【半月关注】兰德公司发布《保持人工智能和机器学习的竞争优势》报告

2020年7月8日,兰德公司发布《保持人工智能和机器学习的竞争优势》报告,对美国和中国的人工智能战略、文化和结构因素以及军事能力发展进行了比较分析,认为人工智能技术有可能成为未来武装冲突中至关重要的力量倍增器。

 

主要结论

报告认为,关于哪个国家在人工智能方面处于领先地位,很难做出明确的陈述,讨论人工智能生态系统的各个部分更有用。

截至2020年初,美国在人工智能技术发展方面处于领先地位,原因是美国在先进半导体领域有巨大优势,但中国正试图通过大规模的政府投资提升半导体领域实力以削弱美国这一优势,此外,美国目前缺乏实质性的产业政策这一点也对中国有利。

报告建议,美国国防部应制定人工智能领域人才引进的短期、中期、长期规划;建立美国防部可直接控制的工程渠道;开发可用于人工智能的验证与评估技术;以及为人工智能技术成果转化创建完整的开发、测试和评估流程。

 

主要内容

 

中国已确定人工智能是其提高国家竞争力和保护国家安全目标的关键,提出了一项代表全社会方法的国家人工智能计划,该计划得到了大量投资的支持,其以一系列里程碑目标为指导,旨在到2030年将中华人民共和国定位为人工智能创新领域的世界领导者。如果该人工智能计划成功,中国将取得对美国及其盟友的实质性军事优势,这对美国而言有重大负面战略影响。

美国《2017年国家安全战略》和《2018年国防战略》报告中已将中国确定为美国强大的竞争对手,鉴于北京方面对人工智能技术的关注,美国在人工智能领域有多大的领先优势,美国和美国空军需要做些什么来保持这一领先优势成为必须研究的课题。

 

本研究中的人工智能被解释为使用机器学习技术来解决各种应用领域和问题,从而产生多种功能,如计算机视觉、自然语言处理、决策支持以及指挥和控制。机器学习是计算机科学的一个领域,它关注的是创建程序,这些程序使用基于统计和数学优化的一套庞大的、不断发展的技术从数据中“学习”。

在此背景下,本报告确定了人工智能以及整个政府需要关注的人工智能各方面,以加速美国在该领域的投资和计划实施,支持美国商业、学术、政府人工智能和人工智能增长和保护的投资和后续政策。本报告的研究出发点是评估目前中国和美国人工智能在战略、投资水平以及影响两国人工智能发展和应用的结构、系统、实施差异。

将人工智能的进步转化为军事能力需要依靠基础研究或商业、工业领域的进步,并将其转化为军事能力,评估其有效性和适用性,更新现有作战概念或开发新的作战概念以利用新能力。因此,本报告从五个主要方面评估了中美两国在人工智能领域的竞争潜力,分别是:突破性的基础研究;民用工业(私营部门、国有或国有资金)的进展;人工智能向军事过渡的开发和工程;试验、验证、测试和评估(VVT&E)的进展;以及作战概念开发。

 

报告评估认为,截至2020年初,美国在人工智能技术发展方面略领先于中国。这在很大程度上是因为美国在先进半导体设计和制造领域拥有超过中国的实质性优势;美国半导体行业目前比中国更有能力且更先进。一个强大的半导体行业是良好、坚实人工智能研究的重要基础。

但中国正试图通过政府主导的对半导体行业的大规模投资来抵消美国的这一优势。如,自2014年9月以来,中国的许多省市已建立了自己的集成电路基金,或从国家集成电路基金获得资金建立其他与集成电路相关的基金。关于在湖北、福建和安徽省建立集成电路基金的报告表明,中国政府高度参与建立基金,以实现国家战略目标。半导体工业协会(SIA)的数据显示,中国省市集成电路基金已经筹集了超过800亿美元的巨大金额。

此外,中国半导体行业还有一个额外的优势,即靠近巨大的中国市场。由于美国还缺乏实质性的产业政策,因此美国面临的竞争局势正进一步恶化。

目前,中国企业继续依赖美国的设计,且落后于韩国和台湾制造业。中国试图通过投资新型芯片和计算找到一条获得优势的捷径(而不是试图在中央处理器生产方面推翻美国和相关公司的统治),这可能会产生一些成果,但美国和欧洲公司也在积极探索新的计算技术。与美国相比,中国在大数据集领域拥有优势,大数据集对机器学习应用的发展至关重要。报告认为,中国在该部分获得优势的原因是由于中国缺乏真正的隐私法律和保护,中国政府和大型中国科技公司(如阿里巴巴)能够从中国民众那里获得的个人数据比美国科技公司从美国民众那里收集的要多得多。此外,中国已经展示了入侵海外数据库的能力和意愿,以便能够利用更多的数据。此外,人口基数的差别也是大数据集领域中美产生差距的重要原因,中国人口大约是美国的四倍,因此即使不考虑中国宽松的隐私保护,中国科技公司也有一个更大的潜在数据库可供利用。风险资本融资或政府融资方面,尽管目前很难判断中美的优势,但总体来看中国在数据量方面的优势不足以战胜美国在半导体领域的优势。

因此报告判断美国目前在人工智能方面领先于中国,但同时强调美国不应沾沾自喜于这种领先。

美国国防部领导层必须牢记,最终,国防部在人工智能系统、武器和作战概念方面保持领先中国军队的长期前景将至少间接地取决于美国在国家层面保持其在人工智能领域领先中国的能力。因此,美国空军作为一个机构,应该尽最大努力为美国国家层面的努力做出贡献,以保持美国在人工智能领域的世界领先地位。例如,其中一个选择是美国空军通过明智地授予空军合同,在财政上支持私营部门开展有潜力的军民两用人工智能研究项目,另一个选择是空军与DARPA合作资助有前途的人工智能学术研究。然而,为保持竞争优势,空军应将其大部分人工智能资源投入到它直接控制的领域——将人工智能转变为军事开发和工程、试验、验证、测试和评估(VVT&E)的进展以及作战概念的开发。

 

尽管很难就哪一个国家在人工智能领域处于领先地位等问题得出结论,但报告初步得出结论认为,中国在人工智能的几个细分领域有优势且国家领导人高度领导重视,美国则在人工智能的一些关键领域处于领先地位。该结论表明,美国几乎没有犯错的余地,需要集中注意力和资源以确保中国不会在该领域取得实质性领先。因为人工智能似乎不仅是支撑美国国家实力的商业经济关键技术,也是支撑航空航天领域等军事应用实力的关键技术。

报告确认,从国防部的角度来看,突破性的基础研究并不是比较美中相对竞争力的关键因素。无论美国、中国还是中美合作,都可以进行基础研究。商业领域也不是竞争比较的关键维度,尽管中国和美国企业直到最近还通过商业和研究伙伴关系相互纠缠,但由于北京和华盛顿政府的决策和政策调整,中国和美国正处于经济和技术脱钩的过程中。在美国和中国设有公司总部的企业或行业都试图寻求为任何市场提供产品和服务,美国和中国的公司都追求利润,但在中国的公司尤其要受到政府的指导和干预。

 

综上所述,报告认为,美国国防部在人工智能领域开展竞争的关键优势是促进人工智能向军事领域过渡的开发和工程设计,在试验、验证、测试和评估(VVT&E)方面取得进展,以及开发基于人工智能的作战概念。

为保持竞争优势,建议美国国防部在以下方面加强工作:

  • 通过制定和维护前瞻性人工智能路线图来管理预期,突出国防部人工智能在短期(1-2年)、中期(3-5年)和远期(6-10年)的实际目标。
  • 在国防部控制下创建一个工程渠道。
  • 为人工智能技术创建和定制VVT&E技术。
  • 使用人工智能为新作战概念创建开发、测试和评估流程。

 

2020-07-13智邦网

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