利用人工智能应对全球挑战（中文版）.docx

向总统报告

赋能研究：利用人工智能应对全球挑战

总统行政办公室总统

2024年4

★1

关于总统科学技术顾问委员会

总统科学技术顾问PCAST由28位国家思想领袖组成，他们因在学术界、政府和私营部门的杰出服务和成就而被选中。PCAST就涉及科学，技术和创新政策的事项向总统提供建议，以及涉及影响经济，工人赋权，教育，能源，环境，公共卫生，国家和国土安全，种族平等和其他主题的政策所需的

有关PCAST的更多信息，请访问/pcast。

★2

总统行政办公室

总统

华盛顿特区20502

总统约瑟夫.拜登白宫

华盛顿哥伦比亚特区尊敬的总统先生，

总统1、2、3根据您具有里程碑意义的《关于安全、可靠和值得信赖地开发和使用人工智能的行政命令》的要求，我们很高兴在这里报告人工智能在应用于研究以应对重大社会和全球挑战时所能实现的可能性。

AI将从根本上改变我们做科学的方式。许多领域的研究人员已经在使用人工智能来为一系列长期存在的问题寻找新的解决方案。今天，科学家和工程师正在使用人工智能来设想，预测设计和创造新材料和治疗药物。在不久的将来，人工智能将通过分析现有数据的新方法以及开发和分析新型匿名和有效数据，使社会科学取得前所未有的进步。这些进步将使政府更好地了解政策如何影响美国人民，并改进这些政策，以更好地满足社会需求和挑战。人工智能还将允许研究人员快速运行数百万个基于计算机的模拟实验，为最重要的现实世界实验提供指导。在工业实验室中，丰富的模拟将能够识别设计中的危险或故障，以便科学家和工程师能够创造出美国工业和美国消费者可以依赖的更安全，可扩展和高效的产品。总之，人工智能正在彻底改变研究过程，丰富科学模型，加速数据生成和分析，其影响将是深远的。

除了机遇，我们还必须认识到人工智能可以创造新的问题和挑战，例如提取扭曲的训练数据中嵌入的错误和偏见，计算过程所需的巨大且不断增加的能量，无意中产生错误科学的可能性专家的人类监督，在人工智能算法中建立保护措施，以及负责任的使用文化，包括适当应用监管框架，如美国国家标准与技术研究所的《人工智能权利法案蓝图》和《人工智能风险管理框架》幸运的是，可重复性和验证是科学方法因此，科学界已经在从事关于人工智能可重复性、测试和评估的充满活力和开创性的研究，以便研究人员和每个人最终能够像我们使用计算器一样自信地使用人工智能工具。

最终，我们的愿景是，负责任地使用人工智能将使科学家和工程师能够利用这种变革性技术的机会，同时导航和减轻其弱点。

根据您的行政命令，并在您的政府大胆工作的基础上，PCAST提供了调查结果和行动建议，这将有助于美国利用人工智能的全部。

诚挚的，

总统的科学和技术顾问委员会

1白宫(202210月）。AI权利法案的蓝图：让自动化系统为美国人民工作

2行政命令14110，88FR75191。(202310月）。安全、可靠和值得信赖的人工智能开发和使用。“

3白宫管理和预算办公室。(20243月）。推进人工智能机构使用的治理、创新和风险管理。[备忘录M-24-10]

★4

目录

给白宫的信2

人工智能工作组9

执行摘要.10

1.一.导言.15

科学的加速16

人工智能和机器学习

生成AI18

2.AI驱动的研发未来愿景20

人工智能方法将帮助研究人员优先考虑最有可能的解决方案

通过处理日常任务，人工智能将使科学家能够专注于核心研究21

常规实验室流程将实现自动化并得到改进22

以前难以处理的模拟将成为可能22

共享模型和数据将减少重复劳动，使研究民主化，并降低使用AI的总成本23

多模式基础模型将汇集多种形式的数据，并在科学分支之间创造新的协同效应24

人工智能将帮助研究人员利用数据做更多事情

将出现新的合作形式26

负责任的人工智能实践将被整合到研究工作流程中

一旦必要的人工智能基础设施到位，新的科学“登月”将成为可能27

3.人工智能加速发现并应对全球和社会挑战的关键机遇 28

3.1.材料发现的阶段变化28

3.2用于设计先进半导体的

3.3.理解和应对气候变化和极端天气

3.4揭示宇宙的基本物理学35

3.5研究人类行为，组织和机构37

3.6推进生命科学的基本理解39

3.7人工智能在生命科学

4.建议46

调查结果1：由于无法获得先进的模型，重要的研究受到阻碍 47

建议1：扩大现有的努力，以广泛和公平地分享基本的人工智能资源。 48

★5

调查结果2：尖端研究需要获得高质