NIST 人工智能計劃

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Artificial Intelligence: The Vitals
美國國家標準與技術研究所(NIST)旨在通過增強經濟安全和改善生活質量的方式,培養人們對人工智能(AI)技術和系統的設計、開發、使用和管理的信任。NIST致力於改進測量科學、技術、標準和相關工具,包括評估和數據。
隨著人工智能和機器學習(ML)已經改變了社會應對經濟和國家安全挑戰和機遇的方式,這些技術必須以可信和負責任的方式開發和使用。支持可信度的特征包括準確性、可解釋性和可解讀性、隱私性、可靠性、穩健性、安全性和安保性(彈性)以及減少有害偏見。應考慮透明度、公平性和問責制等原則,尤其是在部署和使用期間。可靠的數據、標準以及評估、驗證和驗證對於成功部署基因組學、圖像和視頻處理、材料、自然語言處理、機器人、無線頻譜監測等新技術至關重要。提供所需的測量、標準和其他工具是NIST人工智能工作組合的主要重點。
NIST的人工智能目標包括:
  • 開展基礎研究,推進可信賴的人工智能技術
  • 將人工智能研究和創新應用於NIST實驗室項目
  • 建立基準並開發數據和指標,以評估人工智能技術
  • 領導並參與技術人工智能標準的制定
  • 為人工智能政策的討論和發展做出貢獻




人工智能基礎研究
NIST 的 AI 產品組合包括 AI 技術的基礎研究、開發和標準——包括軟件、硬件、架構、人機交互和團隊以及所有相關的交叉點和接口——對 AI 計算信任至關重要。
建立和推廣可信賴和負責任的人工智能的技術要求
  • 通過有針對性的研究投資,NIST從技術角度識別和量化值得信賴和負責任的人工智能,並開發工具和指南,以便設計師、開發人員和評估人員能夠采取適當的行動。其中包括開發用於衡量人工智能風險的分類法、術語和測試平台,以及人工智能可信度的關鍵技術特征所需的標準。它們涉及準確性、可解釋性和可解釋性、隱私性、可靠性、魯棒性、安全性、安全性(彈性)和有害偏見緩解。
  • 通過召開利益相關者研討會和其他活動,NIST正在開發一個由文件、軟件、標準和相關工具組成的資源中心,有助於更好地理解、識別、測量和管理與人工智能系統相關的各種風險。
  • NIST反映了私營部門的利益,並根據國會的授權,通過與公共和私營部門的利益相關者合作,正在開發一個自願的人工智能風險管理框架。



人工智能硬件:為新的人工智能芯片創建新的測量和技術方法
  • 隨著人工智能在我們日常生活中越來越普遍,對更快、更節能的信息處理的需求正呈指數級增長。傳統的數字處理硬件無法滿足這種需求。這就是為什麽研究人員從大腦中汲取靈感,正在考慮替代方案,即人工神經元和突觸的大規模連接網絡以高速、節能、可擴展性和自適應學習能力處理信息。為此,NIST正在幫助開發設備、電路、系統、測量和理論,以支持人工智能硬件技術從實驗室研究向商業應用的發展。它專注於可擴展性、能效、硬件優化和體系結構開發。新的硬件利用設備的物理特性來執行計算,而架構和算法具有全新的智能功能。這就需要一個新的測量技術和協議體系。

應用人工智能研究
NIST 的多學科實驗室和各個領域是開發和應用 AI 的理想環境。人工智能方法越來越成為新項目概念和執行的重要組成部分。各種 AI 技術被用於支持 NIST 科學家和工程師,利用 ML 和 AI 工具來更深入地了解和洞察他們的研究。同時,NIST 實驗室在 AI 方面的經驗有助於更好地了解 AI 的能力和局限性。
通過結合AI和ML探索研究前沿
  • NIST研究人員正在整個研究所以及與學術界、其他政府實驗室和工業實體建立夥伴關系。他們正在將人工智能整合到NIST研究工作的設計、規劃和優化中,包括計算機視覺、工程生物學和生物制造、圖像和視頻理解、醫學成像、材料科學、制造業、抗災能力、能源效率、自然語言處理、量子科學、機器人和先進通信技術。重點領域包括使用AI/ML技術的創新測量、使用AI/ML模型的預測系統,以及啟用和減少自主測量平台的障礙。

生成培訓數據、算法和其他工具
  • NIST的技術人員正在研究數據表征、數據集文檔的關鍵實踐,以及更廣泛的社區可以用來測試或訓練人工智能系統的數據集。該機構正在擴大目標測試或培訓數據、算法和其他工具的可用性,以用於特定領域的應用,包括先進材料、計算機視覺、設計、工業機器人、自然語言處理、頻譜管理和視頻處理。

測量與評估
NIST在設計和修訂度量標準、測量工具、標準和測試平台方面有著悠久的歷史,它越來越注重對可靠人工智能技術特征的測量和評估。
雖然NIST的活動通常涉及準確性和穩健性的測量,但正在調查的其他類型的人工智能相關測量和評估包括偏見、可解釋性和透明度。NIST與其他機構合作,旨在通過以下方式擴大這些努力,推動人工智能研究並取得進展:
  • 推進人工智能的測量科學:定義、表征人工智能技術的各種特征,並從理論和經驗上開發和分析定量和定性指標以及測量方法。
  • 對人工智能進行嚴格評估:設計和評估人工智能技術——包括開發任務、挑戰問題、測試平台、軟件工具,幫助策劃和描述有意義的數據集——並確定人工智能技術和相關測量中的技術差距和局限性。
  • 制定最佳實踐和技術指導:分享成果和指導,為學術、工業和政府項目提供信息。
  • 促進基於自願共識的人工智能測量和評估標準:領導或參與標準化工作,以支持人工智能技術的開發、部署和評估。




人工智能技術標準
NIST領導並參與技術標準的制定,包括國際標準,以促進使用人工智能系統的創新和公眾信任。人工智能數據、性能和治理的廣泛標準是——並且將越來越多地成為——值得信賴和負責任的人工智能的優先事項。
確保人工智能標準工作中的意識和聯邦協調
  • 作為聯邦人工智能標準協調員,NIST與政府和行業利益相關者合作,確定關鍵的標準開發活動、戰略和差距。根據NIST制定的聯邦參與人工智能標準和相關工具計劃中概述的優先事項,NIST正在跟蹤人工智能標準的開發機會,定期收集和分析有關機構人工智能標準相關優先活動的信息,並通過跨機構流程提出建議,以優化參與。
  • NIST正在促進聯邦機構在人工智能標準開發和使用方面的協調,部分是通過其主持的標準政策跨機構委員會(ICSP)。一個新的ICSP人工智能標準協調工作組(AISCWG)將促進有效和一致的聯邦政策,利用人工智能標準,提高認識,並促進機構使用人工智能,為標準的制定提供信息。該小組將幫助協調政府和私營部門在人工智能國際標準活動方面的立場。


參與高優先級人工智能標準活動
  • NIST 支持其員工參與和領導與 NIST 技術專長相一致的標準開發活動。參與基於國家需求以及對優先主題和差距的評估。

為用於訓練或測試 AI 系統的數據集開發最佳實踐
  • 認識到人工智能系統性能培訓和基準測試中使用的數據的重要性,國會指示NIST制定元數據標準的最佳實踐,描述數據集的屬性,以及具有人類特征的數據集的隱私和安全標準。

人工智能政策貢獻
NIST在人工智能方面的專業知識使該機構能夠為政策的制定做出重要的技術貢獻。NIST扮演著一個關鍵角色,是對人工智能事務持有不同觀點的組織和個人的中立召集人。該機構積極參與國家和全球討論有助於塑造值得信賴和負責任的人工智能的發展。
參與探索或確定人工智能相關政策的聯邦活動 
  • NIST領導並參與多項聯邦人工智能政策制定工作,並與許多其他聯邦辦公室和機構間組織保持聯系。這包括建立和管理國家人工智能咨詢委員會,共同主持國家科學技術委員會的機器學習和人工智能小組委員會,共同主持網絡和信息技術研究與開發(NITRD)人工智能工作組,以及在跨機構委員會標準政策(ICSP)下成立並共同主持人工智能標準協調工作組(AISCWG)。NIST的人工智能負責人還擔任聯邦人工智能標準協調員,是國家人工智能研究資源工作組的成員。


參加主要的人工智能論壇
  • NIST與私營、公共和非營利組織直接或通過國際論壇和其他對話,就與NIST的任務和技術貢獻相一致的人工智能相關政策進行交流。NIST還召集國家和國際利益相關者,確保就特定人工智能相關問題進行雙向溝通。

制定共享人工智能數據的指南
  • 國會指派NIST制定指南,以促進行業、聯邦資助的研究中心和聯邦機構之間的自願數據共享安排,從而推進人工智能研究和技術。這包括為政府實體、行業、大學和非營利組織之間的合作模式提供選項,鼓勵它們分享收集的數據。

From:NIST AI Program

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