【正文】 不可能解決的領(lǐng)域。這項《戰(zhàn)略》為聯(lián)邦資助的人工智能研究制定了一系列目標，既包括政府 內(nèi)部的研究，也包括聯(lián)邦資助的政府外部研究，例如在學術(shù)界。這項研究的最 終目標是產(chǎn)生新的人工智能知識和技術(shù)，為社會提供一系列積極效益，同時盡 量減少負面影響。為實現(xiàn)這一目標，《戰(zhàn)略》確定了聯(lián)邦資助人工智能研究的 以下重大計劃：戰(zhàn)略一：對人工智能研究進行長期投資。優(yōu)先投資下一代人工智能，將促 進新發(fā)現(xiàn)和洞察力，同時使美國在人工智能領(lǐng)域保持世界領(lǐng)先地位。戰(zhàn)略二：開發(fā)有效的人類與人工智能協(xié)作方法。并非取代人類，大多數(shù)人 工智能系統(tǒng)將與人類合作以實現(xiàn)最佳性能。需要研究來創(chuàng)建人類和人工智能系 統(tǒng)之間的有效交互。戰(zhàn)略三：了解并解決人工智能的倫理、法律和社會影響。我們期望人工智 能技術(shù)根據(jù)我們持有人類同胞的正式和非正式規(guī)范表現(xiàn)。需要研究以了解人工 智能的倫理、法律和社會影響，并開發(fā)設(shè)計符合倫理、法律和社會目標的人工 智能系統(tǒng)的方法。戰(zhàn)略四：確保人工智能系統(tǒng)的安全可靠。在人工智能系統(tǒng)廣泛使用之前，需要保證系統(tǒng)將以受控、充分定義和充分理解的方式安全地操作。需要進一步加強研究，以解決創(chuàng)建可靠、可信任和可信賴人工智能系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。戰(zhàn)略五：開發(fā)用于人工智能培訓及測試的公共數(shù)據(jù)集和環(huán)境。訓練數(shù)據(jù)集 和資源的深度、質(zhì)量和準確性顯著影響人工智能性能。研究人員需要開發(fā)高質(zhì) 量的數(shù)據(jù)集和環(huán)境，并允許負責訪問高質(zhì)量數(shù)據(jù)集，以及測試和培訓資源。戰(zhàn)略六：制定標準和基準以測量和評估人工智能技術(shù)。人工智能進步極其 重要的是指導和評估人工智能進展的標準、測試基準、測試臺和社區(qū)參與。需 要進行額外的研究來開發(fā)廣泛的評價技術(shù)。戰(zhàn)略七：更好地了解國家人工智能人力需求。人工智能的進步將需要一個 強大的人工智能研究人員社區(qū)。需要更好地了解人工智能當前和未來研發(fā)人員 需求，以幫助確保有足夠的人工智能專家能夠應對本計劃中概述的戰(zhàn)略研發(fā)領(lǐng) 域。《戰(zhàn)略》最后提出了兩方面建議：建議一：開發(fā)一個人工智能研發(fā)實施框架，以抓住科技機遇，并支持人工 智能研發(fā)投資的有效協(xié)調(diào)，與本計劃的第一至六項戰(zhàn)略保持一致。建議二：研究創(chuàng)建和維持一個健全的人工智能研發(fā)隊伍的國家愿景，與本 計劃的戰(zhàn)略第七項保持一致。一、簡介（一）《國家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略計劃》的目的1956 年，來自美國的計算機科學研究人員在新罕布什爾州的達特茅斯學院 會面，討論一個新興的計算分支，即人工智能或 AI 的開創(chuàng)性思想。他們想象了 一個世界，“機器使用語言，構(gòu)成抽象和概念，解決現(xiàn)在人類的問題，并改善 自己”。2 這次歷史性會議為 AI 的政府和行業(yè)研究設(shè)置了幾十年階段，包括感 知、自動推理/規(guī)劃、認知系統(tǒng)、機器學習、自然語言處理、機器人和相關(guān)領(lǐng)域 的進展。今天，這些研究進展已經(jīng)產(chǎn)生影響我們?nèi)粘Ｉ畹男屡d經(jīng)濟部門，從 制圖技術(shù)到語音輔助智能手機，到郵件傳遞的手寫識別，到金融交易，到智能 物流，到垃圾郵件過濾，語言翻譯，甚至更多。AI 進展也為精準醫(yī)學、環(huán)境可 持續(xù)性、教育和公共福利等領(lǐng)域的社會福利帶來巨大的益處。3過去 25 年來，AI 方法的顯著增加在很大程度上得益于統(tǒng)計和概率方法的 采用，大量數(shù)據(jù)的可用性以及計算機處理能力的提高。在過去十年中，機器學 習的 AI 子領(lǐng)域，使計算機能夠從經(jīng)驗或例子中學習，已經(jīng)表現(xiàn)出越來越準確的 結(jié)果，引起了人們對 AI 近期前景更多的興趣。雖然最近注意到例如深度學習等 統(tǒng)計方法的重要性，4 但在其他各種領(lǐng)域 AI 也已經(jīng)取得了影響深遠的進展，例 如：感知、自然語言處理、形式邏輯、知識展示、機器人技術(shù)、控制理論、認 知系統(tǒng)架構(gòu)、搜索和優(yōu)化技術(shù)以及其他更多方面。（注：深度學習是指使用多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一系列方法的匯總，這些方法支持快速完成一度被認為無法 自動化完成的任務。）AI 的最近成就對這些技術(shù)的最終方向和影響已經(jīng)產(chǎn)生了重要問題：當前 AI 技術(shù)的重要科學和技術(shù)瓶頸是什么？新的 AI 進展將提供什么積極，需要的經(jīng)濟 和社會影響？如何繼續(xù)安全和有益地使用 AI 技術(shù)？如何設(shè)計 AI 系統(tǒng)以符合倫 理、法律和社會原則？這些進步對 AI 研發(fā)人員的影響是什么？AI 研發(fā)的情況變得越來越復雜。雖然政府過去和現(xiàn)在的投資造就了 AI 的 突破性方法，但其他部門也已成為 AI 的重要貢獻者，包括廣泛的行業(yè)和非營利 組織。這種投資環(huán)境提出了關(guān)于聯(lián)邦投資在 AI 技術(shù)發(fā)展中適當作用的重要問 題。聯(lián)邦對 AI 投資的正確優(yōu)先事項是什么，特別是在行業(yè)不可能投資的領(lǐng)域和 時間框架方面？是否有機會進行產(chǎn)業(yè)和國際研發(fā)合作，推動美國的優(yōu)先事項？2015 年，美國政府對 AI 相關(guān)技術(shù)的未分類研發(fā)投資約為 11 億美元。雖然這些投資已經(jīng)產(chǎn)生了重要的新科學和技術(shù)，但是仍有機會在聯(lián)邦政府之間進一 步協(xié)調(diào)，使這些投資能夠充分發(fā)揮潛力。5認識到 AI 的革新性影響，2016 年 5 月，白宮科學和技術(shù)政策辦公室（OSTP）宣布了一個新的跨部門工作組，以探討 AI 的利益和風險。6 OSTP 還宣 布了一系列四個研討會， 舉辦于 2016年5 月至7 月的一段時間，旨在促進 AI 的公眾對話，并確定其所帶來的挑戰(zhàn)和機遇。研討會的結(jié)果是伴隨公共報告《為人工智能的未來準備》的一部分，與該計劃一起發(fā)布。在 2016 年 6 月，新的 NSTC 機器學習和人工智能小組委員會 它被特許在 聯(lián)邦政府、私營部門和國際上與 AI 的進展保持同步，并幫助協(xié)調(diào)聯(lián)邦在 AI 的 活動，任命 NITRD 國家協(xié)調(diào)辦公室（NCO）創(chuàng)建《國家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略 計劃》。小組委員會指示本計劃應傳達一系列明確的研發(fā)優(yōu)先重點，以解決戰(zhàn) 略研究目標，將聯(lián)邦投資重點放在行業(yè)不太可能投資的領(lǐng)域，并解決擴大和維 持 AI 研發(fā)人才渠道的需求。本 AI 研發(fā)戰(zhàn)略計劃的輸入來自廣泛的來源，包括聯(lián)邦機構(gòu)、AI 相關(guān)會議 的公開討論、投資于 IT 相關(guān)研發(fā)的所有聯(lián)邦機構(gòu)的 OMB 數(shù)據(jù)呼叫、投資 IT 相 關(guān)研發(fā)，OSTP 信息請求 RFI），該信息請求向公眾征詢了有關(guān)美國如何為未來 的 AI7 做出最佳準備的意見，以及 AI 公開出版物的信息。該計劃對 AI 8 的未來做出多個假想。首先，假設(shè) AI 技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展至復雜 巧妙并無所不在，而這多虧了政府和行業(yè)對 AI 研發(fā)的投資。第二，本計劃假設(shè) AI 對社會的影響將繼續(xù)增加，其中包括就業(yè)、教育、公共安全和國家安全，以 及對美國經(jīng)濟增長的影響。第三，假設(shè)行業(yè)對 AI 的投資將繼續(xù)增加，因為最近 的商業(yè)成就已增加了研發(fā)投資的預期回報。同時，本計劃假設(shè)一些重要的研究 領(lǐng)域不太可能獲得來自行業(yè)的足夠投資，因為它們受制于典型的公共物品投資 不足問題。最后，本計劃假設(shè)對 AI 專業(yè)的需求將繼續(xù)在行業(yè)、學術(shù)界和政府內(nèi) 部增長，從而對公共和私人造成勞動力壓力。與 AI 研發(fā)戰(zhàn)略計劃相關(guān)的其他研發(fā)戰(zhàn)略計劃和方案包括《聯(lián)邦大數(shù)據(jù)研究 和發(fā)展戰(zhàn)略計劃》、9《聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)安全研究和發(fā)展戰(zhàn)略計劃》、10《國家隱私研 究和發(fā)展戰(zhàn)略》、11 《國家納米技術(shù)倡議戰(zhàn)略計劃》、12 《國家戰(zhàn)略計算計 劃》、13《推進創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)腦研究計劃》14 與《國家機器人方案》。15 涉及某美國國家人工智能研究與發(fā)展戰(zhàn)略計劃中國信通院（CAICT）編譯組整理些 AI 子領(lǐng)域的其他戰(zhàn)略研發(fā)計劃和戰(zhàn)略框架處于發(fā)展階段，其中包括視頻和圖 像分析、健康信息技術(shù)、機器人和智能系統(tǒng)。這些額外計劃和框架將提供補助 和詳細敘述本 AI 研發(fā)戰(zhàn)略計劃的協(xié)同建議。（二）預期結(jié)果本 AI 研發(fā)戰(zhàn)略計劃超越了近期的 AI 功能，著眼于 AI 對社會和世界的長期 變革影響。AI 的最新研究進展讓 AI 的潛力更為樂觀，使行業(yè)得到迅猛發(fā)展， 并讓 AI 方法變得商業(yè)化。然而，雖然聯(lián)邦政府可以利用 AI 的行業(yè)投資，但許 多應用領(lǐng)域和長期研究挑戰(zhàn)不會存在明確的近期利潤驅(qū)動因素，因此不可能完 全由行業(yè)進行解決。聯(lián)邦政府是長期高風險研究計劃以及近期發(fā)展工作的主要 資金來源，以實現(xiàn)部門或機構(gòu)的具體要求，或解決私營企業(yè)并不從事的重要社 會問題。因此，聯(lián)邦政府應該強調(diào)重大社會重要性領(lǐng)域內(nèi)的 AI 投資，這不針對 消費市場的領(lǐng)域，如用于公共衛(wèi)生、城市系統(tǒng)與智慧社區(qū)、社會福利、刑事司 法、環(huán)境可持續(xù)性和國家安全的 AI，以及加速 AI 知識和技術(shù)生成的長期研 究?？缏?lián)邦政府的 AI 協(xié)調(diào)研發(fā)工作將增加這些技術(shù)的積極影響，并為決策者提 供用于解決與使用 AI 相關(guān)的復雜政策挑戰(zhàn)的所需知識。此外，協(xié)調(diào)方法將有助 于美國利用 AI 技術(shù)的全部潛力來改善社會。本 AI 研發(fā)戰(zhàn)略計劃定義了一個高級框架，該框架可用于確定 AI 的科學和 技術(shù)差距，并跟蹤用于填補這些差距的聯(lián)邦研發(fā)投資。AI 研發(fā)戰(zhàn)略計劃確定了 AI 短期和長期支持的戰(zhàn)略優(yōu)先事項，以此來解決重要的技術(shù)和社會挑戰(zhàn)。然 而，AI 研發(fā)戰(zhàn)略計劃并未為個別聯(lián)邦機構(gòu)定義具體的研究議程。相反，其為行 政部門設(shè)定了目標，在這些目標中，各機構(gòu)可以根據(jù)其任務、能力、權(quán)威和預 算來決定優(yōu)先順序，以便整個研究組合能與 AI 研發(fā)戰(zhàn)略計劃保持一致。AI 研發(fā)戰(zhàn)略計劃也并未制定 AI 的研究或使用政策，亦未就 AI 對就業(yè)和經(jīng) 濟的潛在影響作更廣泛的探討。雖然這些議題對國家至關(guān)重要，但它們在題為 “人工智能的機遇和挑戰(zhàn)，這次會有所不同嗎？”8 的經(jīng)濟顧問委員會報告中進 行了討論。AI 研發(fā)戰(zhàn)略計劃側(cè)重于有助定義和推進確保 AI 責任、安全和權(quán)益用途的 政策的研發(fā)投資。（三）利用人工智能推進國家優(yōu)先事項的愿景推動此 AI 研發(fā)戰(zhàn)略計劃是未來世界充滿希望的愿景，AI 將給所有社會成 員帶來顯著益處。人工智能的進一步進展可以提升社會中幾乎所有部門的福 利，16 讓國家優(yōu)先事項獲得進展，其中包括促進經(jīng)濟發(fā)展、改善生活質(zhì)量和加強 國家安全。這種潛在利益的例子包括：促進經(jīng)濟發(fā)展新產(chǎn)品和服務可以創(chuàng)造新市場，并提高多個行業(yè)現(xiàn)有商品和服務的質(zhì)量和 效率。通過專業(yè)決策系統(tǒng)創(chuàng)造更有效的物流和供應鏈。17 通過基于視覺的駕駛員 輔助和自動/機器人系統(tǒng)，18 能更有效地運輸產(chǎn)品。通過用于控制制造工藝和調(diào) 度工作流程的新方法來改善制造業(yè)。19如何促進經(jīng)濟發(fā)展？（1）制造業(yè)：技術(shù)進步能在制造業(yè)，包括整個工程產(chǎn)品生命周期內(nèi)引發(fā)新 工業(yè)革命。更多使用機器人技術(shù)能使制造業(yè)回歸陸上。20AI 可以通過更可靠的 需求預測、提升運營和供應鏈靈活性，以及對改變制造業(yè)營運的影響進行更好 的預測來加速生產(chǎn)能力。AI 可以創(chuàng)造更智能、更快、更便宜和更環(huán)保的生產(chǎn)流 程，這能提高工人的生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本并改善工人的健康和安 全。21 機器學習算法可以改善制造流程的調(diào)度并減少庫存要求。22 消費者可以從 現(xiàn)時的商業(yè)級 3D 打印中獲利。23（2）物流：私營部門制造商和托運人可以使用 AI，通過適配調(diào)度和路線 來改進供應鏈管理。24 通過自動調(diào)整天氣、交通和意外事件的預期影響，讓供應 鏈更加牢固難以中斷。25（3）金融：工業(yè)和政府可以使用 AI 提供多種規(guī)模的異常金融風險早期檢 測。26 安全控制可以確保金融系統(tǒng)自動減少惡意行為的機會，例如市場操縱、欺 詐和異常交易。27 他們可以進一步提高效率并降低波動性和交易成本，同時預防 系統(tǒng)性失效，例如定價泡沫和低估信用風險。28（4）交通：AI 可以增強所有交通方式，實質(zhì)上影響所有類型的旅途的安 全。29 它可以用于結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測和基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)管理，提高公眾信任，降低維修 和重建成本。30 AI 可用于乘客和貨運車輛，從而通過增強情景意識來提高安全 性，并為司機和其他旅客提供實時路線信息。31 AI 應用還可以改善網(wǎng)絡(luò)級移動性并減少整個系統(tǒng)的能源使用和運輸相關(guān)的排放。32（5）農(nóng)業(yè)：AI 系統(tǒng)可以創(chuàng)建通往可持續(xù)農(nóng)業(yè)的途徑，使農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的生 產(chǎn)、加工、儲存、分配和消費更靈活。AI 和機器人能收集有關(guān)作物的特定場所 和時間數(shù)據(jù)，僅在它們需要的時間和地點才應用所需的投入（例如水、化學品 和化肥），并填補農(nóng)業(yè)勞動力的緊迫缺口。33（6）營銷：AI 方法能使商業(yè)實體更好地配合供應與需求，增加用來資助 進行中資助私營部門發(fā)展的稅收。34 其能預測和識別消費者需求 35，使他們以更 低的成本獲得更好的產(chǎn)品和服務。（7）通信：AI 技術(shù)可以最大限度地有效利用帶寬和信息存儲和檢索的自 動化。36 AI 可以改進數(shù)字通信的過濾、搜索、語言翻譯和摘要，積極影響商業(yè) 和我們的生活方式。37（8）科學和技術(shù)：AI 系統(tǒng)可以協(xié)助科學家和工程師閱讀出版物和專利， 使理論與之前的觀察值更一致，使用機器人系統(tǒng)和模擬、進行實驗，并設(shè)計新 的設(shè)備和軟件。38改善教育機會和生活質(zhì)量通過用于制定專有學習計劃的虛擬導師來實現(xiàn)終身學習，以此根據(jù)每個人 的興趣、能力和教育需求進行自我挑戰(zhàn)和參與其中。通過為每個人定做和調(diào)整 的個性化健康信息，讓人們能過上更健康和更積極的生活。智能家居和個人虛 擬助手可以節(jié)省人們的時間，并減少每日重復任務所損失的時間。AI 將如何改善教育機會和社會福利？（1）教育： AI增強的學習型學校隨處可見，通過其自動化輔導能衡量學 生的發(fā)展 16。 AI 輔導員可補充面授教師，還可以因材施教。16 AI 工具可以促 進終身學習并讓所有社會成員獲取新技能。16（2）醫(yī)學：AI 能支持從大規(guī)模基因組研究（如全基因組關(guān)聯(lián)研究，排序 研究）中識別出遺傳風險的生物信息學系統(tǒng)，并預測新藥物的安全性和有效 性。39 AI 技術(shù)允許進行多維度的數(shù)據(jù)評估，以研究公共衛(wèi)生問題，并為醫(yī)療診 斷和處方治療提供決策支持系統(tǒng)。40 AI 技術(shù)為個人提供藥物定制；由此可提高 醫(yī)療效果、患者舒適度和減少浪費。41（3）法律：通過機器對法律個案史進行分析會變?yōu)槠毡椤?2 這些變得越來越復雜的過程使輔助取證過程的分析水平得以提高。42 法律取證工具能識別和總 結(jié)相關(guān)證據(jù)；這些系統(tǒng)甚至能以越來越復雜的方式制定法律條例。42（4）個人服務：AI 軟件可以利用多來源的知識，為多種用途提供更準確的信息。43 自然語言系統(tǒng)可以為真實世界、嘈雜環(huán)境中的技術(shù)系統(tǒng)提供直觀界 面。44 個性化工具能為個人和群體調(diào)