人工智能白皮书

人工智能白皮书 中国信息通信研究院 2022年4月 No.202205 （2022年） 版权声明本白皮书版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源： 中国信息通信研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 前 言 在新科技革命和产业变革的大背景下，人工智能与产业深度融合，是释放数字化叠加倍增效应、加快战略新兴产业发展、构筑综合竞争优势的必然选择。当前，人工智能加快向各产业渗透，正在促进新兴产业之间、新兴产业与传统产业之间以及技术与社会的跨界融合发展。在“十四五”开端，全面梳理人工智能的发展态势，具有十分重要的参考意义。 本白皮书重点从人工智能政策、技术、应用和治理等维度进行了阐述。政策层面，国内外不断强化人工智能的战略地位，推动释放人工智能红利。技术及应用层面，以深度学习为代表的人工智能技术飞速发展，新技术开始探索落地应用；工程化能力不断增强，在医疗、制造、自动驾驶等领域的应用持续深入；可信人工智能技术引起社会广泛关注。与此同时，治理层面工作也受到全球高度关注，各国规制进程不断加速，基于可信人工智能的产业实践不断深入。 总体来看，本白皮书认为人工智能逐步进入新的阶段，下一步的发展方向，将由技术创新、工程实践、可信安全“三维”坐标来定义和牵引。具体来看，第一个维度突出创新，围绕着算法和算力方面的创新仍会不断涌现。第二个维度突出工程，工程化能力逐渐成为人工智能大规模赋能千行百业的关键要素。第三个维度突出可信，发展负责任和可信的人工智能成为共识，将抽象的治理原则落 实到人工智能全生命流程将成为重点。 由于人工智能发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有，我们对人工智能的认识还有待进一步深化，白皮书中存在的不足之处，欢迎大家批评指正。 目 录一、 人工智能发展概述 .............................................................................................. 1 (一)全球不断升级人工智能战略，纷纷抢抓重要发展机遇 ............................ 1 (二)人工智能开始迈入全新阶段，持续健康发展成为焦点 ............................ 4 二、 人工智能技术及应用沿着“创新、工程、可信”三个方向持续演进 .............. 7 (一)人工智能在追求极致创新方面不断突破 .................................................... 8 (二)人工智能工具链成为工程实践能力核心 .................................................. 14 (三)安全可信人工智能技术朝着一体化发展 .................................................. 16 三、 全球高度关注人工智能治理工作，人工智能安全可信成重点 .................... 18 (一)人工智能风险不断增多，全球初步建立治理机制 .................................. 18 (二)人工智能治理迈入软硬法协同和场景规制新阶段 .................................. 23 (三)人工智能安全框架成为有效防范风险的关键指引 .................................. 26 (四)可信人工智能已成为落实治理要求的重要方法论 .................................. 29 四、 总结与展望 ........................................................................................................ 32 参考文献 ...................................................................................................................... 34 图 目 录图 1 人工智能演进的三个维度示意图.................................................................... 5 图 2 大模型参数量和训练数据规模增长示意图.................................................... 9 图 3 人工智能治理机制示意图.............................................................................. 21 图 4 人工智能安全框架.......................................................................................... 28 图 5 可信人工智能总体框架.................................................................................. 30 人工智能白皮书（2022年） 1 一、人工智能发展概述 人工智能是引领未来的新兴战略性技术，是驱动新一轮科技革命和产业变革的重要力量。习近平总书记多次作出重要指示，强调“要深入把握新一代人工智能发展的特点，加强人工智能和产业发展融合，为高质量发展提供新动能”。近年来，人工智能相关技术持续演进，产业化和商业化进程不断提速，正在加快与千行百业深度融合。站在“十四五”开端这一特殊的节点，我们坚信全面梳理人工智能政策、技术、应用以及治理的发展态势，能够有益于凝聚业界共识，推动人工智能持续健康发展。 (一)全球不断升级人工智能战略，纷纷抢抓重要发展机遇 人工智能已成为科技创新的关键领域和数字经济时代的重要支柱。自2016年起，先后有40余个国家和地区将推动人工智能发展上升到国家战略高度。近两年来，特别是新冠疫情的冲击下，越来越多的国家认识到，人工智能对于提升全球竞争力具有关键作用，纷纷深化人工智能战略。欧盟发布《2030数字化指南：欧洲数字十年》、《升级2020新工业战略》等，拟全面重塑数字时代全球影响力，其中将推动人工智能发展列为重要的工作。美国陆续成立了国家人工智能倡议办公室、国家AI研究资源工作组等机构，各部门密集出台了系列政策，将人工智能提到“未来产业”和“未来技术” 人工智能白皮书（2022年） 2 领域的高度，不断巩固和提升美国在人工智能领域的全球竞争力，确保“领头羊”地位。日本继制定《科学技术创新综合战略2020》之后，于2021年6月发布“AI战略2021”1，致力于推动人工智能领域的创新创造计划，全面建设数字化政府。英国于2021年9月发布国家级人工智能新十年战略，这是继2016年后推出的又一重要战略，旨在重塑人工智能领域的影响力。中国《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035远景目标纲要的建议》指出，要瞄准人工智能等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性重大科技项目，推动数字经济健康发展。 面向人工智能领域创新需求的投资不断加大。主要经济体通过激励计划和直接投资项目等推动人工智能发展已广泛实践。欧盟不断加大人工智能产业资金支持力度，大力促进欧洲的数字变革。欧盟有史以来最大的支持研发和创新项目——“地平线欧洲”计划总投资额达955亿欧元，明确将人工智能列入资金支持范围。2021年4月，欧盟以条例的形式通过“数字欧洲计划”，对包括人工智能在内的项目进行投资，总额达75.9亿欧元2。美国以保持领先地位为战略目标并持续加大人工智能领域投入。美国2021年人工智能非国防预算增加约30%，总额达到15亿美元3。此外在《美国创新与竞争法案》中，将人工智能、量子计算等列为2022财年美国研发预算优 1 https://www8.cao.go.jp/cstp/ai/aistrategy2021_gaiyo.pdf 2 资料来源：欧盟委员会。 3 https://www.sohu.com/a/413600243_115978 人工智能白皮书（2022年） 3 先事项，未来对包括人工智能在内的多个领域共投入1000亿美金进行研发工作。英国将投资和规划人工智能生态系统作为长期战略，启动国家人工智能研究与创新计划，支持人工智能先进研究等。据统计，2014年到2021年之间对人工智能的投资已经超过23亿英镑4。 通过应用牵引推动人工智能技术落地成为各国共识。美国引导人工智能技术在行业领域的创新和融合应用。2021年7月，美国国家科学基金会联合多个部门和知名企业等，新成立11个国家人工智能研究机构，涵盖了人机交互、人工智能优化、动态系统、增强学习等方向，研究项目更是涵盖了建筑、医疗、生物、地质、电气、教育、能源等多个领域。英国支持人工智能产业化，启动人工智能办公室和英国研究与创新局联合计划等，确保人工智能惠及所有行业和地区，促进人工智能的广泛应用。日本将基础设施建设和人工智能应用作为重点，提出加快建设相关基础设施，重点强调了跨行业的数据传输平台以及人工智能相关标准等，全面推动人工智能在医疗、农业、交通物流、智慧城市、制造业等各个行业开展应用，并加大对中小企业的支援。我国十四五规划纲要明确大力发展人工智能产业，打造人工智能产业集群以及深入赋能传统行业成为重点。2021年4月，工信部支持创建北京、天津（滨海新区）、杭州、广州、成都等第二批国家人工智能创新应用先导区，不断强化应用牵 4 https://www.gov.uk/government/news/new-ten-year-plan-to-make-britain-a -global-ai-superpower 人工智能白皮书（2022年） 4 引作用。科技部支持建设多个人工智能创新发展试验区，陆续批复北京、上海、天津、深圳、杭州等15个国家新一代人工智能创新发展试验区。 (二)人工智能开始迈入全新阶段，持续健康发展成为焦点 人工智能自1956年诞生以来，相关理论和技术持续演进。直到近十年，得益于深度学习等算法的突破、算力的不断提升以及海量数据的持续积累，人工智能才得以真正大范围地从实验室研究走向产业实践。产业发展和赋能的过程中，一方面，大量的实践场景均能看到从“可用”到“好用”的发展路径，这离不开技术自身的持续迭代，工程实现的不断优化，以及管理体系的支撑保障。另一方面，随着人工智能应用暴露出各种风险和挑战，以及人们对人工智能认识的不断深入，人工智能治理已经成为全球各界高度关注的议题，对可信安全的呼声不断增多。 未来人工智能除了重视技术创新以外，还更加关注工程实践和可信安全，这也构成了新的“三维”发展坐标，牵引人工智能技术产业迈向新的阶段。事实上，业界在各个维度上的努力早已开始，并且从未停止过，只是时至今日，工程实践和可信安全被摆在了更为重要的位臵。三维坐标并非完全独立，而是相互交织、相互支撑。图1给出了本轮人工智能浪潮以来沿着各个方向演进的示意图，概 人工智能白皮书（2022年） 5 述了各坐标下的发展脉络。 来源：中国信息通信研究院 图 1 人工智能演进的三个维度示意图 追求特定场景下的技术创新一直是人工智能发展的目标和驱动力。以深度学习为代表的算法爆发拉开了人工智能浪潮的序幕，在计算机视觉、智能语音、自然语言处理等领域广泛应用，相继