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法國人工智能發展現狀、重要舉措及啟示

作者:中國科協創新院
法國人工智能發展現狀、重要舉措及啟示

摘要:人工智能作為引領新一輪科技革命和産業變革的戰略性新興技術,在推動科學技術進步、傳統産業優化更新、經濟高品質發展等方面發揮了重要作用,正在成為世界各國密切關注并競相發展的熱點領域。近年來,美英德日等國均陸續釋出國家層面的人工智能戰略,積極推動人工智能研究開發和産業應用。

法國作為歐盟的核心成員國,在人工智能方面擁有深厚的學術研究底蘊,形成了較為活躍的創新創業生态,正在大力推動人工智能在經濟中應用,緻力于成為人工智能領域上司者。本研究系統梳理了法國人工智能戰略部署的總體情況,總結了其推動人工智能發展的重要舉措,概括了對中國人工智能發展的有益啟示。

01 法國人工智能發展概況

早在二十世紀七八十年代,法國就已成立若幹人工智能相關的算法、決策輔助等基礎研究隊伍,在數學和資訊科學方面優勢突出,集聚了大量人工智能人才和研究機構與團隊,極大地推動了人工智能技術進步和創新創業。

1.1 數學領域和人工智能領域科研成果豐碩

法國一直在數學領域人才輩出,并積累了較為豐富的經驗,為多項有影響力的人工智能創新成果的釋出奠定了良好基礎。

1.1.1 擁有十分深厚的數學文化底蘊

具有數學界諾貝爾獎稱号的菲爾茲獎,是數學界的最高獎項,其頒發頻次為每4年一次,每次僅有2~4個獲獎名額。從菲爾茲獎頒發以來,法國至今已有12人獲得此獎項,平均年齡為36歲。其獲獎人數僅次于美國(18人),占總獲獎人數(61人)的20%左右,如果以人口比例來衡量,法國對數學領域的貢獻堪稱世界第一(見表1)。法國曆史上湧現了笛卡爾、費馬、拉格朗日、傅裡葉、柯西等多位著名數學家,提出了廣義函數論、奇點理論、非線性偏微分方程、玻爾茲曼方程等多項數學領域的基本理論,為同時期的人工智能技術發展奠定了重要的數學基礎。其中,2010年菲爾茲獎獲得者塞德裡克·維拉尼(Cedric Villani)證明的玻爾茲曼方程的非線性阻尼并收斂于平衡态為深度學習算法優化提供了重要理論基礎。

法國人工智能發展現狀、重要舉措及啟示

1.1.2 提出多項有影響力的人工智能創新成果

得益于在數學、資訊科學等基礎領域深厚的研究基礎,法國積極在人工智能創新鍊和價值鍊上遊開展人工智能基礎理論和關鍵核心技術研究,提出了頗具影響力的卷積神經網絡(CNN),推動了神經形态技術等人工智能成果湧現。深度學習先驅楊立坤(Yann LeCun)在20世紀80年代後期就利用手寫數字圖像訓練了第一個卷積神經網絡系統,與約書亞·本吉奧(Yoshua Bengio)、傑弗裡·辛頓(Geoffrey Hinton)兩位數學家共同提出了卷積神經網絡,改進了反向傳播算法,拓寬了神經網絡的視角,于2018年獲得圖靈獎。卷積神經網絡已經廣泛應用在計算機視覺、語音識别和自然語言處理等領域并取得顯著成效。法國的超低功耗神經形态計算先驅GrAI Matter Labs基于其20多年對人腦的研究在2018年提出了獨特的神經形态計算範例,突破了馮·諾依曼計算機的局限性,提供大規模并行處理且完全可程式設計的傳感器分析和機器學習,功耗降低效果顯著。奧地利學者于2021年11月在《自然》上發表的一項研究再次證明,神經形态技術的能耗是傳統人工智能系統的1/16~1/4。之後法國國家科學研究院主導研究出世界上第一個具有高穩定性的人造納米神經元,可以識别不同音色,快速處理實時大資料,為制造更節能的微型晶片創造了條件。

1.2 人工智能科研力量較為雄厚

法國培養了大量人工智能專業人才,組建的人工智能聯合實驗室和人工智能聯合研究團體數量位居歐洲前列,擁有較為雄厚的人工智能科研力量。

1.2.1 培養集聚大量人工智能人才

法國良好的教育和科研生态環境為人工智能人才集聚創造了良好條件。從2017年開始,法國一直加快培育人工智能領域人才。根據領英(LinkedIn)釋出的《全球AI領域人才報告》顯示,截至2017年第一季度,全球人工智能領域專業技術人才數量超過190萬人,其中法國人工智能領域專業技術人才總數超過5萬人,與中國并列全球第7位。截至2018年,法國人工智能科研團隊數量超過250個,設立的人工智能碩士授予點共計35個。2019年,法國新增40所開設人工智能專業的院校,雙倍擴招人工智能專業博士研究所學生,招生人數從250名上升至500名。人工智能跨學科研究中心(Instituts Interdisciplinaires d’Intelligence Artificielle,3IA)積極推動各地區之間開展人工智能人才教育教育訓練。截至2021年,人工智能跨學科研究中心共計培養了454名人工智能相關專業博士和博士後、13000餘名人工智能領域專業人才。同時,法國在深度學習、模式識别方面積累了衆多高端人才,包括深度學習三巨頭之一楊立坤(Yann LeCun)、菲爾茲獎獲得者塞德裡克·維拉尼(Cedric Villani)和GR22研究團隊創始人克羅德-富朗索瓦·皮卡爾(Claude-François Picard)等。

1.2.2 人工智能聯合實驗室數量世界領先

根據法國經濟、财政及工業、數字主權部統計,截至2021年,法國擁有81個高水準、多學科的機構間人工智能聯合實驗,位居歐洲第一。其中,法國國家科學研究中心(CNRS)是法國乃至整個歐洲最具影響力的科研機構之一,也是人工智能領域的核心研究力量。法國國家科學研究中心與高等院校、科研機關建立了共計51個人工智能聯合實驗室,形成跨學科、跨院系、跨機構的混合研究機關,研究方向涵蓋基礎研究、交叉學科研究、技術應用等多個領域,具有代表性的包括法國國家科學研究中心與巴黎第六大學共建的計算機和人工智能實驗室LIP6,與蒙彼利爾大學共建的計算機科學、機器人和微電子實驗室LIRMM以及數學實驗室IMT等。其中,LIP6實驗室是法國規模最大的計算機科學實驗室之一。法國國家科學研究中心還設立了4個人工智能聯合研究團體(GDR),集聚全國頂尖研究團隊和研究力量,針對人工智能重點學科研究領域開展合作研究,分别關注模型和算法(GDR IA團體)、圖像資訊和視覺信号處理(GDR ISIS團體)、資料分析和知識決策(GDR MADICS團體)、自然語言處理(GDR TAL團體)4個領域。

1.3 人工智能領域創新創業十分活躍

近年來,法國人工智能領域的初創企業數量加快增長,吸引了多個全球性的跨國企業來法國建廠,聚集了大量全球優質資源,為人工智能的技術研發和産業應用創造了良好的發展環境。

1.3.1 人工智能領域初創企業數量持續增長

近幾年法國人工智能領域初創企業一直保持增長态勢,驅動人工智能技術應用落地。法國政府為鼓勵科技創新創業,出台了“法國科創”(La French Tech)等長期性扶持計劃,為人工智能等新興技術創新創業營造了良好的政策環境,推動法國人工智能初創企業快速孵化。2019年2月,法國财政部釋出的《法國人工智能技術發展水準和前景》報告指出,目前人工智能技術在法國的醫療、制造、交通、金融、農業等行業的應用最為廣泛。其中與醫療行業融合最為緊密,特别是在預防醫學、醫學診斷和醫學研究方面的應用尤為突出。截至2021年,法國人工智能初創企業達到502家,比2020年增長11%,其主攻市場涵蓋自動駕駛、金融、機器人等多個應用領域,其中在機器人、無人機和3D列印領域擁有較強的競争力。

1.3.2 吸引多家跨國企業來法國投資建廠

法國已經成為跨國網際網路企業開設研究中心的首選之地。法國擁有大量高品質的研究人才、較低的薪酬制度以及鼓勵企業研發的研究抵免稅等優惠政策,這為衆多跨國企業入駐法國創造了先決條件。多家國際頂尖科技公司在法國設立技術研發中心,推動全球創新資源在法國集聚。2018年,臉書(Facebook)在巴黎設立了繼美國門洛帕克和紐約的第三家人工智能技術研發中心,也是海外設立的首家從事自動語音識别、圖像識别、機器學習等關鍵技術研發的創新中心,并與法國國家資訊與自動化研究所建立長期合作關系,共同開展研發項目;2019年2月,美國微軟公司在法國成立人工智能全球發展中心,英特爾公司也宣布在法國開辦首家歐洲大資料研究中心。法國本土企業憑借強大的技術創新能力吸引了大量國際IT巨頭投資建廠,基于法語的多項自然語言訓練項目對谷歌、臉書等跨國企業具有極大的吸引力,其紛紛前來投資發展自身業務,同時,法國的機器學習公司Moodstocks、機器人公司Aldebaran Robotics等優勢企業相繼被谷歌、日本軟銀并購,為本國引進了越來越多的全球優質資源。

02 法國推動人工智能發展的主要舉措

進入21世紀以來,法國一直在歐盟架構下積極發展人工智能。一方面,通過參與歐盟“人類大腦計劃”(HBP),法國獲得10億歐元支援,加強自身在神經網絡理論、認知神經科學和倫理學等方面的研究;另一方面,與歐洲其他24個國家聯合簽署《人工智能合作宣言》,明确提出與歐洲其他各國共同解決人工智能在社會、經濟和倫理等方面的挑戰,提升歐洲人工智能的整體研發水準。在該目标指引下,法國出台國家人工智能發展戰略和相關領域智能技術應用計劃,将以人為本的人工智能作為發展的基本要求,設立跨學科研究中心、人工智能聯合實驗室等專門機構推動人工智能研究,通過釋出專門的人工智能人才專項計劃和增設人工智能相關專業等方式,大力推動人工智能賦能醫療健康、交通運輸等重點領域,聯合民間力量釋出多項有效防範人工智能算法風險和應對倫理安全問題的規範檔案,緻力于成為歐洲人工智能領域的上司者。

2.1 釋出國家層面的人工智能戰略部署

近年來,法國高度重視人工智能發展,釋出國家層面的人工智能戰略,并出台重點領域的人工智能發展規劃檔案,緻力于成為人工智能領域的上司者。

法國政府系統謀劃人工智能發展。2017年3月,法國高等教育、研究與創新部釋出《法國人工智能戰略》,指出法國政府要從戰略高度發展人工智能技術,整合人工智能領域的科技力量,確定法國成為歐洲人工智能領域的上司者。該戰略将人工智能納入原有創新戰略與舉措中,圍繞技術研發、人才培養、應用轉化、倫理安全等多個領域提出50餘項政策舉措,全面推動人工智能發展。2021年11月,法國财政部,高等教育、研究與創新部釋出《國家人工智能第二階段發展戰略(2021—2025年)》,明确了未來5年人工智能發展的核心任務和主要措施。與第一階段發展戰略相比,該戰略加大了資金投入,提出在2021—2025年内投入22.2億歐元(其中15億歐元為公共資金,5.06億歐元為私人資金,2.14億歐元未公開資金來源),并将戰略重點從基礎研發建設轉向人才技能培育和智能技術與經濟社會的融合應用。

圍繞技術研發、場景應用和國防發展等重點領域大力推進人工智能發展。2018年3月,法國總統馬克龍在法蘭西學院召開的“全國人工智能研讨會”上發表題為“AI造福人類”的演說,随後由高等教育、研究與創新部于同年11月整理釋出《國家人工智能研發戰略》,計劃在2018—2022年投入15億歐元公共資金和5億歐元非政府資金,圍繞建構跨學科人工智能網絡、建設世界一流的人工智能研發中心、加強教育和人才培養、投資公共研究的計算能力等方面進行系統部署,力争将法國打造成在人工智能研發方面足以和中國、美國抗衡的世界一流強國。2019年11月,法國國防部出台《人工智能的國防應用路線圖》,面向資料硬體需求、創新研發戰略、道德法律架構、組織機制和重點任務、國際合作5個方面做出系統部署。法國人工智能國家戰略概覽如表2所示。

法國人工智能發展現狀、重要舉措及啟示

2.2 大力推動人工智能跨學科研究

法國有力整合各方研究資源,通過設立跨學科研究中心、人工智能聯合實驗室等持續推動人工智能研究機構開展跨學科研究和合作。

設立專門機構統籌推進人工智能跨學科研究。法國圍繞“教育教育訓練、基礎研究、應用研究”三大核心任務,積極推進跨學科研究。2019年4月,法國高等教育、研究與創新部選取巴黎、格勒諾布爾、圖盧茲和尼斯4個基礎較好、科研實力較強的地區,分别設立巴黎人工智能跨學科研究中心(PRAIRIE)、格勒諾布爾人工智能跨學科研究中心(MIAI)、圖盧茲人工智能跨學科研究中心(ANITI)和尼斯人工智能跨學科研究中心(3IA Côted’Azur)4個人工智能跨學科研究中心,以便更好地集聚地區間的産學研資源,形成具有引領性和凝聚力的聯合研究網絡。人工智能跨學科研究中心由法國國家資訊與自動化研究所負責統籌推進,由政府部門、科研機構與企業共同資助,協調組織區域内頂尖的高校、科研機構和創新企業共同參與建構(見圖1)。

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集聚全球人工智能發展的優勢企業和研究力量,有利于人工智能發展的創新生态的形成。以尼斯人工智能跨學科研究中心為例,該中心集聚了法國南部的主要科研力量和産業資源,包括尼斯大學計算機科學、信号與系統實驗室(Laboratoire d’Informatique,Signaux et Systèmes de Sophia Antipolis,I3S)、讓·亞曆山大·歐仁·迪厄多内實驗室(Laboratoire Jean-Alexandre Dieudonnè,LJAD)等在數學、計算機科學、機器人領域具有紮實研究基礎的科研機關,以及尼斯大學附屬醫院等專業醫學研究機構,形成了跨學科的研究團體。依托南部醫療産業優勢資源,與SKEMA商學院以及60多家公司和初創企業聚焦醫學領域和生物學領域,開展人工智能基礎理論和技術應用研究,建構形成了良好的科研創新生态(見圖2)。

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2.3 十分重視人才培養和學科建設

法國十分重視人工智能人才的培養和學科建設,通過釋出專門的人工智能人才專項計劃、增設人工智能相關專業等方式,不斷強化專業化人才的能力和普通公民的智能化素養。

釋出人工智能人才專項計劃,強化人工智能人才培養。2021年,法國政府投入7.81億歐元,啟動兩項為期5年的人工智能人才培育計劃,包括“人工智能學科卓越教育訓練計劃”和“人工智能大規模教育訓練計劃”。其中,“人工智能學科卓越教育訓練計劃”旨在支撐高等教育機構強化人工智能教育資源建設,提升法國高校在人工智能學科教育領域的國際影響力,以吸引更多優秀的國際學生和海外人才。“人工智能大規模教育訓練計劃”緻力于普及人工智能大衆化教育,一方面拓展學科種類,在數學和計算機科學等基礎學科以外,開發人工智能、機器人和資料技能等多學科教育訓練課程,并強化人工智能與網絡安全、人工智能與生命科學、人工智能與雲計算等跨學科教育;另一方面完善非專業領域教育體系建設,在工程師、碩士、博士等專業學制體系外,開發面向非專業人員的課程教育訓練,促進人工智能領域的再就業,為人工智能發展提供多元化的人才儲備。

增設人工智能相關專業,加強人工智能學科建設。法國推出“210所工程師院校”,在這些院校中開設人工智能相關專業,積極培育人工智能專業人才。例如,巴黎綜合理工學院于2018年9月開設人工智能與進階視覺計算碩士專業,每年招收30名學生;巴黎高等礦業學院于2018年10月開設人工智能碩士專業等。

2.4 圍繞重點領域強化人工智能應用

法國十分重視人工智能對經濟社會帶來的賦能作用,聚焦醫療健康等領域,不斷加大投資力度,建立技術支撐平台和資料中心等基礎設施,加快推動人工智能在民生領域的應用。

在“未來投資計劃”架構下,持續加大對人工智能相關項目的資助力度。自2018年以來,法國“未來投資計劃”(PIA)組織實施的年度性項目評選資助機制——“建構競争力的研發項目”(PSPC),相繼資助了10個人工智能産業應用項目,包括醫療領域的混合人工智能應用項目、自動駕駛項目等。2020年,法國公共投資銀行面向人工智能初創企業發起了“人工智能挑戰”(Challenges IA)資助計劃,圍繞健康、交通運輸、環境和國防安全四大應用領域,征集支撐傳統企業數字化轉型的人工智能技術解決方案,共計資助了13個項目,幫助21家企業和5個公共機構實作智能化轉型。同時,法國相繼開展了農業(AgDataHub)、物流(IACargo)、自動語音處理(VoiceLab)領域行業資料池項目,并建立了人工智能通用平台(Aleia)。

優先推動人工智能賦能醫療健康領域快速發展。2018年,法國創新委員會(Conseil del’Innovation)釋出“人工智能挑戰——利用人工智能改善醫療診斷”計劃,在3年内投入3000萬歐元,推動人工智能在醫療領域的算法開發和技術應用。法國将醫療健康領域作為人工智能應用發展的優先領域,2019年法國政府啟動建立健康資料中心(Health Data Hub),與國家健康資料系統(SNDS)相連,對法國全體公民的健康資料進行整合和存儲,并向相關科研機構開放,為智慧醫療研發提供了豐富的資料支撐。

2.5 高度關注人工智能算法風險和倫理安全問題

法國對人工智能的倫理治理問題高度關注,釋出多項指導人工智能安全應用的指南和條例,聯合工業龍頭企業釋出《工業人工智能宣言》,積極推動人工智能健康發展。

十分重視人工智能應用帶來的倫理安全問題。法國國家資訊與自由委員會(CNIL)作為法國的資料監管機構,圍繞算法和系統安全等方面出台多項條例和安全指南。在算法安全方面,釋出了《人工智能與算法倫理風險》,深入分析了人工智能算法可能引發的系列倫理問題,并提出治理舉措建議。在系統安全方面,釋出了《人工智能系統自評估》《人工智能系統安全指南》,緻力于為公衆、專業機構和相關領域專家提供有關人工智能系統安全性的知識、理論工具和實施指導,圍繞規劃設計、資料資源安全性、保護和強化學習過程、使用可靠應用程式、考慮組織戰略5個方面,提出強化人工智能系統安全性的操作建議。法國國家資訊與自由委員會還釋出了《人工智能如何遵守通用資料保護條例》,指導專業機構基于歐洲資料法規進行人工智能系統成熟度的自評估。

政府與民間合作組織共同推動人工智能健康發展。除了法國國家資訊與自由委員會從監管的角度開展風險管控之外,政府也積極聯合民間力量探索出台一系列保障人工智能健康發展的檔案。2019年7月,法國經濟和财政部與法國液化空氣公司、達索航空公司等8家全球行業巨頭簽署了《工業人工智能宣言》,旨在通過人工智能技術推動行業發展,增加就業機會,促進可信、可解釋、可證明的智能技術在工業領域的廣泛應用等。2019年9月,法國數字生态系統專業聯盟聯合相關研究機構和政府部門釋出了《人工智能倫理實用指南》,圍繞人工智能的設計、開發和部署過程提出符合倫理道德的行為準則架構,以指導企業開發值得信賴的人工智能系統。法國人工智能倫理治理相關檔案清單如表3所示。此外,法國還在2019年12月成立了政府倫理委員會,旨在監督軍事人工智能的發展。

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03 對中國人工智能發展的啟示

中國自2017年釋出《新一代人工智能發展規劃》以來,實施人工智能重大項目,布局創新基地和平台,加強人工智能專業人才培養和全民智能化素質提升,穩步推進人工智能倫理治理,同時也配套出台了一系列政策舉措,大力推動人工智能技術研發和賦能經濟社會發展。目前,中國人工智能正處于加速發展階段,在關鍵核心技術方面實作了突破,與實體經濟的融合發展也取得積極進展。但中國人工智能整體發展水準與發達國家相比,在重大原創成果、産業生态、倫理安全等方面,仍有一定差距。通過對法國人工智能戰略部署和發展經驗的總結分析,結合中國人工智能發展現狀,提出以下幾點啟示:

一是結合發展實際,适時出台具有階段性特征的人工智能發展行動計劃。借鑒法國适時出台第二階段戰略的經驗,以《新一代人工智能發展規劃》為根本目标,及時總結上一階段發展所取得的成效,分析當下所處階段的形勢和需求,進一步明确最新階段的目标和任務,結合本階段的人工智能發展特點,制訂出台新一輪3年行動計劃等具體實施方案。

二是加強跨學科研究和跨學科人才培養。鑒于人工智能本身具有學科交叉的性質,以及其在助力科學研究領域的特點,人工智能發展與跨學科研究相輔相成。積極搭建跨學科交流和合作的平台,建資料來源:根據機構網站公開政策資訊整理。檔案名稱釋出機關釋出時間要點概況《人工智能系統自評估》法國國家資訊與自由委員會2022年4月建構了人工智能系統安全評估指南,圍繞系統使用目的、資料收集訓練、算法開發訓練、系統使用過程、風險防範、使用者權利、責任主體等7個方面,指導相關機構群組織進行系統自評估《人工智能系統安全指南》法國國家資訊與自由委員會2022年4月研究分析了人工智能存在的重要性、人工智能出現錯誤的原因以及法國國家資訊與自由委員會需要介入監管的關鍵環節,為未來的監管架構設計提供基礎思路《人工智能如何遵守通用資料保護條例》法國國家資訊與自由委員會2022年4月基于歐洲資料法規,為相關機構群組織開展人工智能系統成熟度的自評估提供了12條指導建議續表立跨學科的研究中心和校企合作基地等,推動不同學科、不同領域的專家、學者、企業家等交流合作,加快推動基礎理論研究和關鍵技術攻關;加強跨學科人才的培養,推動“人工智能+X”多學科協同教學模式,探索校企合作等人才培養模式,培育具備跨學科背景的複合型人才。

三是圍繞與人民生産生活密切相關的重要場景,加快推動人工智能融合應用。聚焦與人民生産生活和經濟社會發展密切相關的重要領域,明确人工智能可以發揮作用的應用場景,加大資金支援力度,設立專門推動融合發展的項目,鼓勵企業帶頭加強智能化應用,推動人工智能應用場景創新,帶動智能産業規模加速發展。

四是加強風險防範和倫理監管。人工智能的倫理治理問題與人工智能的技術發展同等重要,要強化不同主體對人工智能倫理問題的關注和治理意識,在《新一代人工智能治理原則——發展負責任的人工智能》和《新一代人工智能倫理規範》的基礎上,圍繞自動駕駛等關鍵領域,制定行業和領域内的治理準則、開發手冊等,積極推動人工智能健康發展。

作者:侯慧敏、徐峰、王藝穎、李芳,中國科學技術資訊研究所

項目來源:科學技術部科技專項“國家新一代人工智能發展規劃組織實施重大問題研究及支撐體系建設”(106042001000210010)

本文轉載自微信公衆号科情智庫,原載于《全球科技經濟瞭望》 2023年2月第38卷第2期

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