今天给大家推送美国总统科学技术顾问委员会给总统撰写的建议利用AI加速研究以应对全球挑战的报告。

报告标题为《利用人工智能应对全球挑战》，由总统科学技术顾问委员会（PCAST）在2024年4月向总统提交。报告概述了人工智能（AI）在加速科学发现和技术进步方面的潜能。特别指出了生成性AI（如大型语言模型、图像生成模型和科学生成模型）具有转型潜力。报告响应2023年10月30日总统关于AI安全、安保及可信发展使用的综合性行政命令，探讨AI在解决重大社会和全球挑战中的潜在作用。

报告强调，通过设计良好、公平共享和负责任使用的基础设施，AI将使科学家能够应对紧迫挑战，如改善人类健康、加强气候变化时代的天气预测、探索宇宙的起源和演化。此外，AI有助于加速半导体芯片设计、发现满足能源需求的新材料，并通过提供快速识别最佳药物候选物的手段，降低实验室试验成本，优化实验设计，并比手工或传统数据科学方法更有效地揭示数据之间的联系。AI技术有望使科学知识民主化，使更多人能够接触到技术概念，并让不同背景的研究人员将他们的专长和视角带入社会和全球挑战中。

报告也指出，要实现AI的潜能，需要解决其局限性，包括误导或错误结果、偏见或不公平的延续、模型训练数据中嵌入的样本错误、高质量训练数据的有限访问、保护知识产权和隐私的挑战、训练或部署模型及运行AI算法所需的大量能源，以及恶意使用AI工具的风险。报告强调，为了发展负责任的AI使用文化和专家对AI应用的人类监督，必须持续高度重视可重现性和验证这两个支持科学完整性和科学方法的关键原则。

人工智能（AI）有潜力革命化我们应对人类最紧迫挑战的能力，为研究人员提供加速科学发现和技术进步的工具。基于大量数据集和广泛计算的生成性AI，尤其具有变革性，这包括大型语言模型、图像生成模型和生成性科学模型。根据2023年10月30日发布的关于安全、安保和可信赖的人工智能发展与使用的全面行政命令，拜登总统指派PCAST报告AI在应对重大社会和全球挑战方面的潜在角色。通过设计良好、公平共享及负责任使用的基础设施，AI将使科学家能够应对紧迫挑战，包括改善人类健康、增强气候变化时期的天气预测等。AI还能帮助研究人员解决持续的国家需求，从加速半导体芯片设计到发现满足能源需求的新材料。此外，AI开始消除使科学研究缓慢且成本高昂的障碍，例如通过快速识别最佳药物候选，减少昂贵的实验室试验次数，帮助优化实验设计，并更高效地揭示数据中的联系。如果AI资源、经验证的数据以及科学工具和培训被广泛获取，AI技术有可能民主化科学知识，将互联的技术概念带给更多人，并使多元化的研究者能够将他们的专长和视角带入社会和全球挑战中。

与任何其他新工具或技术一样，实现AI的潜力需要解决其局限性。这些问题包括误导或不正确的结果、偏见或不公平的永久化和模型训练数据中嵌入的样本错误、获取高质量训练数据的限制、保护知识产权和隐私的挑战、训练或部署模型或运行AI算法所需的显著能源，以及恶意行为者将容易获取的AI工具用于恶意目的的风险。许多公共和私人部门已经在解决这些问题的活动已经在进行中，包括根据2023年10月的AI行政命令下的政府努力。可复制性和验证是科学完整性和科学方法背后的关键原则，随着我们发展负责任的AI使用文化和专家对AI应用的人类监督，这一点必须继续被高度重视。

AI有潜力转变每一个科学领域和我们进行科学研究的许多方面。科学家们已经在使用AI创建我们目前不知道如何设计的新功能材料，这些材料包括超导体和热电材料，它们不仅能提高我们的能源效率。

• 建议摘要：对扩大现有努力共享基本 AI 资源、扩大对联邦数据集安全访问、支持跨学术界、产业、国家及联邦实验室和联邦机构的 AI 基础和应用研究的合作、以及在科学研究过程中贯彻负责任、透明和可信 AI 使用原则提出了建议。

• 建议的延伸：包括开发以测量 AI 模型属性的标准基准、鼓励将 AI 助理整合入科学工作流的创新方法等，旨在管理从科学使用 AI 产生的不准确、有偏差的、有害的或不可复制的研究结果的风险，并在研究项目的初始阶段规划好，而不是事后考虑。

结论：

• AI 的革命性潜力：AI 可以显著加速科学发现和技术进步，特别是生成式 AI。

• 数据共享与资源访问：扩大 AI 资源、数据集共享和对联邦数据集的访问是至关重要的。

• 责任性、透明性与可信度：在科学研究中实现 AI 的潜力需要解决其局限性，重视责任性和透明性的原则，并确保科学研究的当前性和可信度。

• 跨领域合作：跨学术界、产业界及国家实验室的合作对于充分利用 AI 引领的科学研究至关重要。

• 创新与工作流程：鼓励采用 AI 助理整合入科学工作流的创新方法，以提升人类研究者质量高的科学成果。

第二篇是《2024人工智能指数报告》

该版本提供了比以往更多的原始数据，介绍了对人工智能培训成本的新估计，对负责任的人工智能前景的详细分析，以及专门介绍人工智能对科学和医学影响的全新章节。AI指数报告跟踪、整理、提炼和可视化与人工智能(AI)相关的数据。我们的使命是提供公正、严格审查、来源广泛的数据，以便政策制定者、研究人员、高管、记者和公众对复杂的人工智能领域有更全面、更细致的了解。人工智能指数是全球公认的最可信和权威的人工智能数据和见解来源之一。

历年世界人工智能出版物数量

不同地区AI出版物数量

AI指数

知名机器模型参数数量

基于领域的著名机器学习模型的训练计算

MAD在图像生成模型中的一个例子

选定AI模型的估计训练成本

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