[[402228]]

要 點(diǎn)

Main Point

• 美國(guó)仍然是人工智能(AI)技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，并有其他國(guó)家很難獲得的一系列優(yōu)勢(shì)。而中國(guó)在面部識(shí)別領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。
• 數(shù)據(jù)作為通用戰(zhàn)略資源的重要性被過(guò)分夸大?；谑找孢f減定律，無(wú)限數(shù)量的數(shù)據(jù)并不是無(wú)限地更好。審慎的政策可以確保美國(guó)研究人員和公司擁有必要數(shù)量且種類繁多的數(shù)據(jù)，以保證其在AI中的優(yōu)勢(shì)。
• AI生態(tài)系統(tǒng)是全球性、開(kāi)放性的。盡管特定的AI應(yīng)用受現(xiàn)有美國(guó)法律保護(hù)，但廣泛限制合作會(huì)減緩美國(guó)AI的發(fā)展速度。
• 美國(guó)應(yīng)調(diào)整移民政策，以確保美國(guó)仍然是人力資本和AI發(fā)展人才的全球樞紐。
• 半導(dǎo)體是AI的基礎(chǔ)。美國(guó)應(yīng)該增加對(duì)先進(jìn)半導(dǎo)體制造設(shè)備的投資，并在美國(guó)建設(shè)最先進(jìn)的半導(dǎo)體制造設(shè)施，以提高其能力。
• 美國(guó)應(yīng)與盟國(guó)和伙伴合作，圍繞民主使用AI制定國(guó)際規(guī)范。

No.1 引言

人工智能(AI)是一種通用技術(shù)，可以對(duì)大多數(shù)經(jīng)濟(jì)部門產(chǎn)生重大影響2。美國(guó)已經(jīng)在科學(xué)創(chuàng)新、醫(yī)療保健、能源和運(yùn)輸領(lǐng)域看到了廣闊的應(yīng)用前景。語(yǔ)音識(shí)別、翻譯、自然語(yǔ)言處理和圖像處理等技術(shù)的進(jìn)步可以讓人工智能得到廣泛應(yīng)用，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)并實(shí)現(xiàn)難以預(yù)測(cè)的新功能。

[[402229]]

圖1 AI的廣泛應(yīng)用

對(duì)美國(guó)而言，中國(guó)在AI領(lǐng)域是其一個(gè)令人敬畏的對(duì)手，但在大多數(shù)方面，美國(guó)仍處于領(lǐng)先地位。美國(guó)可以通過(guò)增加研究和基礎(chǔ)設(shè)施投資、相對(duì)開(kāi)放的技術(shù)開(kāi)發(fā)政策、高質(zhì)量移民以及與民主國(guó)家結(jié)盟的戰(zhàn)略來(lái)維持其在AI領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位(Cohen and Fontaine 2020; Rasser et al. 2020)。這一戰(zhàn)略要求保持全球研究的開(kāi)放性，保持美國(guó)作為全球計(jì)算機(jī)技術(shù)和工程人才中心的地位，制定有針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)緩解戰(zhàn)略，以加強(qiáng)美國(guó)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位。

本文通過(guò)討論有關(guān)中美AI競(jìng)爭(zhēng)的四場(chǎng)辯論來(lái)詳細(xì)闡述這一策略：開(kāi)放研究系統(tǒng)對(duì)美國(guó)有利或不利的程度;人力資本的作用;中國(guó)是否具有數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì);以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的作用。最后，本文針對(duì)美國(guó)聯(lián)邦政策提出了一些建議，其中強(qiáng)調(diào)了針對(duì)全球相互依存的風(fēng)險(xiǎn)管理方法。

圖2 增強(qiáng)美國(guó)在人工智能領(lǐng)域?qū)嵙Φ牟呗?/p>

No.2 開(kāi)放式全球研究的優(yōu)勢(shì)

早在2012年AI熱潮開(kāi)始之前，該領(lǐng)域就以強(qiáng)大的開(kāi)放出版規(guī)范為特征。絕大多數(shù)AI研究都發(fā)表在arXiv.org上，這是一個(gè)由康奈爾大學(xué)維護(hù)的免費(fèi)科學(xué)論文資源庫(kù)。大多數(shù)具有AI研究實(shí)驗(yàn)室的主要技術(shù)公司，包括Google、Facebook、Amazon和Microsoft，都允許研究人員自由地發(fā)表他們的大部分工作。但是，隨著時(shí)間的推移，商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，并且隨著研究向應(yīng)用程序的發(fā)展，這種開(kāi)放性可能會(huì)減弱。

開(kāi)放的分布式環(huán)境以多種方式加快了研究進(jìn)度。但對(duì)于關(guān)心保護(hù)美國(guó)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的決策者來(lái)說(shuō)，AI生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)放性似乎是不可取的。雖然需要建設(shè)性的風(fēng)險(xiǎn)緩解戰(zhàn)略，但廣泛限制美國(guó)AI研究的外部訪問(wèn)將適得其反。特定的AI應(yīng)用已經(jīng)受到出口管制的保護(hù)，包括軍事和執(zhí)法技術(shù)3。由于這些應(yīng)用程序僅占AI潛在用途的一小部分，而非敏感應(yīng)用程序卻具有促進(jìn)美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和繁榮的作用，因此，旨在廣泛限制AI研究訪問(wèn)的措施，例如出口管制或其他對(duì)協(xié)作研究的限制，政策目標(biāo)不明確很可能會(huì)產(chǎn)生適得其反的效果。

首先，限制合作或限制公開(kāi)研究共享的措施可能會(huì)減緩美國(guó)大學(xué)和公司實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部研究進(jìn)展的速度，損害它們?cè)谑澜缥枧_(tái)上的地位并減少其市場(chǎng)份額。其次，由于AI研究人員的流動(dòng)性很高，美國(guó)實(shí)施的任何此類措施都可能導(dǎo)致人才流失。這種持續(xù)變化還將進(jìn)一步刺激美國(guó)公司將更多的AI研究團(tuán)隊(duì)移至其他國(guó)家，這將削弱美國(guó)公司研究與大學(xué)研究之間的積極互動(dòng)。

No.3 人力資本推動(dòng)人工智能的發(fā)展

擁有高水平的研究人員和工程師是AI領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。美國(guó)吸引和留住外國(guó)人才的獨(dú)特能力是一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，或許是AI最重要的優(yōu)勢(shì)。在美國(guó)擁有博士學(xué)位的計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)科學(xué)家中，有一半以上是在國(guó)外出生的(占59%)。這些人中有許多是作為國(guó)際學(xué)生來(lái)到美國(guó)的，他們更愿意在完成學(xué)業(yè)后留在美國(guó)。

圖3 美國(guó)擁有博士學(xué)位的計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)科學(xué)家人數(shù)

中國(guó)正在努力追趕，例如政府采用積極的舉措吸引人才以及2018年4月《面向高等院校的《人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》》中所述的教育計(jì)劃，旨在加強(qiáng)對(duì)國(guó)內(nèi)人才的培養(yǎng) ，并鼓勵(lì)海外華人回國(guó)(Zweig和Wang，2013;Zweig和Kang，2020;Zwetsloot，2020)。

美國(guó)AI政策的戰(zhàn)略方法利用美國(guó)的非對(duì)稱優(yōu)勢(shì)，鞏固美國(guó)作為全球AI人才中心的地位。中國(guó)對(duì)AI競(jìng)賽的報(bào)道強(qiáng)調(diào)，“優(yōu)秀AI人才嚴(yán)重流失”到美國(guó)是中國(guó)的關(guān)鍵弱點(diǎn)(Q. Peng和Li 2019)。而最近美國(guó)移民環(huán)境的變化有可能丟失這一優(yōu)勢(shì)——美國(guó)限制中國(guó)頂尖研究人才流入。

四、中國(guó)在人工智能領(lǐng)域的數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)

由于中國(guó)人口眾多且數(shù)據(jù)法規(guī)相對(duì)寬松，因此人們通常認(rèn)為中國(guó)在AI方面具有“數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)”。但是這種說(shuō)法是不準(zhǔn)確的。

首先，數(shù)據(jù)作為通用戰(zhàn)略資源(“新石油”)的觀點(diǎn)被過(guò)分夸大了(Chahal, Fedasiuk和Flynn 2020)。雖然數(shù)據(jù)確實(shí)是AI系統(tǒng)的重要輸入，但一組特定的數(shù)據(jù)對(duì)于訓(xùn)練任何類型的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)不都是有用的。任何給定的AI應(yīng)用程序都需要與它試圖解決的特定問(wèn)題相關(guān)的數(shù)據(jù)。

此外，龐大的數(shù)據(jù)量并不會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)。在許多應(yīng)用中，增加數(shù)據(jù)量的邊際收益是遞減的。在某些應(yīng)用中，現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)甚至可能阻礙對(duì)所有可能的解決方案的探索。例如，圍棋系統(tǒng)AlphaGo Zero只通過(guò)自我博弈來(lái)學(xué)習(xí)，而它的表現(xiàn)超過(guò)了那些接受歷史游戲訓(xùn)練的系統(tǒng)。即使在系統(tǒng)性能因更多數(shù)據(jù)而大大提高的情況下，美國(guó)在幾個(gè)安全領(lǐng)域也處于有利地位，因?yàn)槊绹?guó)擁有比中國(guó)多得多的平臺(tái)和基地，在更多的環(huán)境中，從更多的傳感器收集軍事相關(guān)數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)質(zhì)量(即準(zhǔn)確性、結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ))方面，美國(guó)在許多行業(yè)似乎也比中國(guó)有優(yōu)勢(shì)(Sheehan 2019)。

其次，數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)主張忽略了中國(guó)消費(fèi)者數(shù)據(jù)可用性的限制。與美國(guó)一樣，中國(guó)消費(fèi)者對(duì)數(shù)據(jù)隱私的意識(shí)和擔(dān)憂也在不斷增強(qiáng)，中國(guó)政府也在積極制定相關(guān)法律法規(guī)。目前，中國(guó)制定的政策以歐盟的《通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例》(GDPR)為藍(lán)本，但為了使企業(yè)更加友好，它比GDPR更為寬容(Sacks n.d.)。

No.4 人工智能標(biāo)準(zhǔn)成為軟實(shí)力

中國(guó)深知影響廣泛的實(shí)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的力量，并積極推動(dòng)AI全球標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，如中國(guó)在5G和其他技術(shù)方面所做的努力。這一努力最突出的方面之一是在2018年1月發(fā)布了一份關(guān)于AI標(biāo)準(zhǔn)的深入白皮書，其中包括二十多家中國(guó)公司、協(xié)會(huì)和學(xué)術(shù)組織的貢獻(xiàn)(Ding、Triolo和Sacks 2018)。2018年4月在北京舉行會(huì)議，將該白皮書提交給第42小組委員會(huì)，該小組由兩個(gè)國(guó)際知名的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)組成：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)(Ding，Triolo和Sacks 2018)。

盡管目前還沒(méi)有針對(duì)AI系統(tǒng)的正式的、自上而下的標(biāo)準(zhǔn)，但是特定平臺(tái)的廣泛使用為影響開(kāi)發(fā)和部署AI模型提供了關(guān)鍵的機(jī)會(huì)。使用最廣泛的AI平臺(tái)是由美國(guó)公司開(kāi)發(fā)的，包括兩個(gè)深度學(xué)習(xí)軟件庫(kù)：Tensorflow和Pytorch，分別由谷歌和Facebook開(kāi)發(fā)。盡管是中國(guó)公司試圖發(fā)布自己的版本，例如百度的PaddlePaddle或SenseTime的Parrots，但Tensorflow和Pytorch仍是迄今為止包括中國(guó)在內(nèi)使用最廣泛的平臺(tái)。諸如此類的平臺(tái)為美國(guó)提供了與AI相關(guān)的軟實(shí)力。

No.5美國(guó)增強(qiáng)人工智能競(jìng)爭(zhēng)力的可能性政策

為了增強(qiáng)美國(guó)在AI方面的競(jìng)爭(zhēng)力，美國(guó)應(yīng)加強(qiáng)其不對(duì)稱優(yōu)勢(shì)。

具體可能性政策：

1.將美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(National Science Foundation，NSF)在AI方面的基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)增加到18億美元。資金的增加將確保美國(guó)繼續(xù)推動(dòng)全球AI研究與開(kāi)發(fā)。在商業(yè)部門投資不足的領(lǐng)域，聯(lián)邦政府的支持尤為重要。這些研究包括改善AI系統(tǒng)的安全性研究，例如魯棒性(確保在一定條件下的安全性能，包括對(duì)手的干擾)、保證性(確?？梢岳斫夂涂刂艫I系統(tǒng))、規(guī)范性(確保系統(tǒng)按照操作員的意圖運(yùn)行)(Ortega，Maini和DeepMind安全團(tuán)隊(duì)2018)。這些領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究也將為AI的測(cè)試、評(píng)估、驗(yàn)證和確認(rèn)(TEVV)的開(kāi)發(fā)做出貢獻(xiàn)，這目前也是AI在安全關(guān)鍵環(huán)境(包括國(guó)防應(yīng)用)中廣泛使用的重大障礙。

2.在2021年將美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)用于AI測(cè)試、評(píng)估、驗(yàn)證和確認(rèn)的資金增加5,000萬(wàn)美元。NIST主要負(fù)責(zé)制定和實(shí)施可靠、健壯和可信賴的AI標(biāo)準(zhǔn)(美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院，2019年)，以及國(guó)際基準(zhǔn)測(cè)試。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院也在AI確認(rèn)(TEVV)上協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)間合作。

3.確保美國(guó)及其盟國(guó)在AI供應(yīng)鏈的基礎(chǔ)技術(shù)上處于領(lǐng)先地位。半導(dǎo)體是AI的基礎(chǔ)。

4.通過(guò)招收美國(guó)大學(xué)的頂尖學(xué)生并改善AI研究人員和工程師的移民方式，確保美國(guó)仍然是全球人才的首選目的地。這包括取消對(duì)AI領(lǐng)域工作人員的H-1B簽證和/或綠卡的數(shù)量限制，同時(shí)保持適當(dāng)?shù)膶彶槌绦?創(chuàng)建一條從學(xué)生/學(xué)者身份到永久居留的清晰路徑;并減少處理時(shí)間和應(yīng)用程序負(fù)擔(dān)(Arnold 2019)。

5.通過(guò)有針對(duì)性的政策降低技術(shù)轉(zhuǎn)讓的風(fēng)險(xiǎn)。這些政策可能包括增加用于簽證篩選和入境后審查的情報(bào)資源，改革對(duì)資金來(lái)源的透明度要求，并與大學(xué)協(xié)調(diào)以建立和傳播研究安全最佳實(shí)踐。為了進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)，美國(guó)及其盟國(guó)，特別是情報(bào)聯(lián)盟“五眼(Five Eyes)”，應(yīng)建立具有先進(jìn)技術(shù)民主制度的技術(shù)政策聯(lián)盟，以確保情報(bào)機(jī)構(gòu)充分評(píng)估和預(yù)測(cè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在AI方面的發(fā)展，并防止非法技術(shù)轉(zhuǎn)讓。

通過(guò)與其他民主國(guó)家的聯(lián)盟加強(qiáng)美國(guó)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位。美國(guó)及其盟國(guó)負(fù)責(zé)全球三分之二的研發(fā)(Flagg 2020)，以及大部分對(duì)AI必不可少的關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。協(xié)作的多邊投資方法，AI標(biāo)準(zhǔn)(包括確?？缇硵?shù)據(jù)流動(dòng)的規(guī)則，并受隱私保護(hù))以及對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)至關(guān)重要的技術(shù)交易比任何單邊方法都要成功。此外，通過(guò)投資同態(tài)加密，差分隱私和聯(lián)合學(xué)習(xí)等計(jì)算方法，美國(guó)可以為民主國(guó)家提供非對(duì)稱優(yōu)勢(shì)(Hwang 2020)。

No.6 結(jié)語(yǔ)

美國(guó)在AI領(lǐng)域的領(lǐng)先地位建立在一系列獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)之上。這項(xiàng)技術(shù)的戰(zhàn)略方法必須包含美國(guó)培訓(xùn)、吸引和留住對(duì)AI研究、開(kāi)發(fā)和部署至關(guān)重要的高技能研究人員和工程師的能力。投資可信賴的AI并與志同道合的盟國(guó)合作可以進(jìn)一步增強(qiáng)美國(guó)的優(yōu)勢(shì)。雖然需要采取針對(duì)性的對(duì)策以防止間諜活動(dòng)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓，但在AI開(kāi)放的國(guó)際生態(tài)系統(tǒng)中促進(jìn)基礎(chǔ)研究也同樣重要。為了保持和加強(qiáng)其全球領(lǐng)導(dǎo)地位，美國(guó)必須認(rèn)識(shí)到并投資其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

希望通過(guò)對(duì)美國(guó)可能實(shí)施的這些政策分析，為中國(guó)人工智能領(lǐng)域發(fā)展政策措施提供一些有利的借鑒。

參考文獻(xiàn)

References

[1]BOLSTERING U.S. STRENGTH IN ARTIFICIAL INTELLIGENCE

[2]Much of this chapter is based on (Toner 2019).

[3]AI systems specifically built for applications of concern (such as censorship, surveillance, and munitions development) already fall under existing controls on software and data relevant to controlled items. Creating restrictions for broader AI categories would likely cast an overly wide net. For example, restricting natural language processing algorithms in general would cover not only AI-based censorship systems, but also the use of AI for translation, poetry generation, improving search engine results, and many other applications (Flynn 2020).