能源部计划大力推动AI加速科学发现

美国能源部(DOE)正在计划一项重大计划，以利用人工智能(AI)加速科学发现。美国能源部官员在上周的一次会议上表示，他们很可能会在十年内要求国会拨款30亿至40亿美元，大致相当于该机构用于建造下一代“亿亿级”超级计算机的费用。

“这是一个很好的起点，”圣保罗高性能计算分析公司Hyperion Research的首席执行官Earl Joseph说。他指出，尽管如此，与中国和工业界对AI的狂热投资相比，DOE的计划支出并不算多。

但是，能源部有一个巨大的资产：大量的数据。该机构为原子粉碎机，宇宙调查以及数千个基因组的测序提供资金。能源部科学办公室主任克里斯·法尔(Chris Fall)说：“我们每天产生近乎不可思议的数据量，以PB为单位。”能源部在这里举行的四个市政厅中的最后一个是为了支持AI计划而表示的。用这些数据训练的算法可以帮助发现新材料或发现新物理的迹象。Fall说：“这将影响我们所做的一切。”

DOE正在加入为AI筹集资金的全球热潮。根据市场分析公司IDC的数据，今年全球公司AI资金预计将达到358亿美元，比2018年增长44%。公司看到了人工智能的商业优势。它可以帮助银行发现并防止信用卡欺诈，而石油和天然气公司则可以利用它在大量地质数据中查明生产性钻探地点。

各国政府也纷纷加入，其目标包括改善交通流量和发现早期癌症。根据美国科学技术政策办公室的数据，2月，唐纳德·特朗普总统签署了一项启动美国AI计划的行政命令，政府要求2020财年所有民用机构用于AI和机器学习研究的资金接近10亿美元。美国国防部正在为未分类的军事AI计划寻求类似水平的资金。

对于其他国家而言，更难得出确切数字。但是在2017年，中国宣布了旨在实现全球领导地位的国家AI计划，并计划在2030年之前创造价值1万亿元人民币(1400亿美元)的商业AI市场。欧盟已承诺到2020年支出200亿欧元。随着制造第一台百亿亿次计算机的竞赛，人工智能世界正变得真正具有竞争力。

谁在比赛中领先，取决于您衡量的标准。根据Hyperion Research的数据，从2013年到2018年，中国占AI投资总额的60%。美国投资约占全球投资总额的30%。约瑟夫说，中国主导着AI出版物的数量，而欧盟拥有最多的AI研究人员。他说，但是美国AI研究人员的论文被引用最多，这表明他们的研究影响最大。

能源部官员表示，人工智能计划将有助于使美国研究人员保持领先地位。尽管美国能源部尚未详细说明其计划，但它可能包括为国家实验室提供资金，以优化现有的人工智能超级计算机，以及为人工智能计算机架构的学术研究提供外部资金，计算，环境和生命科学副实验室主任里克·史蒂文斯(Rick Stevens)说。在伊利诺伊州莱蒙特的阿贡国家实验室工作。

该计划不仅可能会加快数据分析的速度，而且还可以通过使用AI提出假设并设计新的实验来加快数据收集的速度。田纳西州橡树岭国家实验室计算机与计算科学副实验室主任Jeff Nichols说：“人工智能不会取代科学家。”“但是使用AI的科学家将取代不使用AI的科学家。”例如，电池研究人员可以使用这些工具在几天内测试成千上万种材料的特性。

Nichols承认，能源部对AI的推动落后于美国国家科学基金会(NSF)的努力，该基金会在过去十年中花费了大约45亿美元用于改进AI算法和软件的研究。尽管如此，NSF计算机与信息科学与工程代理助理总监Erwin Gianchandani表示，鉴于DOE在资助超级计算机等主要用户设施方面的作用，该机构的AI推动与NSF的计划“相吻合”。