馬宗文，孫成永

（1.中國科學技術交流中心，北京 100045；2.中國科學技術部，北京 100862）

為迎接新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革帶來的重大發(fā)展機遇，實現(xiàn)經(jīng)濟轉型發(fā)展，意大利將人工智能及數(shù)字經(jīng)濟作為當前和今后一段時期的國家重大發(fā)展戰(zhàn)略。2020年7月意大利經(jīng)濟發(fā)展部正式發(fā)布的《意大利人工智能戰(zhàn)略》[1]，提出了人工智能重點發(fā)展領域和舉措；啟動建設歐洲最強大的超級計算機；在《國家復蘇和振興計劃》中將數(shù)字化轉型作為兩個優(yōu)先事項之一；在航空航天企業(yè)啟動建設以超級計算機為“神經(jīng)中樞”的大型研發(fā)實驗室；依托國家超算中心打造智能化平臺篩選新冠藥物。意大利認為人工智能及大數(shù)據(jù)、5G和物聯(lián)網(wǎng)等相關技術將為國家發(fā)展提供新的可能，提升應對未來沖擊所需的韌性。數(shù)字技術可助力意大利實現(xiàn)跨越式發(fā)展，朝著高效、可持續(xù)甚至是難以想象的層面去轉變。

1 確定人工智能重點應用領域

意大利發(fā)布的《意大利人工智能戰(zhàn)略》，提出要發(fā)展嵌入式人工智能，并重點加強人工智能在六大領域的應用。

一是物聯(lián)網(wǎng)、制造業(yè)和機器人。意大利在物聯(lián)網(wǎng)和自動化制造領域具有領先優(yōu)勢，人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)的融合，將在建模、預測等方面發(fā)揮巨大作用，不但有利于改善生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率，還將大幅節(jié)約能源。隨著新一代機器人的面世，人工智能和工業(yè)自動化正在改變運作方式，機器人能夠提供更高水平的質(zhì)量保證，降低運營成本，并提高產(chǎn)量。

二是服務、衛(wèi)生和金融。人工智能將滿足更加個性化的服務需求和更具包容性的社會發(fā)展要求。人工智能結合遺傳學、大數(shù)據(jù)、生物信息學等，對疾病治療和衛(wèi)生政策制定具有重要作用，在患者護理和機器人手術方面也具有廣闊應用空間。人工智能發(fā)展將有助于鞏固金融機構及其用戶之間的牢固關系，使之更加透明化、更具持續(xù)性。

三是運輸、農(nóng)產(chǎn)品和能源。人工智能將有助于改善交通出行品質(zhì)，提供更具持續(xù)性、更優(yōu)化的交通模式。人工智能與育種技術和納米技術的結合將有利于持續(xù)提高“意大利制造”農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，減少食物浪費和對環(huán)境的影響?？赏ㄟ^人工智能進行數(shù)據(jù)分析和智能預測，優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品供應鏈和能源的供應鏈，支撐智能電網(wǎng)建設，促進環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

四是航空、航天和國防。該領域是意大利頂尖技術最密集、最集中的領域，通過算法優(yōu)化來支持飛機和航空航天系統(tǒng)設計，打造更堅固的結構強度和更輕盈的飛行器。人工智能應用將有利于優(yōu)化航空運輸服務的目標、抓住新興太空經(jīng)濟的發(fā)展機遇。在與歐洲武裝部隊的協(xié)調(diào)中，人工智能對于意大利國防系統(tǒng)的更新迭代是必不可少的。人工智能還有助于應對網(wǎng)絡安全帶來的新挑戰(zhàn)。

五是公共管理。人工智能的應用能夠提高行政流程效率，促進人力資源的優(yōu)化、公民生活和企業(yè)關鍵流程的簡化，也可用來支持稅收調(diào)查和基于風險的監(jiān)測，以及建筑與基礎設施的安全檢查、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢查等。如果能實現(xiàn)設備智能化，支持主要由微型企業(yè)組成的企業(yè)架構，那么基于人工智能的公共管理就能成為推動國家經(jīng)濟增長的新引擎。

六是文化、創(chuàng)造力和數(shù)字人文。意大利的文化遺產(chǎn)在全世界是無與倫比的。珍貴而精巧的珍寶，有了人工智能技術的支撐，更益于保存和增值，不管是從收藏的角度，還是從改善訪客體驗的角度，都是大有裨益的。人工智能在數(shù)字人文領域應用廣泛，視覺分析和文本分析解決方案、自動識別數(shù)字化文本、智能搜索系統(tǒng)，還有與公眾和游客之間的互動，代表了文化和旅游業(yè)發(fā)展的重要方向。

2 啟動建設歐洲最強大的超級計算機

為了支撐國家人工智能戰(zhàn)略實施，意大利申請并獲得歐盟的項目資助，2020年10月在博洛尼亞的CINECA國家超算中心啟動建設LEONARDO超級計算機[2]，該超級計算機設計運行速度超過248Petaflops（每秒千萬億次），2021年建成后將成為歐洲運算速度最快、世界前五的超級計算機。主要參數(shù)：3個模塊，5 000個計算節(jié)點，配備近1.4萬個基于NVIDIA Ampere架構的GPU，3PB的內(nèi)存、150PB的緩存和150PB的硬盤存儲空間，1TB/s的帶寬、200GB/s的互聯(lián)帶寬，9兆瓦的功率，1 500平方米的占地面積。建設總投入2.4億歐元，其中歐盟資助1.2億歐元，意大利大學與科研部、國家核物理研究院、國際高等研究院和艾米利亞-羅馬涅大區(qū)投入1.2億歐元，奧地利、斯洛伐克、斯洛文尼亞和匈牙利也提供了部分資助。按照投入比例，意大利將獲得該計算機約一半的計算資源，另外一半將分配給歐盟用戶，總計算力的約20%將提供給產(chǎn)業(yè)界和中小企業(yè)。

LEONARDO超級計算機建成后在運算速度、數(shù)據(jù)處理、高性能數(shù)據(jù)分析（HPDA）、人工智能與機器學習、模型開發(fā)等方面具有最佳性能，應用領域包括：天體物理、氣候變化模擬、天氣預報、自然災害和流行病預測與應對、機器人與新材料、新藥研制、能源和農(nóng)業(yè)開發(fā)等。該超級計算機的建設是意大利通往高性能計算機路線圖的一部分，目標是打造領先的基礎設施和創(chuàng)新的生態(tài)系統(tǒng)，以支持意大利和歐盟應對數(shù)字化轉型的挑戰(zhàn)。

3 打造國家人工智能生態(tài)系統(tǒng)

《意大利人工智能戰(zhàn)略》將打造國家人工智能生態(tài)系統(tǒng)作為核心內(nèi)容之一，提出了三方面的主要措施[1]。

3.1 促進技術開發(fā)與技術轉移

鼓勵基礎研究和應用基礎研究，將之作為經(jīng)濟增長和發(fā)展的動力源。一個雄心勃勃且切實可行的目標是5年內(nèi)讓意大利人工智能領域研發(fā)人員數(shù)量增長20%。

通過大學與企業(yè)之間更緊密而持續(xù)的合作，創(chuàng)造協(xié)同效應，促進技術轉讓，并推廣到各行各業(yè)。

According to the method above,it is able to determine the optimal locked angle of the fault joint of the manipulator,which can maximize the degraded workspace after the fault joint is locked under the premise of ensuring the kinematics performance in joint space of the manipulator.

吸引人才并獎勵優(yōu)秀人才，減少本國人才流失，鼓勵引進國外高素質(zhì)人才，不論在基礎研究還是工業(yè)領域。

建立覆蓋大型研究基礎設施、研究院所、能力中心、理工大學、數(shù)字創(chuàng)新樞紐（DIH）及其他基礎設施的人工智能網(wǎng)絡。因為人工智能研究需要物力和智力資源的集聚，量變的積累才能產(chǎn)生質(zhì)變。

支持社會組織和私立研究中心以及壟斷企業(yè)加入統(tǒng)一的國家人工智能戰(zhàn)略。

3.2 建設人工智能“生產(chǎn)線”

通過支持中小企業(yè)和創(chuàng)新型初創(chuàng)企業(yè)來推動意大利人工智能產(chǎn)業(yè)的增長；擴大國家在智能系統(tǒng)、機器人、自動化、微電子等領域的品牌效應；開發(fā)嵌入式人工智能的解決方案、邊緣系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)設備，以便用于云服務和數(shù)據(jù)存儲。

增強企業(yè)基于人工智能的產(chǎn)品生產(chǎn)和服務能力，在生產(chǎn)過程中充分發(fā)揮人機交互設備的作用。

支持各行業(yè)開發(fā)、利用軟件和硬件基礎設施，管理或處理云數(shù)據(jù)、邊緣系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)。

創(chuàng)造條件吸引外資，加強意大利人工智能生態(tài)系統(tǒng)的實力。加強對意大利境內(nèi)研發(fā)產(chǎn)生的戰(zhàn)略數(shù)據(jù)的保護措施。

3.3 人工智能與社會生態(tài)系統(tǒng)融合發(fā)展

促進人工智能解決方案在工業(yè)領域的應用，以提高生產(chǎn)力、競爭力和增加就業(yè)崗位。

為人工智能應用程序提供進入生產(chǎn)系統(tǒng)的機會，通過利用來自產(chǎn)業(yè)和公共部門的數(shù)據(jù)和技能來發(fā)展萬物互聯(lián)的“物聯(lián)網(wǎng)模式”。

采用人工智能應對社會挑戰(zhàn)，在安全、公共管理、健康和醫(yī)療、數(shù)字人文、教育、娛樂等各個方面提高人們的生活質(zhì)量，改善生存環(huán)境（智慧城市、交通、保護領土、農(nóng)產(chǎn)品供應鏈、太空）。

支持開發(fā)研究基礎設施和超級計算機，以便維護國土范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)所有權，平等對待工業(yè)生產(chǎn)和政府部門的數(shù)據(jù)。

在遵守道德原則并尊重個人和企業(yè)的權利的基礎上，促進人工智能文化的傳播。

4 將數(shù)字化轉型作為重振經(jīng)濟的方向

意大利從歐盟“復蘇基金”中分得2 090億歐元，占總量的28%，成為最大的受益國。為了提高該資金的使用效率并落實“歐盟下一代”復興計劃，2020年9月意大利政府制定了《國家復蘇和振興計劃》[3]，提出有效應對新冠疫情并積極恢復生產(chǎn)、提振經(jīng)濟、促進社會發(fā)展等各項舉措，其中數(shù)字化轉型既是該計劃的兩個優(yōu)先事項之一，也是貫穿該計劃的主線。

提升數(shù)字化、創(chuàng)新與生產(chǎn)系統(tǒng)競爭力的主要措施包括：增加研發(fā)投入、加大培訓力度、擴大互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍并提高網(wǎng)速、完善通過互聯(lián)網(wǎng)接入數(shù)字化公共服務的渠道。提高政府公共行政、教育、醫(yī)療衛(wèi)生、稅務的數(shù)字化水平，發(fā)展國家數(shù)字化基礎設施和服務（數(shù)據(jù)中心和云服務），促進對電信、交通和航空航天等戰(zhàn)略性部門的投資，提升智能化和創(chuàng)新能力。通過數(shù)字化創(chuàng)新提高生產(chǎn)系統(tǒng)的效率，特別是農(nóng)產(chǎn)品、工業(yè)、文化旅游業(yè)和“意大利制造”的影響力。完善國家光纖網(wǎng)絡并建設5G網(wǎng)絡等數(shù)字基礎設施。通過國家公共行政部門的采購帶動私營部門的數(shù)字化。支持意大利企業(yè)的數(shù)字化轉型。通過建立知識和技術轉移網(wǎng)絡，促進中小企業(yè)的發(fā)展。加強對企業(yè)數(shù)字化進程的金融支持。

5 航空航天企業(yè)建設智能化研發(fā)實驗室

意大利國家控股的最大航空航天企業(yè)萊昂納多集團（Leonardo）啟動建設以超級計算機為“神經(jīng)中樞”的大型實驗室。2020年7月，該集團宣布與全球領先的數(shù)字計算企業(yè)阿托斯（Atos）合作在熱那亞建設超級計算機[4]。新的超級計算機將是歐洲第一個配備最新一代NVIDIA A100加速器的計算機，其計算能力將超過5Petaflops，并通過高性能網(wǎng)絡與配備有最新硬件的存儲系統(tǒng)進行連接，其存儲容量為20PB，而且還計劃開展量子計算相關的前沿研究。建成后該超級計算機將成為萊昂納多集團研發(fā)實驗室的“神經(jīng)中樞”，不僅極大地提升企業(yè)的超級計算、大數(shù)據(jù)、自動駕駛和智能系統(tǒng)等研發(fā)能力，而且將穩(wěn)固意大利在公共和工業(yè)研究領域世界前5的超級計算能力。

面向未來的主要研發(fā)方向：利用人工智能技術完善飛機的控制系統(tǒng)、飛行管理系統(tǒng)，提高安全性、靈活性和可操作性；開發(fā)新的航空航天材料和制造工藝，提高材料的物理、化學和機械性能；開發(fā)將衛(wèi)星數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)集成的高精度監(jiān)控技術，提高對基礎設施、自然災害、緊急醫(yī)療事件、環(huán)保等的監(jiān)測能力，建設智慧城市；開發(fā)全新的“指令與控制”系統(tǒng)，追蹤無線電和雷達技術的發(fā)展，研究量子安全通信和新型傳感器的技術解決方案。

6 使用人工智能平臺篩選治療新冠的藥物

人工智能為提高應對突發(fā)公共衛(wèi)生事件的能力創(chuàng)造了新機遇[5]。在意大利CINECA國家超算中心，東沛制藥集團依托其超級計算機搭建了大型多目標藥物發(fā)現(xiàn)智能平臺EXSCALATE。據(jù)《自然》雜志報道[6]，該平臺是目前世界上功能最強大的資源庫，擁有5千億個化合物分子的龐大藥物分子庫，可針對30種不同的治療目標每秒鐘篩選300萬個化合物分子，以尋找最合適的候選物來治療由細菌或病毒等病原體引起的流行病。

自新冠疫情發(fā)生以來，該智能平臺即啟動運作，通過計算機模型測試了超過40萬個分子，以了解不同分子與新冠病毒蛋白結合的能力。首批篩選出7 000個分子后，對其進行體外試驗測試，最后發(fā)現(xiàn)了最具潛力的治療藥物雷洛昔芬（Raloxifene）[7]。研發(fā)人員通過實驗分析，認為該藥物具有良好的體外活性，目前正在羅馬斯帕蘭扎尼國家傳染病醫(yī)院開展藥物的臨床試驗。

7 相關啟示

2017年我國發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》[8]，將人工智能放在國家戰(zhàn)略層面進行重點部署，描繪了面向2030年的人工智能發(fā)展路線圖，力爭在新一輪國際科技競爭中把握主動權。意大利人工智能及相關技術研發(fā)基礎和實力雄厚，發(fā)展理念新穎，相關啟示如下：

一是繼續(xù)凝練和聚焦重大發(fā)展方向，統(tǒng)籌謀劃布局人工智能的重點應用領域，構建人工智能創(chuàng)新發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)，打造“政、產(chǎn)、學、研、用”一體的人工智能協(xié)同創(chuàng)新體系。

二是重視超級計算機在國家科技戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應用，特別是在航空研發(fā)等領域的短板中發(fā)揮更大作用。我國超級計算機數(shù)量在全球超算500強中的數(shù)量居第一，應充分調(diào)動和發(fā)揮其效能，將計算優(yōu)勢轉化為研發(fā)和創(chuàng)新優(yōu)勢。

三是謀劃人工智能在社會發(fā)展領域的應用，伴隨著人工智能自身發(fā)展和向經(jīng)濟社會的全面滲透，打造新的產(chǎn)業(yè)模式和新興業(yè)態(tài)，催生新的經(jīng)濟增長點，加快構建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局。