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| 本文作者： 楊曉凡 | 2019-08-20 20:17 |
雷鋒網(wǎng) AI 科技評(píng)論按：隨著 AI 技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，我們似乎開(kāi)始陷入一種尷尬的局面：我們既相信 AI 還有很大的潛能、可以在社會(huì)的許多層面起到幫助，同時(shí)我們也在 AI 的安全性、隱私、與人共處、長(zhǎng)期發(fā)展等問(wèn)題上陷入紛爭(zhēng)。
如果想讓 AI 技術(shù)持續(xù)發(fā)展、并讓 AI 為人類造福，整個(gè)領(lǐng)域需要在未來(lái)的幾十年里做什么？這個(gè)問(wèn)題很難回答，尤其很難給出具體的操作建議。不過(guò)現(xiàn)在已經(jīng)有學(xué)術(shù)組織給出了一份深思熟慮的答案，US. Computing Community Consortium（美國(guó)計(jì)算社區(qū)聯(lián)盟，CCC）與 AAAI 學(xué)會(huì)共同發(fā)布了一份長(zhǎng)達(dá) 108 頁(yè)的《A 20-Year Community Roadmap for Artificial Intelligence Research in the US》（未來(lái)二十年美國(guó)人工智能科研社區(qū)路線圖）報(bào)告，針對(duì)未來(lái)二十年的時(shí)間段，嚴(yán)肅、詳細(xì)地討論了當(dāng)前 AI 遇到的挑戰(zhàn)、對(duì)未來(lái) AI 遠(yuǎn)景的展望、解決關(guān)鍵問(wèn)題所需的科研重點(diǎn)，以及提出了一系列具體可執(zhí)行的操作建議。
這份路線圖報(bào)告的負(fù)責(zé)人是 AAAI 學(xué)會(huì)主席 Yolanda Gil 和候選主席 Bart Selman，參與 workshop 討論的更包括俄勒岡州立大學(xué)教授 Tom Dietterich 以及斯坦福大學(xué)教授李飛飛。
雷鋒網(wǎng) AI 科技評(píng)論把這份報(bào)告的主干內(nèi)容總結(jié)如下。
學(xué)術(shù)界和工業(yè)界已經(jīng)共同探索人工智能（Artificial Intelligence）長(zhǎng)達(dá)幾十年的時(shí)間，這些探索也為工業(yè)界、政府、社會(huì)帶來(lái)了巨大的回報(bào)。當(dāng)今的 AI 系統(tǒng)可以執(zhí)行多種語(yǔ)言的翻譯、識(shí)別圖像和視頻中的物體、優(yōu)化生產(chǎn)流程、控制汽車，等等。AI 系統(tǒng)的發(fā)展不僅僅創(chuàng)造了一個(gè)萬(wàn)億美元產(chǎn)值的工業(yè)領(lǐng)域（預(yù)計(jì)這個(gè)領(lǐng)域在 3 年后還會(huì)翻 4 倍），也展現(xiàn)出了人們對(duì)公平的、可解釋的、可信任的、安全的 AI 系統(tǒng)的需求。人們希望未來(lái)的 AI 系統(tǒng)能有效地理解它們（和人類一同）存在并影響的世界，能有效地、符合道德地處理復(fù)雜任務(wù)和責(zé)任，能和人類建立有意義的溝通，并且通過(guò)經(jīng)驗(yàn)積累的過(guò)程提升它們的認(rèn)知。
如何完全發(fā)揮出 AI 技術(shù)的潛力是一個(gè)重大科研挑戰(zhàn)，它需要 AI 科研活動(dòng)進(jìn)行大幅改革，輔以大規(guī)模、持續(xù)的投資。下文就是 CCC 和 AAAI 對(duì)于未來(lái) AI 發(fā)展的主要建議，隨之形成了未來(lái)二十年 AI 科研和發(fā)展路線圖。
AI 技術(shù)有潛力為社會(huì)的各個(gè)組成部分帶來(lái)變革、持續(xù)的創(chuàng)新以及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。但同時(shí)，具備這些能力的系統(tǒng)的安全性、可靠性如何，人們還有許多擔(dān)憂；在未來(lái) AI 發(fā)揮巨大作用的世界中，人類的工作將會(huì)有何變化也有擔(dān)憂。這份路線圖中分以下六個(gè)領(lǐng)域描繪了 AI 帶來(lái)的益處：
提高人類健康水準(zhǔn)、提升生活品質(zhì)
提供終身的教育與培訓(xùn)
重新設(shè)計(jì)商業(yè)創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng)力
加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新
拓展基于實(shí)證的社會(huì)機(jī)遇與政策
革新國(guó)防與安全
路線圖中也通過(guò)清晰的小故事介紹了 AI 創(chuàng)新將會(huì)如何影響個(gè)人、組織團(tuán)體以及整個(gè)社會(huì)。潛在的 AI 創(chuàng)新包括健康監(jiān)控及顧問(wèn)、精神與行為健康教練、更好的遠(yuǎn)程教育、更快捷有效的自然災(zāi)害響應(yīng)、更快的礦物資源勘探、水資源的準(zhǔn)確模型、敏捷的跨學(xué)科醫(yī)學(xué)科研、個(gè)人設(shè)備的商業(yè)創(chuàng)新、供應(yīng)鏈延遲的解決方案，以及有自我恢復(fù)能力的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。所有這些創(chuàng)新都需要在 AI 的關(guān)鍵領(lǐng)域做出大范圍的基礎(chǔ)科研進(jìn)步。
智慧集成（Integrated intelligence），包括：訂制組合模塊化 AI 技能所需的基礎(chǔ)規(guī)范，開(kāi)發(fā)為特定用戶需求確定所需通用能力的方法，建立機(jī)器可以理解的開(kāi)放世界知識(shí)庫(kù)，以及理解人類的智慧，以便啟發(fā)更多的 AI 創(chuàng)新以及建立人類認(rèn)知的模型。
有意義的交互（Meaningful interaction），包括：探索能讓混合組隊(duì)的人類和機(jī)器之間進(jìn)行有效合作的技術(shù)，在保護(hù)隱私的同時(shí)合并多種不同的溝通模態(tài)（語(yǔ)言、視覺(jué)、感情），負(fù)責(zé)任、可被信任的行為，而且可以被用戶直接引導(dǎo)，以及讓人類和 AI 系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)中和真實(shí)世界中都可以充分互動(dòng)。
自我認(rèn)知學(xué)習(xí)（Self-aware learning）：發(fā)展魯棒的、可信賴的學(xué)習(xí)，量化不確定性和可持續(xù)性，從小數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)、根據(jù)指導(dǎo)學(xué)習(xí)，把先驗(yàn)知識(shí)集成到學(xué)習(xí)中，從數(shù)值數(shù)據(jù)和觀察中建立因果模型和可操作模型，為內(nèi)部感知和行為學(xué)習(xí)實(shí)時(shí)動(dòng)作。
針對(duì)路線圖中的活動(dòng)，我們可以列舉出面臨的幾個(gè)挑戰(zhàn)。
首先，這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)從最初對(duì)算法和理論的學(xué)術(shù)性關(guān)注前進(jìn)到了持續(xù)數(shù)據(jù)收集+交互社會(huì)實(shí)驗(yàn)+大規(guī)模世界知識(shí)的工業(yè)化階段。在此基礎(chǔ)上，科技工業(yè)界利用大規(guī)模資源（包括數(shù)據(jù)集、知識(shí)圖、專用計(jì)算機(jī)以及大批 AI 工程師）推動(dòng)了許多創(chuàng)新。
然而，應(yīng)對(duì)上述的優(yōu)先科研目標(biāo)需要適當(dāng)?shù)馁Y源，需要能夠支持能具前瞻和實(shí)驗(yàn)性的科研。如果沒(méi)有合適的資源，學(xué)術(shù) AI 研究將會(huì)受到限制；而如果學(xué)術(shù)界無(wú)法給基礎(chǔ)問(wèn)題給出回答，工業(yè)界的 AI 應(yīng)用所能做出的創(chuàng)新也會(huì)很有限。它們面對(duì)的限制、激勵(lì)和時(shí)間表也大有不同：工業(yè)界很大程度上由實(shí)際的、短期的解決方案驅(qū)動(dòng)，而學(xué)術(shù)界追尋的是很多基礎(chǔ)性的、長(zhǎng)期問(wèn)題的答案。
除此之外，這些 AI 挑戰(zhàn)不僅可以在計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程學(xué)的各個(gè)部分看到，也為認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)、數(shù)學(xué)、公共政策、道德、教育、溝通等更多領(lǐng)域帶來(lái)了挑戰(zhàn)。人才短缺也是當(dāng)前 AI 生態(tài)系統(tǒng)中存在的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：對(duì) AI 專家的需求已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了供給，而且如果我們不做點(diǎn)什么的話這個(gè)缺口只會(huì)越來(lái)越大。許多 AI 教職人員都已經(jīng)被企業(yè)里獨(dú)特的數(shù)據(jù)和豐富的資源吸引而離開(kāi)了學(xué)校，亞洲、歐洲的數(shù)十億美元規(guī)模的 AI 投資也吸引了美國(guó)的博士畢業(yè)生前去工作。
最后，關(guān)于 AI 系統(tǒng)的安全性、易被攻擊、AI 道德以及 AI 對(duì)未來(lái)人類工作的影響也有許多擔(dān)憂。
克服這些挑戰(zhàn)需要 AI 科研活動(dòng)進(jìn)行重新創(chuàng)新，創(chuàng)造更加綜合性的國(guó)家級(jí) AI 基礎(chǔ)設(shè)施，并且重新思考 AI 時(shí)代的勞動(dòng)力應(yīng)當(dāng)如何培養(yǎng)。以此為目標(biāo)，本路線圖提出以下的具體措施建議：
一，創(chuàng)建并運(yùn)營(yíng)一個(gè)國(guó)家級(jí)的 AI 基礎(chǔ)設(shè)施，它通過(guò)下面四種緊密連接的能力服務(wù)學(xué)術(shù)界、企業(yè)界以及政府：
開(kāi)放 AI 平臺(tái)以及資源：收集大量可以 AI 所需的資源，包括準(zhǔn)確的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集、軟件、知識(shí)庫(kù)、軟件測(cè)試環(huán)境、機(jī)器人測(cè)試環(huán)境，可以隨時(shí)供學(xué)術(shù)科研使用，也可以供企業(yè)和政府使用
持續(xù)的群體驅(qū)動(dòng)的 AI 挑戰(zhàn)：AI 科研群體自發(fā)提出的、不斷更新、不斷升級(jí)的科研問(wèn)題，這同時(shí)也是對(duì)開(kāi)放 AI 資源庫(kù)的持續(xù)更新和升級(jí)
國(guó)家級(jí) AI 科研中心：多所高校合作建立的科研機(jī)構(gòu)，提供必需的資金和基礎(chǔ)設(shè)施支持?jǐn)?shù)百名教職員工、200+位 AI 工程師、500+位學(xué)生進(jìn)行長(zhǎng)期的 AI 科研研究。這里也就可以同時(shí)成為學(xué)生的訓(xùn)練場(chǎng)所以及學(xué)術(shù)界、工業(yè)界、政府人事的學(xué)術(shù)訪問(wèn)目的地。
目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的 AI 實(shí)驗(yàn)室：社會(huì)中不同歸屬的 AI 實(shí)驗(yàn)室有極大潛力產(chǎn)生巨大的社會(huì)影響。AI 科研人員可以在這里接觸到獨(dú)特的數(shù)據(jù)和領(lǐng)域知識(shí)，比如 AI 醫(yī)療、AI 家具、AI 學(xué)校。這些實(shí)驗(yàn)室可以和國(guó)家級(jí) AI 科研中心建立緊密合作，可以提出要求、協(xié)助科研并轉(zhuǎn)化科研成果。這些實(shí)驗(yàn)室對(duì)于 AI 技術(shù)研發(fā)、AI 傳播、勞動(dòng)力訓(xùn)練都能起到關(guān)鍵作用?？梢杂烧峁┵Y金，支持 50 位數(shù)量級(jí)的長(zhǎng)期的 AI 研究員、50 位訪問(wèn)學(xué)者、100-200 位 AI 工程師與技術(shù)人員，以及 100 位領(lǐng)域?qū)＜液推胀üぷ魅藛T。
二，重新思考以及訓(xùn)練 AI 時(shí)代的勞動(dòng)力。在上述的國(guó)家級(jí) AI 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上：
開(kāi)發(fā) AI 基礎(chǔ)設(shè)施級(jí)別的 AI 課程：設(shè)計(jì)能激發(fā)對(duì) AI 的早期興趣以及了解的課程，從幼兒園開(kāi)始并不斷拓展，持續(xù)到本科以及研究生課程中
為高等 AI 學(xué)位建立雇傭和留存機(jī)制：允許有才干的學(xué)生獲得較高的學(xué)位，為博士學(xué)歷的研究人員設(shè)計(jì)留任機(jī)制，為 AI 課程教職人員設(shè)立額外的資源支持
增強(qiáng)弱勢(shì)群體的活力：為 AI 科研領(lǐng)域引入更多潛在人才
激勵(lì)正在萌生的跨領(lǐng)域 AI 學(xué)科：鼓勵(lì)學(xué)生和科研領(lǐng)域更多地考慮跨學(xué)科的 AI 研究，比如 AI 安全工程、AI 社會(huì)影響分析；這同時(shí)也能幫助建立能完全理解 AI 方方面面影響的勞動(dòng)力群體以及科研生態(tài)
強(qiáng)調(diào) AI 道德和政策：在 AI 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中注重引入人類道德以及相關(guān)的責(zé)任準(zhǔn)則
訓(xùn)練技術(shù)熟練的 AI 工程師及技術(shù)人員：在國(guó)家級(jí) AI 基礎(chǔ)架構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)不同級(jí)別的 AI 人才培訓(xùn)體系提供支持，包括社區(qū)大學(xué)、在職培訓(xùn)、職業(yè)資格證以及在線學(xué)位
三，基礎(chǔ) AI 科研的核心規(guī)劃非常重要。這個(gè)路線圖中描繪的資源和行動(dòng)不應(yīng)該取代當(dāng)前的 AI 科研資金開(kāi)源模式。這些為 AI 科研、為培養(yǎng)年輕研究員、為集成 AI 科研和教育、為集結(jié)不同領(lǐng)域合作提供成熟廣泛的支持的核心規(guī)劃是本路線圖中描繪的更多行動(dòng)的關(guān)鍵組成部分，而它們本身也需要更全面的支持。
以上所有都需要都需要在本路線圖描繪的二十年間有大規(guī)模的、持續(xù)的政府投資，不過(guò)收益也將會(huì)是革命性的。這些建議不僅僅是為跨領(lǐng)域、面向未來(lái)、推動(dòng)科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的研發(fā)提供了落腳點(diǎn)，也考慮到了安全、可靠性、政策、道德等等問(wèn)題。這個(gè)路線圖中的建議還能夠幫助最優(yōu)秀的人才們更長(zhǎng)期地留在富饒的科研土壤中，在這個(gè)至關(guān)重要的技術(shù)領(lǐng)域里創(chuàng)造豐富的人類智慧成果 —— 這也是對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的又一個(gè)重要好處。
這個(gè)路線圖嘗試從多個(gè)角度、多個(gè)相關(guān)學(xué)科視角指出未來(lái)二十年中的優(yōu)先 AI 科研目標(biāo)，也是團(tuán)體合作的成果。這些優(yōu)先 AI 科研目標(biāo)的判斷來(lái)自于 AI 在健康、教育、科研、創(chuàng)新、公平、安全等領(lǐng)域的潛在益處的詳細(xì)分析。整個(gè)路線圖文檔的編排圍繞著三個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域：智慧集成系統(tǒng)、支持有意義的互動(dòng)、以及發(fā)展自我認(rèn)知學(xué)習(xí)。本路線圖中提出的方案將領(lǐng)導(dǎo)這個(gè)領(lǐng)域走向用于創(chuàng)新的 AI 科研新時(shí)代，以便解決長(zhǎng)期存在的以及跨學(xué)科的問(wèn)題。
與這些科研重點(diǎn)一同，來(lái)自 AI 界共同體的發(fā)現(xiàn)和討論帶來(lái)了具體的操作建議。這些發(fā)現(xiàn)揭示了基礎(chǔ)設(shè)施、教育、勞動(dòng)力能力等方面的重大阻礙因素，也為新的國(guó)家級(jí) AI 基礎(chǔ)設(shè)施、勞動(dòng)力培訓(xùn)方案提出了建議，它們將能夠?yàn)?AI 研發(fā)的整體圖景帶來(lái)顯著的、變革式的影響。這些投入將極大地加速 AI 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，并對(duì)整個(gè)社會(huì)的方方面面產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。
這份長(zhǎng)達(dá) 108 頁(yè)的報(bào)告已經(jīng)同步公開(kāi)發(fā)表在 arXiv（1908.02624），歡迎感興趣的讀者下載閱讀。
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