美国NSF投资2.8亿美元支持人工智能项目开发
自7月23日白宫发布《赢得人工智能竞赛:美国人工智能行动计划》以来,美国国家科学基金会(NSF)发布4项资助,落实该计划提出的多项优先事项。
1、向国家人工智能研究机构投资1亿美元。7月29日,NSF与美国第一资本金融公司(Capital One)和英特尔公司共同宣布投资1亿美元,支持5个国家人工智能研究所和一个社区中心[1]。这些研究所将推动心理健康、材料发现、科学、技术、工程和数学教育、人机协作以及药物开发等高影响力领域的突破。
(1)人工智能材料研究所(AI-MI)。该研究所由康奈尔大学牵头,致力于加速发现下一代材料,以推动能源、可持续性和量子技术的发展。AI-MI将建立“人工智能材料科学生态系统”云平台,整合大模型、实验数据、模拟结果、图像和科学文献等资源,并与高中、大学及产业界合作,为各个层次的学生提供教育和培训,开辟人工智能与物理科学交叉领域的新职业发展路径。
(2)机器学习基础人工智能研究所(IFML)。IFML由德克萨斯大学奥斯汀分校牵头,是2020年成立的首批国家人工智能研究所之一。IFML在扩散模型方面的研究是谷歌多项重要产品背后的核心技术,为Stable Diffusion 3和Flux等广泛应用的图像生成模型提供了支持。在该项投资的支持下,IFML将在过去5年成果的基础上,进一步开发新的基础性工具,推动生成式人工智能的发展,将生成式人工智能拓展至蛋白质工程和临床影像等新领域。同时,该研究所还计划开发处理噪声数据的新方法,提升模型的可靠性,以应对人工智能在医疗健康领域应用中的关键挑战。
(3)学生人工智能团队合作研究所(iSAT)。该研究所由科罗拉多大学博尔德分校牵头,是2020年宣布成立的首批国家人工智能研究所之一,致力于改变人工智能在课堂上的应用方式,增强科学、技术、工程和数学(STEM)学习效果。该研究所开发了两个人工智能合作伙伴,通过与教师密切合作,促进讨论、探索和推理,帮助学生小组共同学习。已有超过6000名中学生和教育工作者受益于这些工具和新的人工智能课程。下一阶段,iSAT将继续推进人工智能对小组学习的支持,并开发为期一学期的课程,以培养学生的人工智能素养。
(4)分子制造实验室研究所(MMLI)。该研究所由伊利诺伊大学香槟分校牵头,也是2020年宣布成立的首批国家人工智能研究所之一。该研究所致力于开发尖端人工智能和机器学习技术,以大幅加快分子的发现和创造,从而应用于医药、材料和清洁能源领域。下一阶段,将开发先进的人工智能工具,包括新型语言模型和智能代理,用于推理、预测并辅助设计有用的分子,例如药物、催化剂和新材料。
(5)人工智能助理交互研究所(ARIA)。该研究所由布朗大学牵头,将加速开发更安全、更有效、更能适应个人用户需求的下一代人工智能助理。
(6)人工智能研究所虚拟组织(AIVO)。该组织由加州大学戴维斯分校牵头,是整个国家人工智能研究所网络的国家级枢纽。在2022年成功启动的试点项目的基础上,该组织将联邦政府资助的人工智能研究所、政府利益相关者和公众联系起来,打造一个紧密协作的创新生态系统。通过举办活动、提供交流工具和协作支持,促进整个网络的沟通,帮助建立新的公私合作伙伴关系。此外,还将提高公众对人工智能如何帮助应对现实挑战的认识,促进公众参与。
2、投资1亿美元建设新的国家人工智能可编程云实验室网络。8月5日,NSF宣布将投资1亿美元支持“可编程云实验室”网络,旨在扩大尖端技术的使用范围,以加速科学发现和创新的自动化[2]。该计划由NSF的技术、创新与伙伴关系部(TIP)牵头。
该投资将实施一项新计划,即“NSF测试平台:面向可编程云实验室网络”(PCL测试平台),通过自动化实验室基础设施加速人工智能科学的发展。PCL测试平台将在全国范围内建立人工智能实验室,以整合、测试、评估和验证基于人工智能的新型尖端技术的能力,从而打造一个可远程访问的实验室网络,运行自定义的、用户编程的人工智能工作流程。最初的重点将放在生物技术和材料科学领域。
PCL测试平台将使人工智能在实验室实验的每个阶段的应用成为可能,从而提高准确性、效率、理解力和整体影响力。在实验前阶段,研究人员可以探索人工智能如何帮助设计最佳设置或预测可能的结果,减少反复试验并节省时间和资源。在实验过程中,人工智能可以通过传感器或成像工具跟踪实时数据,自动控制实验条件,并进行实时调整以保持准确性或应对异常情况。在实验后,研究人员可以利用人工智能规划后续步骤或加快数据分析和可视化速度。TIP将向高等教育机构、非营利组织和营利性组织资助6个项目,每个项目每年最高500万美元,为期4年。
3、与英伟达合作助力艾伦人工智能研究所(Ai2)开发完全开放的AI模型。8月14日,NSF宣布与英伟达合作,共同开发一套人工智能模型,旨在提升美国科学家利用人工智能的能力,推动科学探索,并确保美国在人工智能驱动的研究和创新领域的领导地位[3]。NSF将通过中等规模研究基础设施项目出资7500万美元,英伟达额外提供7700万美元,以支持由Ai2领导的“开放多模态人工智能基础设施”(OMAI)项目。这项公私投资推进了美国人工智能行动计划规定的优先事项,以加速人工智能驱动的科学研究,并确保美国研发领先的开放模型。
在该资助下,Ai2将创建基于科学数据和文献进行训练的开源、多模态大型语言模型。这些工具将使美国的研究和开发人员能够更快地处理和分析研究成果,生成代码和可视化效果,并将新见解与过去的发现联系起来,从而加速材料科学、生物学、能源等领域的突破。Ai2工作的初步应用将包括加速新材料的发现、改善蛋白质功能预测等,以促进生物医学进步并解决当今大型语言模型中的核心弱点。
4、投资200万美元建设人工智能测试平台。8月6日,NSF宣布拨款超过200万美元,用于支持人工智能测试平台的开发[4]。获资助的项目将探索人工智能在无线通信、智能交通、灾害规划和精准农业等多个领域的应用。代表性的项目包括:
(1)基于传感器的测试平台,助力推进无线+人工智能领域的创新研究。该全新测试平台由罗格斯大学新布朗斯维克分校牵头,将无线技术与人工智能相结合,以提升下一代网络的性能和可靠性。这种组合方法有望为先进制造、智慧城市、交通运输等领域的挑战提供解决方案。
(2)农业人工智能测试平台。由康奈尔大学牵头,将在康奈尔农业系统测试平台上建立一个人工智能就绪的实景实验室,旨在推动农业和食品系统的人工智能创新。通过在现实农业条件下开发和安全地测试新的人工智能技术,该测试平台将帮助农民更高效地种植作物,减少水和肥料等资源的消耗,并适应不断变化的气候和市场条件,从而为农民、消费者以及更广泛的食品供应链带来切实的利益。
(3)灾害韧性与危机评估测试平台。由马里兰大学巴尔的摩分校牵头,将利用人工智能、机器人技术、传感器和实时数据,更快、更智能地应对野火、地震、暴风雪和飓风等紧急情况。该项目可以改变城市应对、应对和恢复自然灾害的方式,帮助搜救队在紧急情况下做出更明智的决策。
(4)智能感知人工智能(SmartSenseAI)实验室:自动驾驶交通服务机器学习研究的全面评估。由密歇根大学安娜堡分校牵头,将增强由NSF资助的Mcity 2.0测试平台,以支持对自动驾驶汽车、无人机及其驱动的机器学习系统进行更安全、更真实的测试。此次升级将使研究人员能够在端到端驾驶场景中测试算法,包括车辆、人员和基础设施之间的交互。该实验室还将探索如何支持送货无人机、自动驾驶出租车以及自动充电或清洁等新服务,并有可能加速部署更安全、更可靠的自动驾驶交通技术。
(王海霞 唐蘅 黄茹)
[1] NSF announces $100 million investment in National Artificial Intelligence Research Institutes awards to secure American leadership in AI. https://www.nsf.gov/news/nsf-announces-100-million-investment-national-artificial
[2] NSF to invest in new national network of AI-programmable cloud laboratories .https://www.nsf.gov/news/nsf-invest-new-national-network-ai-programmable-cloud
[3] NSF and NVIDIA partnership enables Ai2 to develop fully open AI models to fuel U.S. scientific innovation. https://www.nsf.gov/news/nsf-nvidia-partnership-enables-ai2-develop-fully-open-ai
[4] NSF invests in AI-ready test beds to accelerate U.S. leadership. https://www.nsf.gov/news/nsf-invests-ai-ready-test-beds-accelerate-us-leadership