賀 斌 李紅美 王周秀 田雪林

(1.南通大學 教育科學學院 南通 226019；2.南通大學 人工智能未來教育研究所 南通 226019；3.南通市第一中學 南通 226100)

0 引 言

人工智能正引領(lǐng)著人類社會步入嶄新的智能時代。在高速運轉(zhuǎn)的智能時代，人工智能技術(shù)將會對經(jīng)濟、醫(yī)療、安全、法律、交通、環(huán)境等方面產(chǎn)生廣泛而深刻的影響。美國作為當今世界人工智能的頭號強國，已正式將人工智能升級為國家戰(zhàn)略。奧巴馬和特朗普政府先后頒發(fā)一系列重要的文件報告，在推動美國人工智能強勁發(fā)展的過程中發(fā)揮著極其重要的作用。在我國全面推進新一代人工智能“三步走”國家戰(zhàn)略的進程中，分析和借鑒西方發(fā)達國家人工智能戰(zhàn)略行動規(guī)劃與推進策略，洞析人工智能發(fā)展最新動向具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 美國人工智能戰(zhàn)略背景分析

當前，全球人工智能領(lǐng)導地位爭奪賽已進入白熱化階段。近3年來，加拿大、日本、新加坡、中國、丹麥、法國、英國、德國、印度等國陸續(xù)發(fā)布了人工智能戰(zhàn)略，積極推動人工智能研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)應用。隨著現(xiàn)代科學與技術(shù)的迅猛發(fā)展，機器的算力、算法和海量場景數(shù)據(jù)等方面獲得重大突破，使人工智能重獲新生，呈現(xiàn)出井噴爆發(fā)之勢。這些國家已經(jīng)清醒認識到算法經(jīng)濟(Algorithmic Economy)的潛力，正在采取行動以確保其相關(guān)產(chǎn)業(yè)能夠在人工智能利用方面占據(jù)有利位置。盡管美國因最早運用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)在數(shù)字經(jīng)濟領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)導地位，但美國企業(yè)要在人工智能領(lǐng)域中保持領(lǐng)導力還未從根本上得以保證。如果不能根據(jù)美國政治經(jīng)濟的發(fā)展需要而制定相應的人工智能戰(zhàn)略，美國的人工智能研發(fā)企業(yè)將在全球市場上失去優(yōu)勢，美國的組織機構(gòu)將不會以最快速度接納人工智能技術(shù)，因此，國會和白宮必須制定和資助一項系統(tǒng)全面的國家人工智能戰(zhàn)略，以應對制約AI技術(shù)發(fā)展和使用的重大挑戰(zhàn)[1]。

為此，美國聯(lián)邦政府先后出臺多個重要的報告文件，引領(lǐng)和助推人工智能國家戰(zhàn)略發(fā)展。2016年，奧巴馬政府緊急推出《為人工智能的未來做好準備》[2](2016年10月)、《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計劃》(2016年10月)和 《人工智能、自動化與經(jīng)濟報告》(2016年12月)3份報告文件，它們分別就：①人工智能發(fā)展現(xiàn)狀、應用領(lǐng)域以及社會公共政策問題；②美國優(yōu)先發(fā)展的人工智能七大研發(fā)戰(zhàn)略及兩大建議；③人工智能驅(qū)動的自動化(AI-driven Automation)對美國就業(yè)市場和經(jīng)濟的影響以及建設性的政策回應等方面進行系統(tǒng)研究與深入分析。

2019年2月，特朗普總統(tǒng)簽署了第13859號總統(tǒng)令《保持美國在人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)導地位》[3]，啟動了美國人工智能倡議行動(American Artificial Intelligence Initiative)，標志著美國正式將人工智能上升為國家戰(zhàn)略。特朗普政府強調(diào)，要繼續(xù)保持美國在人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)導地位，就必須齊心協(xié)力促進技術(shù)和創(chuàng)新的進步，保護美國的技術(shù)、經(jīng)濟安全和國家安全、公民自由、隱私和美國價值觀，加強與外國伙伴和盟國之間的合作。 2019年6月，美國國家科學技術(shù)委員會(NSTC)發(fā)布了《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃2019更新版》，它的第一項指令強調(diào)聯(lián)邦機構(gòu)在其年度預算和規(guī)劃過程中優(yōu)先考慮人工智能研發(fā)，同時將奧巴馬政府2016年規(guī)劃的七大戰(zhàn)略增至八大戰(zhàn)略(增加了第8項：“擴展公私合作伙伴關(guān)系，加速人工智能的發(fā)展”戰(zhàn)略)。2020年，白宮科技政策辦公室發(fā)布首份《美國人工智能倡議第一年度報告》，回顧了特朗普簽署美國行政令以來，美國在實現(xiàn)國家AI戰(zhàn)略目標方面取得了重大進展。

特朗普和奧巴馬政府的人工智能國家政策雖有所側(cè)重，但總體上呈現(xiàn)出精神契合、前后連貫、轉(zhuǎn)向落實的關(guān)系，都強調(diào)保持美國在人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)導地位，通過聯(lián)邦政府匯集資源優(yōu)先推動人工智能研發(fā)，促進國家經(jīng)濟繁榮，加強經(jīng)濟安全與國家安全，保護美國價值觀，改善美國人民的生活質(zhì)量。

2 美國人工智能國家戰(zhàn)略研發(fā)行動洞察

人工智能已經(jīng)成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要引擎，世界主要發(fā)達國家都將人工智能上升為國家重大發(fā)展戰(zhàn)略，力圖在新一輪國際競爭中占據(jù)主導地位。為了搶抓全球人工智能重大發(fā)展機遇，美國聯(lián)邦政府空前重視國家人工智能戰(zhàn)略的整體規(guī)劃和協(xié)調(diào)推進，先后頒布實施《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃2016》(下文簡稱《規(guī)劃2016》)和《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃2019更新版》(下文簡稱《規(guī)劃2019》)兩個重要文件，為人工智能的優(yōu)先投資、技術(shù)突破和創(chuàng)新應用奠定了堅實基礎(chǔ)。這兩項間隔僅3年的戰(zhàn)略規(guī)劃，既是美國本土推進AI前沿研究與開發(fā)的綱領(lǐng)性文本，也是引領(lǐng)全球人工智能技術(shù)未來發(fā)展的風向標。

2.1《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃2016》文本解析《規(guī)劃2016》[4]由奧巴馬政府的國家科學與技術(shù)委員會(NTSC，National Science and Technology Council)頒布實施。NSTC首要目標之一是為聯(lián)邦政府科學技術(shù)投資(Federal S&T Investments)設立清晰的國家目標，準備了旨在實現(xiàn)多個國家目標的研發(fā)一攬子工程(R&D Packages)。因此，研究與開發(fā)戰(zhàn)略成為《規(guī)劃2016》最為核心的內(nèi)容。

2.1.1 基本概要

a.國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計劃的總體目標。

注：1.底層的研發(fā)基礎(chǔ)對所有人工智能研究都很重要，中間層次的基本人工 智能研發(fā)是建立底層研發(fā)基礎(chǔ)之上，并對頂層廣泛的社會應用產(chǎn)生影響；2.右側(cè) 虛線框是2019年更新版增加的內(nèi)容 圖1 國家人工智能研發(fā)規(guī)劃框架(2016-2019年)

該規(guī)劃的根本目標是如何幫助美國為人工智能的未來做好準備，從而繼續(xù)保持美國在人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。為了實現(xiàn)這一遠大目標，2016年5月，白宮科技政策辦公室(OSTP，Office of Science and Technology Policy)成立一個新的跨部門工作組(Interagency Working Group)，重點探討了人工智能的益處與風險。2016年5～7月期間，OSTP牽頭組織四次研討會和一次公開意見征求，積極推動人工智能的公眾對話，拓展政府官員向公眾和專家學習的渠道，共同確定AI帶來的挑戰(zhàn)和機遇。后來系列研討會的結(jié)果成為報告《為人工智能的未來做好準備》的組成部分。2016年6月，NSTC專門成立機器學習和人工智能分委會(MLAI，Machine Learning and AI)，負責在聯(lián)邦政府、私營部門和國際上跟進人工智能發(fā)展，并幫助協(xié)調(diào)聯(lián)邦政府在人工智能領(lǐng)域的活動。MLAI分委會要求，《規(guī)劃2016》要傳達一系列明確的、足以支撐戰(zhàn)略研究目標的研發(fā)重點，將聯(lián)邦政府投資著重放在行業(yè)不太可能投資的領(lǐng)域，還要滿足國家對AI研發(fā)人才輸送渠道加以維持和擴增的需求。

b.期待出現(xiàn)的結(jié)果。

第一，優(yōu)先投資人工智能。聯(lián)邦政府強調(diào)要對社會意義極其重大領(lǐng)域的人工智能進行投資，如刑事司法、國家安全、公共衛(wèi)生、環(huán)境可持續(xù)性以及有關(guān)AI知識技術(shù)產(chǎn)出長期研究等領(lǐng)域。

第二，界定高水平戰(zhàn)略研發(fā)框架。該框架能夠幫助識別人工智能中的科技差距，并對用于填補這些差距的聯(lián)邦研發(fā)投資進行跟蹤調(diào)查。

第三，推進研發(fā)跨界協(xié)同。在人工智能領(lǐng)域的跨界協(xié)同研發(fā)努力，必將賦予AI技術(shù)更多的積極影響，為政策制定者提供應對有關(guān)人工智能使用的復雜政策挑戰(zhàn)方面所需的知識。

c.利用人工智能推進國家優(yōu)先發(fā)展愿景。

推動人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計劃是基于一個面向未來充滿希望的愿景。在不久的將來，人工智能在得以安全使用的前提下為人類社會創(chuàng)造巨大利益。人工智能的進一步發(fā)展幾乎為社會各行各業(yè)帶來福祉，從而推動國家優(yōu)先發(fā)展事項的提升——如經(jīng)濟繁榮得以遞增、教育機會與生活質(zhì)量得到改善、國家安全和國土安全得以增強。

2.1.2 研發(fā)戰(zhàn)略 圖1是對2016年和2019年人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計劃總體框架的圖解說明。底層代表影響所有人工智能系統(tǒng)發(fā)展的潛在基礎(chǔ)——將在戰(zhàn)略3-戰(zhàn)略7中加以描述(2019年版增加戰(zhàn)略8：公私合作)。中間層包括了一些推進人工智能所需要的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域——將在戰(zhàn)略1-戰(zhàn)略2中加以說明。圖的頂層是預計將從AI的進步中獲益的應用示例(2019年版增加了國防)。人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計劃的這些組成部分共同為聯(lián)邦投資定義了一個高層次的戰(zhàn)略框架，可以在該領(lǐng)域帶來重大進展和積極的社會效益。該規(guī)劃中這些組成部分共同為聯(lián)邦政府投資界定了一個高水平框架，能夠推動人工智能領(lǐng)域取得重大進展并產(chǎn)生積極的社會效益。

戰(zhàn)略1：對人工智能研究進行長期投資。

優(yōu)先考慮對下一代人工智能投資，以此驅(qū)動重要發(fā)現(xiàn)與深度洞悉，使美國在AI領(lǐng)域保持世界領(lǐng)先地位。主要包括：推進以數(shù)據(jù)為中心的知識發(fā)現(xiàn)方法；增強人工智能系統(tǒng)的感知能力；從理論層面理解人工智能的能力和限制；開展通用人工智能研究；開發(fā)可伸縮的人工智能系統(tǒng)；促進類人人工智能研究；開發(fā)更能干、可信的機器人；改善硬件提升人工智能系統(tǒng)性能等。

戰(zhàn)略2：開發(fā)人類與人工智能有效協(xié)作的方法。

大多數(shù)AI系統(tǒng)將與人類合作以獲得最佳績效，而非取代人類。因此，我們需要對人類與人工智能系統(tǒng)之間有效互動地創(chuàng)建開展研究。主要包括：探尋具有感知能力的人工智能新算法；開發(fā)增強人類的人工智能技術(shù)；開發(fā)用于可視化與人工智能-人界面(AI-human Interfaces)的技術(shù)；開發(fā)更有效的語言處理系統(tǒng)等。

戰(zhàn)略3：理解并解釋人工智能的倫理、法律和社會含義。

我們期望AI技術(shù)能夠按照我們對人類同胞相同的正式和非正式規(guī)范行事。要通過研究來理解人工智能的倫理、法律和社會含義，并開發(fā)符合倫理、法律和社會目標的AI系統(tǒng)的設計方法。主要包括：通過設計提高公平性、透明度和問責性；構(gòu)建倫理化的人工智能；為倫理化的人工智能設計架構(gòu)等。

戰(zhàn)略4：確保人工智能系統(tǒng)的安穩(wěn)與安全。

在人工智能系統(tǒng)被廣泛使用之前，需要保證這些系統(tǒng)將以一種可控、定義明確和易于理解的方式安全、可靠運行。需要在研究方面取得進一步的進展，對創(chuàng)造可靠、可依賴的和可信任的人工智能系統(tǒng)的挑戰(zhàn)作出應對。主要包括：提高解釋力和透明度；建立信任；增強核檢和驗證；防御攻擊；實現(xiàn)AI長期安全性和價值一致性等。

戰(zhàn)略5：為人工智能培訓和測試開發(fā)共享的公共數(shù)據(jù)集和環(huán)境。

訓練數(shù)據(jù)集與資源的深度、質(zhì)量和準確性會顯著影響人工智能的性能。研究人員需要開發(fā)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)集和環(huán)境，讓人們負責任地訪問高質(zhì)量的數(shù)據(jù)集以及有關(guān)測試和訓練的資源成為可能。主要包括：開發(fā)和制作種類廣泛的數(shù)據(jù)集，以滿足對人工智能的廣泛興趣和應用的需求；使訓練資源和測試資源能夠?qū)ι虡I(yè)和公共利益做出回應；開發(fā)開源軟件庫和工具集等。

戰(zhàn)略6：通過標準和基準來衡量和評估人工智能技術(shù)。

對人工智能的進步至關(guān)重要的是用于指導和評估人工智能進展的標準、基準、測試平臺和社區(qū)參與。需要進行更多的研究，以開發(fā)廣泛的評價技術(shù)。主要包括：開發(fā)廣泛譜系的人工智能標準；創(chuàng)建人工智能技術(shù)基準；增加人工智能測試平臺的可用性；鼓勵人工智能共同體參與標準和基準研究等。

戰(zhàn)略7：更好地了解國家人工智能研發(fā)人才需求。

人工智能的進步將需要一個強大的人工智能研究者社區(qū)。需要更好地了解當前和未來的AI領(lǐng)域研發(fā)人才需求，有助于保證有足夠的人工智能專家參與處理本計劃提及的戰(zhàn)略研發(fā)領(lǐng)域。

2.1.3 相關(guān)建議

第一，根據(jù)本計劃的戰(zhàn)略1-戰(zhàn)略6，要制定人工智能研究與開發(fā)實施框架，以便識別科學技術(shù)的機會并支持人工智能研發(fā)投資的有效協(xié)調(diào)。實施框架應根據(jù)各機構(gòu)的使命、能力、權(quán)限和預算，考慮各機構(gòu)的研發(fā)優(yōu)先事項。在該實施框架的基礎(chǔ)上，需要制定資助計劃來配合國家人工智能研究議程的執(zhí)行。

第二，根據(jù)本計劃的戰(zhàn)略7，要研究用來創(chuàng)建和保持一支健康的人工智能研發(fā)隊伍的國家格局(National Landscape)。一支健康、充滿活力的研發(fā)隊伍對國家人工智能優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略來說至關(guān)重要。因此，需要研究如何最好地刻畫和界定當前及未來AI研發(fā)人才需求，確保隨時有足夠的研發(fā)人員來滿足國家人工智能戰(zhàn)略需求。

2.2《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃2019更新版》文本解析繼特朗普總統(tǒng)發(fā)布13859號行政令之后，2019年6月，美國國家科學與技術(shù)委員會(NSTC)積極響應并正式發(fā)布最新版的《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃2019更新版》[5]。該規(guī)劃的修訂和改進工作主要由NSTC下屬的人工智能專委會(Select Committee on AI)負責，并廣泛征求、審核和采納社會公眾的有益意見，最終確立了美國AI研發(fā)投資的8項優(yōu)先的戰(zhàn)略領(lǐng)域。新規(guī)劃更新的第1～7項戰(zhàn)略是對2016版中7大戰(zhàn)略的細化落實，另外還新增了第8項戰(zhàn)略(見圖1)?！兑?guī)劃2019》用了90%左右的篇幅重點解讀人工智能研發(fā)八大戰(zhàn)略更新的緊急要務和(或)新的重點領(lǐng)域。

戰(zhàn)略1：保持在人工智能基礎(chǔ)研究上的長期投資。

三年來，以明確定義任務領(lǐng)域的機器學習(Machine Learning，ML)為代表的人工智能應用，不斷涌現(xiàn)出強大的新性能，并在諸如基因序列分類、無線頻譜資源管理、醫(yī)學圖像解讀等領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響。如此迅猛的發(fā)展需要數(shù)十年的研究才能使技術(shù)和應用走向成熟。需要對技術(shù)和應用進行數(shù)十年的研究。美國為了在機器學習和其他AI領(lǐng)域持續(xù)進步，努力實現(xiàn)人工通用智能(AGI)的長期目標，聯(lián)邦政府必須在機器學習和人工智能持續(xù)開展長期性的基礎(chǔ)研究。對高風險研究進行長期而持續(xù)的投資可以帶來高回報，這些回報會在未來五年、十年或更長時間內(nèi)看到。最近，聯(lián)邦政府投資已經(jīng)優(yōu)先考慮了機器學習和人工智能基礎(chǔ)研究領(lǐng)域以及它們在國防、安全、能源、交通、衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)和電信等部門中的應用。

戰(zhàn)略2：開發(fā)能夠補充和增強人類能力的人工智能系統(tǒng)，日益關(guān)注未來工作。

三年來，人類與AI的協(xié)同工作日益受到國家的關(guān)注。當AI系統(tǒng)能夠補充和增強人類能力時，在許多場景中人類將與AI成為友好的合作伙伴。特別是在未來的工作環(huán)境中，人類與AI合作既是一種挑戰(zhàn)，更是一種機遇。聯(lián)邦機構(gòu)應繼續(xù)重視AI研發(fā)，推動可以融合并適應用戶情境與目標的系統(tǒng)設計，讓用戶與AI系統(tǒng)無論是在預料之中或者出現(xiàn)意外的情境中也能協(xié)同工作。美國國家海洋與大氣管理局(National Oceanographic and Atmospheric Administration，NOAA)正在推進AI與人類預報員在颶風、龍卷風和其他惡劣天氣預報方面的合作，識別極端天氣的前兆模式，改進惡劣天氣報警生成機制。

戰(zhàn)略3：加強對人工智能的倫理、法律和社會等因素的考量。

人工智能正改變著人類社會和經(jīng)濟生活的許多領(lǐng)域，人們越來越認識到人工智能系統(tǒng)必須友善、合規(guī)、可控。因此，需要深入開發(fā)AI架構(gòu)，通過透明性和可解釋性等技術(shù)機制，將倫理、法律和社會關(guān)注點納入其中。美國國家科學基金會(NSF)和亞馬遜(Amazon)正在合作開展專注于人工智能公平性方面的研究，其目標是創(chuàng)建易于接受和部署的、可信的人工智能系統(tǒng)，以應對社會面臨的重大挑戰(zhàn)。

戰(zhàn)略4：建立健壯可信的人工智能系統(tǒng)。

過去三年間，已經(jīng)出現(xiàn)了人工智能系統(tǒng)受對抗樣本(Adversarial Example)、數(shù)據(jù)中毒和模型逆向攻擊(Model Inversion)的干擾而出現(xiàn)誤做、誤學和誤顯的棘手問題。然而，針對這些AI安全和保障問題的技術(shù)解決方案仍懸而未決。為抓緊解決這些問題，必須從初始設計、數(shù)據(jù)模型構(gòu)建到驗證、部署、操作和監(jiān)查等AI系統(tǒng)生命周期的各個階段，全程考慮人工智能系統(tǒng)的安全性。

戰(zhàn)略5：增加對數(shù)據(jù)集和相關(guān)挑戰(zhàn)的訪問。

公開可用的數(shù)據(jù)集和環(huán)境在推進人工智能研發(fā)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，尤其是在計算機視覺、自然語言處理和語音識別等領(lǐng)域。2018年，NSTC新成立了開放科學分委會(Subcommittee on Open Science)，致力于協(xié)調(diào)聯(lián)邦政府在數(shù)據(jù)開放以及數(shù)據(jù)可查找、可訪問、互操作和可重用(FAIR，F(xiàn)indable，Accessible，Interoperable and Reusable)方面的工作。要加強對相關(guān)工具和資源研發(fā)的投資，讓數(shù)據(jù)集(包括聯(lián)邦數(shù)據(jù)集)的識別使用和操作、數(shù)據(jù)世系(Data Provenance)核查以及使用政策的遵奉變得更加容易。目前，弗吉尼亞州數(shù)據(jù)共享中心正在創(chuàng)建世界上最大的可支持ML和AI工具的醫(yī)學基因組數(shù)據(jù)集。

戰(zhàn)略6：支持人工智能技術(shù)標準和相關(guān)工具開發(fā)。

評估、提升與確保AI各方面的可信度都需要通過一定的基準和標準來權(quán)衡和評測AI技術(shù)的性能。值得信賴的人工智能除了具備安全、穩(wěn)定、可靠、有彈性、可解釋和透明等特性之外，還必須在檢測和避免失當偏見的同時能夠保護隱私。隨著AI技術(shù)的快速發(fā)展，需要開發(fā)新的測度標準和測試需求來驗證這些基本特征。美國國家標準與技術(shù)研究院(National Institute of Standards and Technology，NIST)參與了ISO/IEC JTC1 SC 42人工智能標準化項目。NIST成員通過標準組織(如美國機械工程師學會、IEEE和ISO/IEC)參加其他人工智能標準活動?；顒又黝}涵蓋：先進制造計算建模、機器人與自動化本體論、個人數(shù)據(jù)隱私和算法偏差等。

戰(zhàn)略7：加強人工智能研發(fā)隊伍建設，包括從事人工智能系統(tǒng)的研發(fā)人員和與之并肩工作的人員，以維持美國的領(lǐng)導地位。

世界各國誰先擁有過硬的人工智能研發(fā)隊伍，誰就搶得先發(fā)優(yōu)勢和美好未來。預計到2028年，人工智能研究人員將依托智能技術(shù)為20國集團(G20)國家累計增長貢獻高達11.5萬億美元[6]。美國勞工統(tǒng)計局(Bureau of Labor Statistics，BLS)預計，從2019年到2029年，從事計算機與信息研究的科學家職位數(shù)量將增長15%，遠高于所有職業(yè)平均水平[7]。為了加強人工智能研發(fā)后備人才隊伍建設，美國在研究生獎學金項目中優(yōu)先向計算與數(shù)據(jù)科學與工程傾斜。人工智能研發(fā)隊伍通常由多學科團隊構(gòu)成，聯(lián)邦機構(gòu)必須繼續(xù)培養(yǎng)橫跨多個學科和技能類別的AI專業(yè)人才，以維持美國在人工智能領(lǐng)域中的領(lǐng)導地位。

戰(zhàn)略8：增強公私合作關(guān)系，加速人工智能的發(fā)展。

美國在科學和工程研究與創(chuàng)新方面的領(lǐng)導地位，深深植根于美國獨特的政府—大學—產(chǎn)業(yè)聯(lián)合支撐的研發(fā)生態(tài)系統(tǒng)。政府—大學—產(chǎn)業(yè)研發(fā)合作關(guān)系為大學研究人員帶來了行業(yè)所面臨的緊迫的現(xiàn)實挑戰(zhàn)，從而產(chǎn)生“應用激發(fā)的研究”(Use-inspired Research)；利用行業(yè)的專業(yè)知識，加快將開放的和已發(fā)表的研究成果轉(zhuǎn)化為市場上切實可行的產(chǎn)品和服務，借以促進經(jīng)濟增長；通過與行業(yè)代表、行業(yè)環(huán)境和行業(yè)工作建立聯(lián)系，提高大學師生的研究能力和實操能力。這些伙伴關(guān)系建立在聯(lián)邦機構(gòu)之間的聯(lián)合參與基礎(chǔ)上，使各機構(gòu)在任務交叉領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)協(xié)同增效。聯(lián)邦機構(gòu)要繼續(xù)尋求并加強AI研發(fā)領(lǐng)域的公私伙伴關(guān)系，通過在三方共有興趣的領(lǐng)域利用投資和專業(yè)知識來推動技術(shù)開發(fā)和經(jīng)濟增長。

2.3兩份研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃比較分析美國在人工智能創(chuàng)新方面處于世界領(lǐng)先地位，這在很大程度上歸功于其強大的研發(fā)生態(tài)系統(tǒng)?？傮w上看，兩版《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃》都強調(diào)要搶抓人工智能發(fā)展戰(zhàn)略機遇，加強AI新技術(shù)的研發(fā)與應用，籍以促進經(jīng)濟繁榮、提高生活質(zhì)量、加速人才培養(yǎng)、增強國家安全。主要共性包括：一是重點突出對人工智能項目優(yōu)先投資的國家意志；二是強調(diào)國家研發(fā)戰(zhàn)略的引領(lǐng)和指導作用，以此推動聯(lián)邦機構(gòu)內(nèi)部以及聯(lián)邦機構(gòu)與產(chǎn)業(yè)界、學術(shù)界之間的跨界協(xié)同；三是體現(xiàn)美國對人工智能研發(fā)基礎(chǔ)、基本研發(fā)和社會應用持續(xù)而穩(wěn)定的關(guān)注(據(jù)研發(fā)規(guī)劃框架保持高度一致性反映)。另外，通過對比分析兩份文件可以透視出新版戰(zhàn)略規(guī)劃發(fā)生的重要變化有以下幾點：一是突出當前階段急需解決的緊急要務和新增的重點領(lǐng)域(如國防)；二是保持對人工智能基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的長期投資，激發(fā)基礎(chǔ)研究的原創(chuàng)性、前瞻性和革命性；三是從了解人工智能研發(fā)人員需求轉(zhuǎn)向高端研發(fā)人才隊伍建設；四是構(gòu)建政府-大學-產(chǎn)業(yè)聯(lián)合研發(fā)和應用新生態(tài)，加快發(fā)展人工智能的步伐。

3 美國國家戰(zhàn)略行動的最新動向透視

2019年11月，美國人工智能研發(fā)跨部門工作組聯(lián)合網(wǎng)絡與信息技術(shù)研究與發(fā)展分委會等四部門發(fā)布了《2016-2019年進展報告：推進人工智能研發(fā)》報告，詳實地記錄和分析了美國聯(lián)邦機構(gòu)在推進AI研發(fā)方面取得的重要進展。2020年2月白宮科技政策辦公室(OSTP)在發(fā)布的《美國人工智能倡議行動：第一年度報告 》中，對美國人工智能倡議實施一年以來的進展總結(jié)和長期展望，集中反映了聯(lián)邦政府投資人工智能創(chuàng)新的廣度、深度、力度和效度。結(jié)合第二部分對兩版研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃的分析結(jié)論，深入洞析美國國家戰(zhàn)略行動的最新動向：

3.1加強人工智能基礎(chǔ)研究領(lǐng)域投資力度美國國家科學基金會(NSF)在人工智能領(lǐng)域初期就開始支持AI基礎(chǔ)研究。今天許多AI商業(yè)應用都是建立在數(shù)十年NSF資助研究成果基礎(chǔ)之上。NSF仍將繼續(xù)通過一系列項目資助人工智能的基礎(chǔ)研究。特朗普總統(tǒng)呼吁在2021財年預算中，非國防人工智能研發(fā)的預算在兩年內(nèi)翻一番[8]。例如，NSF計算機與信息科學工程局(CISE)的信息與智能系統(tǒng)部(Division of Information and Intelligent Systems)在其長期穩(wěn)健的智能信息集成與情報學項目中，全力支持AI基礎(chǔ)研究的所有領(lǐng)域。另外，越來越多跨部門項目也資助AI基礎(chǔ)研究和使用激發(fā)的研究。目前一個最大的項目之一是國家機器人計劃(NRI，National Robotics Initiative)2.0。NRI2.0致力于與人協(xié)同作業(yè)的協(xié)作機器人(Co-robot)相關(guān)的基礎(chǔ)研究。它是國家科學基金會的CISE、工程局、教育和人力資源管理局、社會行為和經(jīng)濟科學局(SBE)以及一些機構(gòu)合作伙伴的聯(lián)合項目，這些合作機構(gòu)主要包括美國國防部空軍科學研究辦公室(AFOSR，Air Force Office of Scientific Research)、國防部(DOD)、能源部(DOE)、國家航空航天局(NASA)、海軍研究辦公室(ONR，Office of Naval Research)和美國農(nóng)業(yè)部國家糧食和農(nóng)業(yè)研究所(USDA/NIFA)。

3.2加速人工智能研究者和實踐者隊伍培養(yǎng)為了滿足國家對人工智能從業(yè)人員急劇增長的需求，美國必須加速人工智能研究者和實踐者隊伍培養(yǎng)。2019年10月，NSF建立國家人工智能研究院項目(National Artificial Intelligence Research Institutes program)，旨在培養(yǎng)一支面向未來的人工智能研究人員和實踐者(Researchers & Practitioners)隊伍，致力于顯著推進人工智能研究，加速具有變革意義的、人工智能驅(qū)動的創(chuàng)新發(fā)展[9]。美國通過學徒制、技能項目和STEM教育，以計算機科學為重點，為當代和未來幾代美國工人賦能，以確保美國工人包括聯(lián)邦工作人員能夠有機會對人工智能充分利用。特朗普總統(tǒng)指示所有聯(lián)邦機構(gòu)要優(yōu)先考慮與AI相關(guān)的學徒制項目和職業(yè)培訓機會。聯(lián)邦機構(gòu)支持研究生從事人工智能相關(guān)項目研究，向本科生提供嘗試大數(shù)據(jù)與人工智能方面的研究機會，為K12學生提供與計算思維相關(guān)的、有助于他們在數(shù)字世界取得成功的基本技能和能力，為企業(yè)家和社區(qū)提供學習AI應用的機會和支持[10]。

3.3筑牢人工智能全球領(lǐng)導力地位美國歷來重視AI對美國經(jīng)濟、社會、就業(yè)、國家安全等方面產(chǎn)生重大而深刻的影響。特朗普總統(tǒng)簽署行政令強調(diào)，確保美國在人工智能研發(fā)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導地位是國家的頭等大事(A Top Priority)。美國要在AI領(lǐng)域占據(jù)全球領(lǐng)導地位，這要取決于聯(lián)邦政府在人工智能標準制定中能否積極主動地發(fā)揮目標驅(qū)動作用。2019年8月，美國國家標準技術(shù)研究院(NIST，National Institute of Standards and Technology)緊接著發(fā)布了報告《美國在人工智能領(lǐng)域中的領(lǐng)導地位：聯(lián)邦參與技術(shù)標準和相關(guān)工具開發(fā)的規(guī)劃》[11]，其中確定了概念和術(shù)語、數(shù)據(jù)和知識、人機交互、指標、網(wǎng)絡、性能測試與報告方法、安全、風險管理和可信度等人工智能標準的九個領(lǐng)域，同時要為AI技術(shù)標準開發(fā)相關(guān)的支持工具，以促進人們對有效、可靠、健壯和可信的AI技術(shù)的應用和推廣。在AI領(lǐng)域的研發(fā)和創(chuàng)新，是保持“美國在人工智能領(lǐng)域全球領(lǐng)先地位”總體國家戰(zhàn)略的關(guān)鍵組成部分。美國有責任繼續(xù)發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，支持AI標準和相關(guān)工具的早期研究，推動人工智能領(lǐng)域的技術(shù)突破。

3.4推動人工智能關(guān)鍵技術(shù)突破創(chuàng)新過去幾年，最顯著的技術(shù)進步是使用統(tǒng)計模型或者人工神經(jīng)網(wǎng)絡的機器學習(ML)方法和應用。當今，人工智能領(lǐng)域正朝著構(gòu)建智能系統(tǒng)的方向發(fā)展，這些系統(tǒng)能夠有效地與人協(xié)作，更普遍地具有人類感知，包括創(chuàng)造性地開發(fā)人們教授機器人的交互式、可伸縮方式。這些趨勢推動人工智能在以下幾個方面進行突破與創(chuàng)新：大規(guī)模機器學習、深度學習、增強學習(Reinforcement Learning)、機器人、計算機視覺、協(xié)同系統(tǒng)、眾包與人類計算、算法博弈論與計算社會選擇、物聯(lián)網(wǎng)、神經(jīng)計算等[12]。

3.5構(gòu)建人工智能協(xié)調(diào)發(fā)展的創(chuàng)新生態(tài)美國不是通過自上而下的政府政策而是無與倫比的(Unparalleled)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，保持其在人工智能領(lǐng)域的全球領(lǐng)導地位。在價值引領(lǐng)方面[13]，美國強調(diào)人工智能技術(shù)必須反映美國核心價值觀，如自由、人權(quán)保障、法治、體制穩(wěn)定、隱私權(quán)、尊重知識產(chǎn)權(quán)和人人有機會追求夢想等。這就要求人工智能技術(shù)是可理解的、可信的、健壯的和安全的，并且考慮人工智能對社會更廣泛的影響；在參與主體方面，聯(lián)邦機構(gòu)、學術(shù)界、私營部門創(chuàng)新者和非營利組織等發(fā)揮著其獨特和必要的作用，同時這些利益相關(guān)者互惠合作，產(chǎn)生積極的協(xié)同效應；在數(shù)據(jù)資源方面，美國的政策是擴大專家獲取高質(zhì)量、有效和完全可追蹤的聯(lián)邦數(shù)據(jù)、模型和計算資源，用于聯(lián)邦資助的人工智能研發(fā)，提高美國人工智能專家的競爭力；在人機協(xié)同方面，強調(diào)人工智能系統(tǒng)對人類能力的補充與增強作用，通過“替代、增強、修改、重塑”[14]等方式為人類賦能；在管理體制方面，特朗普政府成立了專門的跨部門人工智能特設機構(gòu)，整體協(xié)調(diào)聯(lián)邦各部門獨特的AI研發(fā)使命與國家戰(zhàn)略高度一致，制定了第一份關(guān)于人工智能原則的國際聲明，發(fā)布了第一份人工智能技術(shù)標準的戰(zhàn)略規(guī)劃，首次公布了政府范圍內(nèi)非防御性人工智能研發(fā)支出的報告，并發(fā)布了第一份關(guān)于可信人工智能技術(shù)的開發(fā)、測試、部署和應用的人工智能監(jiān)管文件等；在國際環(huán)境方面，美國需要在國際上建立促進美國人工智能研究和創(chuàng)新的全球環(huán)境，在為美國人工智能產(chǎn)業(yè)打開市場的同時，保護美國在人工智能領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢。

4 美國國家戰(zhàn)略行動的啟示與借鑒

人工智能成為國際競爭的新高地和新焦點。為搶抓人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇，構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，2017年7月18日，國務院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》(國發(fā)〔2017〕35號)，標志著我國人工智能國家戰(zhàn)略正式拉開序幕。經(jīng)過多年持續(xù)積累，我國在AI領(lǐng)域取得重要進展，國際科技論文發(fā)表量和發(fā)明專利授權(quán)量已居世界第二，部分領(lǐng)域核心關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)重要突破。同時也要清醒地看到，我國人工智能整體發(fā)展水平與發(fā)達國家相比仍存在差距，缺少重大原創(chuàng)成果，在基礎(chǔ)理論、核心算法以及關(guān)鍵設備、高端芯片、重大產(chǎn)品與系統(tǒng)、基礎(chǔ)材料、元器件、軟件與接口等方面差距較大；科研機構(gòu)和企業(yè)尚未形成具有國際影響力的生態(tài)圈和產(chǎn)業(yè)鏈，缺乏系統(tǒng)的超前研發(fā)布局；人工智能尖端人才遠遠不能滿足需求；適應人工智能發(fā)展的基礎(chǔ)設施、政策法規(guī)、標準體系亟待完善[15]。

面對新形勢、新情況和新需求，辯證地借鑒吸收發(fā)達國家人工智能國家戰(zhàn)略管理體系、戰(zhàn)略定位、實施路徑、人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)融合等方面的有益經(jīng)驗具有十分重要的現(xiàn)實意義。

4.1全面加強人工智能基礎(chǔ)研究要根據(jù)人工智能基礎(chǔ)研究投入大、周期長、風險高的特點，從團隊組建、支撐平臺、經(jīng)費投入、運行機制和政策保障等方面，緊緊圍繞經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全的重大需求，集中力量攻克一批AI相關(guān)的重大科學問題，實現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果重大突破。要突破應用基礎(chǔ)理論瓶頸，重點瞄準應用目標明確、有望引領(lǐng)人工智能技術(shù)升級的基礎(chǔ)理論方向，加強大數(shù)據(jù)智能、跨媒體感知計算、人機混合智能、群體智能、自主協(xié)同與決策等基礎(chǔ)理論研究。要布局前沿基礎(chǔ)理論研究，針對可能引發(fā)人工智能范式變革的方向，前瞻布局高級機器學習、類腦智能計算、量子智能計算等跨領(lǐng)域基礎(chǔ)理論研究。

4.2加速人工智能相關(guān)人才培養(yǎng)習近平總書記指出，要把培養(yǎng)優(yōu)秀人才和吸引優(yōu)秀人才、用好優(yōu)秀人才結(jié)合起來[16]。為了破解國家人工智能人才短缺的短板：一是采用“本土培養(yǎng)為主、國外引進為輔”的策略，加速培養(yǎng)人工智能科學家和專家人才；二是在中小學逐漸普及人工智能教育，提高青少年人工智能素養(yǎng)(AI Competency)；三是開展繼續(xù)教育和技能培訓，提高在職人員的人工智能的技術(shù)素養(yǎng)。

4.3打造高質(zhì)量發(fā)展的人工智能生態(tài)系統(tǒng)人工智能生態(tài)系統(tǒng)是由核心價值、管理體制、參與主體、文化制度、產(chǎn)業(yè)應用、數(shù)據(jù)資源、支撐平臺等要素構(gòu)成的具有自我調(diào)節(jié)、協(xié)調(diào)發(fā)展的動態(tài)開放系統(tǒng)。所謂高質(zhì)量發(fā)展是指通過系統(tǒng)要素之間的相互作用、相互協(xié)調(diào)、相互配合，共同促進每個系統(tǒng)要素和整個生態(tài)系統(tǒng)朝著“更高質(zhì)量、更有效率、更加公平、更可持續(xù)”的發(fā)展。為了加快人工智能與經(jīng)濟、社會、國防深度融合，需要構(gòu)筑知識群、技術(shù)群、產(chǎn)業(yè)群互動融合和人才、制度、文化相互支撐的生態(tài)系統(tǒng)。

4.4深化人工智能產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新應用我國人工智能“三步走”戰(zhàn)略目標是：到2020年人工智能總體技術(shù)和應用與世界先進水平同步；2025年人工智能部分技術(shù)與應用達到世界領(lǐng)先水平；到2030年人工智能技術(shù)與應用總體達到世界領(lǐng)先水平。深化人工智能產(chǎn)業(yè)的應用和創(chuàng)新，培育壯大人工智能產(chǎn)業(yè)，培育智能經(jīng)濟，這是為我國經(jīng)濟和社會發(fā)展注入新動能的必然選擇。要堅持人工智能研發(fā)攻關(guān)、產(chǎn)品應用和產(chǎn)業(yè)培育“三位一體”推進，強化創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈深度融合、技術(shù)供給和市場需求互動演進，以AI技術(shù)突破推動領(lǐng)域應用和產(chǎn)業(yè)升級，以應用示范推動技術(shù)變革和系統(tǒng)優(yōu)化。

4.5參與人工智能相關(guān)標準和工具研發(fā)為了設計和開發(fā)出安全、有效、有益于社會的人工智能，開發(fā)人員、用戶和決策者將需要用于評估AI技術(shù)能力和風險的基準和標準。全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會人工智能分技術(shù)委員會(SAC/TC 28/SC 42)將在制定這些新的基準、標準和相關(guān)工具研發(fā)方面發(fā)揮著主導作用，并積極參與ISO/IEC JTC 1 SC 42人工智能標準化項目，加強AI標準與工具研制的國際交流合作。