaining-american-leadership-artificial-intelligence/ 国家人工智能研发战略计划：2019 5 20192019年国家年国家AIAI研发战略计划简研发战略计划简介介 人工智能使计算机和其他自动化系统能够执行历史上需要人类认知的任务以及我们通常认为 的人类决策能力。在过去的几十年里，人工智
13、能已经取得了巨大的进步，今天承诺提供更好， 更准确的医疗服务;加强国家安全;改善运输;更有效的教育，仅举几例。增强的计算能力，大 型数据集和流数据的可用性以及机器学习（ML）的算法进步使人工智能开发成为可能，创造 了经济的新部门并振兴了行业。随着越来越多的行业采用人工智能的基础技术，该领域将继 续在全球范围内推动深刻的经济影响和生活质量改善。 这些进步主要得益于联邦对人工智能研 发的投资，美国无与伦比的研发机构的 专业知识，以及许多美国最具远见的科 技公司和企业家的集体创造力。 2016年，联邦政府发布了第一份国家人 工智能研发战略计划，认识到人工智能 的巨大希望和持续发展的需要。它的开 发是
14、为了指导国家的人工智能研发投资， 为改善和利用美国的人工智能能力提供 战略框架，并确保这些能力在未来几年 为美国人民带来繁荣，安全和提高生活 质量。 该计划为投资人工智能的联邦机构确定 了几个重点关注的重点领域。这些重点 领域或战略包括：对人工智能的持续长 期投资;有效的人工智能协作方法;理解 和解决人工智能的道德，法律和社会影 响;确保AI的安全性;开发用于AI培训和 测试的共享公共数据集和环境;通过标 准和基准测量和评估AI技术;并更好地 了解国家的人工智能研发 2 https:/www.nitrd.gov/news/RFI-National-AI-Strategic-Plan.aspx
15、3 https:/www.nitrd.gov/nitrdgroups/index.php?title=AI-RFI-Responses-2018 2019 更新更新 RFIRFI响应通响应通知知 20192019年国家人工智能研发战略计年国家人工智能研发战略计划划 2018年9月，国家网络和信息技术研究与发展协调 办公室发布了信息请求（RFI）2 代表人工智能特别 委员会，要求所有相关方就2016年国家人工智能研 究与发展战略计划提出意见。研究人员，研究组 织，专业协会，民间社会组织和个人提交了近50份 答复;这些回复可在线获取。3 许多回复重申了2016年国家AI研发战略计划中概述 的分析，
16、组织和方法。大量答复指出了在制造业和 供应链等领域投资人工智能的重要性;卫生保健;医 学影像;气象学，水文学，气候学和相关领域;网络 安全;教育;数据密集型物理科学，如高能物理学; 和运输。自2016年国家AI研发战略计划发布以来， 人们对AI技术的转化应用的兴趣肯定有所增加。 RFI响应中回应的其他共同主题是开发值得信赖的 AI系统的重要性，包括公平，道德，问责制和AI系 统的透明度;策划和可访问的数据集;劳动力考虑; 以及促进人工智能研发的公私合作伙伴关系。 国家人工智能研发战略计划：2019 6 劳动力需求。这项工作具有先见之明：今天，世界各国都纷纷效仿并发布了自己的计划版本。 自国家人
17、工智能研发战略计划制定以来的三年中，新研究，技术创新和现实部署迅速发展。 行政当局启动了2019年国家人工智能研发战略计划的更新，以解决这些进步，包括快速发展 的国际人工智能环境。 值得注意的是，2019年国家人工智能研发战略计划更新的设计仅涉及解决与推进人工智能技 术相关的研究和开发优先事项。它没有描述或推荐与人工智能治理或部署相关的政策或监管 行动，尽管人工智能研发肯定会为制定合理的政策和监管框架提供信息。 AIAI作为管理优先作为管理优先级级 自2017年以来，行政当局通过强调其在多个主要政策文件（包括国家安全战略）中对美国未 来的作用，阐述了人工智能研发的重要性。4 国防战略，5 和2
18、020财年研发预算优先事项备忘 录。6 2018年5月，科技政策办公室（OSTP）主办了白宫人工智能美国产业峰会，开始讨论人工智能 的承诺以及实现美国人民承诺并保持美国领导地位所需的政策。人工智能的年龄。峰会召集 了100多位政府高级官员，来自顶级学术机构的技术专家，工业研究实验室负责人和美国商界 领袖。 特朗普总统在2019年2月5日的国情咨文演讲中强调了确保美国在发展构成未来产业的新兴技 术（包括人工智能）方面发挥领导作用的重要性。 2019年2月11日，总统签署了行政命令13859，维持美国在人工智能方面的领导地位。7 该订单 启动了美国人工智能倡议，这是一项促进和保护美国人工智能技术和
19、创新的共同努力。该倡 议通过与私营部门，学术界，公众和志同道合的国际合作伙伴的合作和参与实施整体政府战 略。在其他行动中，该倡议的关键指令要求联邦机构优先考虑人工智能研发投资，增加对高 质量网络基础设施和数据的访问，确保国家在制定人工智能技术标准方面处于领先地位，并 提供教育和培训机会。为AI新时代的美国劳动力做好准备。 制定制定20192019年国家人工智能研发战略计划更年国家人工智能研发战略计划更新新 2016年国家人工智能研发战略计划建议，负责推进或采用人工智能的许多联邦机构合作确定 关键的研发机会，并支持联邦人工智能研发活动的有效协调，包括校内和校外研究。国家科 学技术委员会（NSTC
20、）反映了政府对人工智能的优先顺序，建立了一个新的框架来实施这一 建议，由三个独特的NSTC小组组成，这些小组由来自联邦研发机构的成员组成，涵盖（1）高 级领导层 4 https:/www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2017/12/NSS-Final-12-18-2017-0905.pdf 5 https:/dod.defense.gov/Portals/1/Documents/pubs/2018-National-Defense-Strategy-Summary.pdf 6 https:/www.whitehouse.gov/wp-content/up
21、loads/2018/07/M-18-22.pdf 7 https:/www.whitehouse.gov/presidential-actions/executive-order-maintaining-american-leadership-artificial-intelligence/ 国家人工智能研发战略计划：2019 7 和战略愿景，（2）运营规划和战术实施，（3）研究和技术专长。这些小组是： 人工智能专题委员会，8 由主要负责政府人工智能研发的部门和机构负责人组成，就机构 间人工智能研发优先事项向政府提出建议;考虑与工业界和学术界建立联邦伙伴关系;建 立结构，以改善政府规划和协调
22、人工智能研发;确定利用联邦数据和计算资源来支持我们 的国家AI研发生态系统的机会;并支持技术，国家人工智能劳动力的增长。 NSTC机器学习和人工智能小组委员会（MLAI）由机构人工智能领导和管理人员组成，是 专责委员会的运作和实施部门，负责完成特别委员会的任务;创建和维护国家AI研发战略 计划;确定和解决与人工智能研究，测试，标准，教育，实施，外联和相关领域相关的重 要政策问题;和相关活动。 人工智能研发机构间工作组在NSTC的网络和信息技术研发（NITRD）小组委员会下运作， 由来自联邦政府的研究项目经理和技术专家组成，向MLAI小组委员会报告;帮助协调跨机 构AI研发计划的工作;作为跨机构
23、AI研发实践社区;并通过NITRD小组委员会年度总统预算 补编报告政府范围内的人工智能研发支出。 在2018年9月，专责委员会启动了对2016年战略计划的更新，首先是RFI寻求广泛的社群意见， 了解2016年国家AI研发战略计划的七项战略是否以及如何值得修改或更换（见附文）。独立 地，执行或资助AI研发的联邦部门和机构进行了自己的评估。 20192019年国家人工智能研发战略计划更新概年国家人工智能研发战略计划更新概述述 人工智能专题委员会，NSTC机器学习和人工智能小组委员会以及NITRD人工智能研发机构间工 作组共同审查了有关国家人工智能研发战略计划的意见。2016年计划的最初七个重点领域
24、或 战略中的每一个都得到了公众和政府的多个受访者的重申，并没有要求删除任何一项战略。 这些战略在2019年战略计划更新中更新，以反映当前的最新技术水平，包括： 战略战略1 1：对人工智能研究进行长期投资：对人工智能研究进行长期投资; ; 战略战略2 2：制定有效的人工智能合作方法：制定有效的人工智能合作方法; ; 策略策略3 3：理解并解决：理解并解决AIAI的道德，法律和社会影响的道德，法律和社会影响; ;战略战略4 4：确保：确保AIAI系统的安全性系统的安全性; ; 战略战略5 5：为人工智能培训和测试开发共享的公共数据集和环境：为人工智能培训和测试开发共享的公共数据集和环境; ;战略战
25、略6 6：通过标准和基准测量和：通过标准和基准测量和 评估评估AIAI技术技术; ;和战略和战略7 7：更好地了解国家：更好地了解国家AIAI研发人员的需求研发人员的需求。 8 https:/www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2018/05/Summary-Report-of-White-House-AI-Summit.pdf 国家人工智能研发战略计划：2019 8 鉴于私人资助的人工智能研发的快速增长以及工业界对人工智能的快速采用，许多对RFI的回 应呼吁加强联邦政府对私营部门的研发投入。因此，2019年更新采用了新的第八个战略： 战略战略8 8：扩
26、大公私伙伴关系，加速人工智能的发展：扩大公私伙伴关系，加速人工智能的发展。 公众和联邦机构的反馈意见确定了进一步促进人工智能开发和采用的若干具体挑战。这些挑 战（其中许多涉及多个机构）提供了更深入的洞察，这些国家AI研发战略计划可以指导美国 人工智能研发的过程，并且许多与2019年维护美国领导力执行令的主题密切相关。在人工智 能。示例包括以下内容： 边疆研究。尽管机器学习在过去几年中带来了惊人的新功能，但仍需要继续研究以进一 步推动ML的前沿，并开发其他方法来应对AI的严峻技术挑战（战略1）。 积极影响。随着人工智能能力的增长，美国必须更加重视开发新的方法，以确保人工智 能的影响对未来具有强烈
27、的积极作用（战略1,3和4）。 信任和可解释性。真正值得信赖的人工智能需要可解释的人工智能，特别是随着人工智 能系统规模和复杂性的增长这需要人类用户和人类设计者全面了解AI系统（策略1,2,3,4 和6）。 安全保障。研究人员必须设计出保持AI系统及其使用的数据安全的方法，以便国家能够 利用这项技术提供的机会，同时保持机密性和安全性（战略4,5和6）。 技术标准。随着国家开发技术扩展AI能力和保证，它必须测试和基准测试;当技术准备就 绪时，它们应该转变为世界的技术标准（战略6）。 劳动力能力。实现这些目标需要培养目前有限且需求量大的熟练人工智能研发人员队伍; 美国必须具有创造力和勇气，在培训和
28、获得领导全球人工智能研究和应用所需的熟练劳动 力方面（战略7）。 合作伙伴关系。人工智能研发的进步越来越需要联邦政府与学术界，工业界和其他非联 邦实体之间建立有效的伙伴关系，以便在人工智能中产生技术突破，并迅速将这些突破 转化为能力（战略8）。 与盟国合作。此外，该计划认识到国际合作对于成功实现这些目标的重要性，同时保护 美国AI研发企业免受战略竞争对手和敌对国家的影响。 20192019年国家年国家AIAI研发战略计划更新的结研发战略计划更新的结构构 此更新的国家AI研发战略计划包含2016版的原始文本，包括以下关于RD战略的部分 （小编辑除外）和前七个战略的原始2016年措辞。对于每项战略
29、，2019年国家研发战略 计划的更新在最初七项战略的顶部以阴影框提供;这些突出了战略的更新要求和/或新的 重点领域。阴影框下面的文本最初出现在2016年国家AI研发战略计划中，提供了今天仍 然重要的观察和背景（请注意，在此期间，一些原始细节可能已经过时）。此外，如前 所述，2019年更新中增加了一项新的第八项战略，即扩大人工智能研发中的公共私营伙 伴关系。 国家人工智能研发战略计划：2019 9 人人工智能研发战略工智能研发战略 本AI人力资源研发战略计划中概述的研究重点集中在行业不可能单独解决的领域，因此，最 有可能从联邦投资中获益的领域。这些优先事项贯穿整个AI，包括AI感知子领域，自动推理/ 规划，认知系统，机器学习，自然语言处理，机器人和相关领域的共同需求。由于人工智能 的广度，这些优先事项涵盖整个领域，而不是仅关注每个子领域特有的个别研究挑战。为了 实施该计划，应制定详细的路线图，以解决与计划一致的能力差距。 战略1中概述的最重要的联邦
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