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德国下萨克森州人工智能的发展背景、行动目标及实现路径

时间:2024年07月25日 14:40 发布人:沈欣 浏览次数:[]

编者按欧盟与德国高度重视对人工智能技术的开发和应用,并制定了一系列人工智能战略文件。在此背景下,下萨克森州作为德国人工智能技术与产业布局的重要区域,于2021年制定和发布了《下萨克森州人工智能工作文件》,从专业人才的人工智能能力、科学领域的人工智能、加强主导产业中的人工智能、社会与伦理中的人工智能、人工智能生态系统和“下州制造”的人工智能六大领域出发,阐述该州在人工智能领域的行动目标和实现路径,为该州进一步发展人工智能技术和融入欧盟及德国有关政策框架奠定了基础。本文对该工作文件的内容进行了整理编译。

一、下萨克森州人工智能的发展背景

人工智能作为数字化背景下的一项核心技术,正在极大地改变着世界经济的样貌和人类社会的架构。近年来,美国以及许多亚洲国家在智能技术上取得了相当大的进展,这也促使欧洲国家充分利用后发优势,在细分的“利基市场”抓住新的增长机会,为人工智能在欧洲的发展建立一套统一的规则和基本框架。为此,欧盟委员会于20184月发布《欧洲人工智能战略》,并于20202月发布《人工智能白皮书——欧洲卓越和信任的方法》、《欧洲数据战略》以及《塑造欧洲的数字化的未来》三份补充性文件,这些文件为欧盟近年来在数字化进程方面指明了政策方向。基于此,欧盟委员会又于202149日发布了关于人工智能及人工智能化的条例草案,为利用人工智能化建立统一的欧洲规则奠定了法律框架和实施方案。

《欧洲人工智能战略》的目标是,在未来10年内欧盟将在公共投资以及私人投资中每年至少投入200亿欧元用于人工智能技术的研发和应用。根据这一目标,德国政府分别于2018年、2020年发布、修订了《联邦政府人工智能战略》,并于2020年将原有投资额从30亿欧元增至50亿欧元。在联邦战略公布后不久,下萨克森州(以下简称“下州”)政府于20188月通过《数字化总体规划》(以下简称“《规划》”)。《规划》分别从数字化基础设施和数字化在经济与社会中的应用两部分分析了该州数字化的现状、挑战,明确了发展目标及实现路径,并确立了人工智能在数字化领域的核心技术地位及其在该州交通、能源、农业、食品工业以及生命健康等领域中的重要作用。

二、下萨克森州人工智能的行动目标

2021511日,下州经济、劳工、交通和数字化部(Niedersächsisches Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Verkehr und Digitalisierung,时称,以下简称“数字化部”)和科学文化部(Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur)结合《数字化总体规划》发布了《下萨克森州人工智能工作文件》(KI Working Paper Nierdersachsen),旨在为该州发布州人工智能战略奠定框架条件和行动要求。文件针对六大行动领域提出相应目标。

1专业人才的人工智能能力

2023/2024学年起,下州将计算机科学课作为10年级学生(相当于我国的高一)的必修课程,以传授必要的数字化能力和应对专业技术人员短缺。在此之前,计算机科学课仅为选修课程,且教学内容仅局限于教授编程语言和软件知识。为此,未来的课程设置需以培养学生的数字化敏感度(digitale Sensibilität)和数字化能力为核心,提高对诸如人工智能等新技术和系统的感知和理解,使学生更有针对性地适应不断变化的劳动力市场。鉴于其对于未来的重要性,应尽早将人工智能作为交叉主题引入普通和职业学校的教学计划。

2科学领域的人工智能

作为一门交叉技术,人工智能正对许多科学学科产生日益重要的意义,其应用也引发了许多社会反思。因此,如何从单学科和跨学科视角出发全面地观察和研究人工智能,如何将研究结果转化和应用到经济、社会、政治和管理领域,成为了科学领域和社会领域的双重挑战。《文件》规定,下州应促进科学政策、科研、教学以及人工智能技术转化、发展、应用和反思,包括建立和扩大相关非大学研究机构、加强大学科研和教学规模、在促进知识和技术成果转化的一般框架下将人工智能纳入特别考虑范畴等。

人工智能这一技术的重要性和动态性决定了无论在科学还是经济领域都存在对相关专业人员的巨大需求。为满足下州的人才需求,必须扩大州内高校在信息技术和人工智能领域的办学规模,研究如何缓解教师(教授、讲师、博士后)短缺的问题。

3加强主导产业中的人工智能

下州的科研生态和以初创企业为代表的行业专长为该州开展人工智能研究、试验和应用提供了机遇。为此,除了加强科研能力、推进成果转化之外,还要尽快提高下州主导产业认识和发挥人工智能的优势,从而创造新的商业模式和新市场。州数字化部的目标在于,使得该州所有企业均有机会发现可能的人工智能应用场景。由于成本效益不明确,企业——尤其是中小企业的创新长期停滞,在引进新的软件解决方案(如数字化订单管理、生产控制)之外,还要注重精准定位和消除信息不足及创新障碍所在。

在针对单个企业的需求(例如在数据分析中使用人工智能软件)时,《文件》设定了以下目标:在州创新和数字化一般资助框架之外提供有针对性的人工智能专项资助措施;通过资助支持建立商业模式基于人工智能技术的企业和在已有企业中引入、推广基于人工智能技术的业务领域。

4社会与伦理中的人工智能

在技术层面之外,解决相关社会和伦理问题以及明确法律框架也是发展人工智能带来的一大挑战。人工智能的应用风险主要涉及包括数据保护、隐私保护和平等权在内的基本权利风险以及信息技术安全和(民事)责任问题等。在未来,不仅需要使已有的法律规定适应人工智能应用并兼顾对基本权利的保障,同时也需要为存在潜在风险的人工智能功能领域制定相应的法规,例如明确人工把关的场景、确立透明机制以确保人工智能决策的可追溯性等。下州旨在在欧盟人工智能总体法律框架内与欧洲合作伙伴一起共同应对风险挑战。

5人工智能生态系统

任何人工智能应用的基础都是数据。充分利用它们可以合理有效地利用各部门资源,提高生产力,使产品和服务更加符合需求,并使政策制定和公共服务更为完善。

数据的可用性和高质量是训练人工智能系统的必要前提,而跨组织使用数据则使得访问更大型的数据集成成为可能。通常来说,企业和其他组织间“共享”数据的前提在于具备一个可靠的框架,其有关提供、使用和整合大规模数据的规则说明需清晰且可行。在下州科学文化部、州内高校和非大学研究机构的支持下以及下州经济界的研发参与下,下州数字化部将推动建立一个人工智能生态系统。在该系统中,企业可自主地与其他企业安全共享行业数据,访问来自不同行业的数据池。在涉及个人数据的领域,可通过匿名或使用合成数据来简化过程。在非个人数据的情况下,特别需要考虑许可证的重复使用问题,尽可能开放的许可证有助于实现从数据筒仓到数据池的必要转换。此外,还需确保数据处理过程的安全性,以防止未经授权的第三方访问。该生态系统还旨在汇聚下州已经活跃在人工智能领域和初入该领域的参与者,并建立起联系。

6“下州制造”的人工智能

在联邦《人工智能战略》中,德国政府为自己设定的目标是将“德国制造的人工智能”确立为全球认可的标志。为此下州计划为自己打造一个独特的人工智能品牌,而这则要求从技术、伦理、社会、法律和教育政策等角度出发,全面思考和处理人工智能这一主题。

为此,《文件》确立了以下子目标:通过上述人工智能生态系统持续强化下州各主导行业的协同效应,促进人工智能尖端研究和成果转化,发挥人工智能商业应用潜力;在模型环境(Modellumgebungen)中将复杂的算法可读化(erfahrbar),并利用具体实例展示其附加值和易实施性,以推动有关实践;推动中小学阶段人工智能的知识传授和相关讨论,以便满足经济(尤其是信息技术领域的人才短缺状况)和社会发展需要。

三、具体做法与措施

下州数字化部和下州科学文化部已出台并将持续推进一系列举措,旨在以该州主导产业中的中小型企业为重点,加强该州人工智能的研究、成果转化和经济应用。

1专业人才的人工智能能力

1在促进青年人才发展方面,下州数字化部和下州科学文化部共同组织了国际数字化人才创新技能大赛,资助金额达3万欧元,目的是激发学生对人工智能技术的兴趣,培养创新技能。赛事主要活动包括学习人工智能基础知识、实践开发人工智能技术以及提出并展示创业想法。此项竞赛可作为一项长期的固定举措纳入中小学人工智能教育。

2学校方面,建立和推广“学校枢纽”(Schul-HUBs)概念模式,以推动学校数字化建设的发展。个别在技术和教学发展上发挥先锋作用的“枢纽学校”(HUB-Schulen)有责任从这两方面出发,将人工智能这一交叉课题以及数据保护、数据伦理和媒体技能等内容融入学校课程,并辐射至其他学校。

3专业技能方面,为了加强数字化技能、从而间接加强人工智能技能,需要拓展中小学计算机科学课程。此外,还需确定专业人才需求,扩大高校在该领域的教育规模。为此,需要投入大量财政资金。

2科学领域的人工智能

1支持研究和转化机构

下州政府将大力推动建立和扩大相关机构,通过一揽子投资计划促进人工智能和数字化领域的创新和发展,加强基础设施建设和支持研究机构,为未来的科技进步和经济发展奠定坚实基础。

首先州政府将投资1750万欧元,在奥斯纳布吕克和奥尔登堡建立德国人工智能研究中心下州实验室(DFKI-Labor Niedersachsen),并投入2500万欧元的资助经费建设下州数字创新中心(ZDIN)及其六个未来实验室。其次,奥尔登堡的德国航空航天中心未来移动性系统工程研究所(DLR-Institut System Engineering für zukünftige Mobilität)将获得2000万欧元的启动资金,汉诺威的亥姆霍兹信息安全中心(CISPA)将获得为期五年、总计450万欧元的项目资金支持,并建立汉诺威莱布尼茨大学位于数字经济创新园区的下州学习实验室(L3S)研究中心。此外,一项预计耗资2500万欧元的下萨克森量子谷(Quantum Valley Lower Saxony)开发计划将推动优秀研究机构开发量子计算机。奥尔登堡信息技术工具和系统研发所(OFFIS)、汉诺威L3S研究中心和奥斯纳布吕克大学的人工智能园区也将得到基本资助。最后,国家数字化特别基金将分别投入1000万欧元和1600万欧元建设奥尔登堡的IT园区和汉诺威数字经济创新园区,以打造IT、数字化和人工智能领域高地,推动该地区成为数字经济发展的示范区。

2促进研究

下州科学文化部和大众基金会自2018年起发起一系列提案征集活动,邀请不同科学领域的代表参与数字化进程、技术选型和开发新应用领域,并提出反思。该系列征集活动迄今已涉及生命科学、人文和文化科学、自然科学和社会科学主题。州政府希望将其与人工智能更紧密地结合,持续探索人工智能科研潜力。

3设立数字化教授职位

下州政府自2019年以来,通过竞争性聘岗在11所高校设置了50个“数字化教授职位”,旨在加强各学科的研究和教学能力。部分职位用于人工智能领域研究和教学,如奥斯纳布吕克大学人工智能园区和哥廷根大学数据科学校园研究所设立的职位等。每设立一个长期数字化教授职位,学校每年可获得高达876万欧元的资助。此外,大众基金会也向该项目提供一次性补助4200万欧元。

4人工智能路线图

下州数字化创新中心人工智能工作组为该州制定人工智能路线图,向州政府提出行动建议,展现理想蓝图以及实现路径。路线图已于20216月定稿。

5北德各州之间的合作

北德五州科学文化部长会议一致支持北德各州的高校、研究机构、公司和其他合作伙伴之间就人工智能开展特定主题和项目的合作。

3加强主导产业中的人工智能

下州数字化部努力推动该州经济,尤其是主导产业的经济发展,以进一步推进人工智能的应用和支持新商业模式的发展,为该州增强经济全球竞争力创造良好的政策环境。

1工业园区网络

下州数字化部和州投资开发银行(NBank)发布了工业园区网络指南(Campusnetz-Richtlinie)。该指南旨在支持科研联盟及企业应用和测试5G标准。5G标准的推广和利用促进了数据驱动的商业模式发展以及运营流程在物联网和人工智能背景下的应用。截至《文件》发布,下州共有12个研究机构和财团成功入选由联邦交通和数字化基础设施部(Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur,时称)组织的5G竞标,居所有联邦州之最。这也表明,下州是5G领域最为领先的联邦州,这为该州在人工智能技术领域的优先发展创造了必要的条件。

2人工智能在智慧城市中的应用

在行政管理方面,该州为市镇政府提供配备传感器技术的大型设备,支持其处理服务数据、优化流程;在交通方面,引进人工智能技术使得共享交通模式和智能交通管理成为可能。

3人工智能商业应用指导方针

下州数字化部制定了指导方针,以促进人工智能在商业中的应用。方针覆盖两个主要方面:一是将人工智能纳入现有商业流程,借助补贴的方式激励企业使用该技术;二是鼓励引入新的基于人工智能的数据驱动型商业模式或业务分支机构,支持下州从“人工智能用户”向“人工智能企业家”转变,并提供重组激励措施。

4推进人工智能产业集群与技术体系建设

为快速落实相关措施,下州数字化部将进一步发展现有的咨询和支持机构,并逐步推进建立该州人工智能产业集群。为此,下州数字化局(Digitalagentur Niedersachsen)、下州数字化创新中心和其他能力中心(Kompetenzträger)及网络应加强与相关商业协会的联系与合作。所有能力中心都可作为各自地区的“人工智能引航员”(„KI Lotsen“)促进成果转化,通过向中小企业提供人工智能培训服务帮助其更好地认识和运用人工智能技术。

下州人工智能产业集群为成功启动和实施创新项目提供了理想的平台,该州的初创企业也可从中获益。此外,下州政府还计划为人工智能领域的初创企业发起一项创业竞赛,以表彰该州领先的人工智能创业公司,帮助初创企业快速成长,推动人工智能产业的创新发展。

5推动人工智能的实践

下州政府一是将继续实施“数字化枢纽”(DigitalHubs)计划,致力于优化企业现有运营流程,提出和实施新的数据驱动型和平台型商业模式;二是要在此基础上支持州内组织积极参与以人工智能为重点的欧洲创新枢纽(European Innovation Hubs)的征集活动,获得针对其业务/生产流程、产品或服务的数字化技术支持。此外,该州还将继续推动研究与应用相结合,加强成果转化,例如下州数字化部和科学文化部将发起倡议,在德国人工智能研究中心下州实验室建立成果转化和创业中心。

6加强与北德各州的合作

作为联邦劳工和社会事务部(BMAS)联合欧盟社会基金PlusESF Plus)建立的12个地区未来中心之一,北德地区未来中心(Regionales Zukunftszentrum Nord)由下州教育集团(BNW)领头,联合德国北部石荷州、汉堡、不来梅和下州四州其他合作伙伴,旨在支持区域内中小型企业引进数字化和基于人工智能的系统,测试和开发运营资质以及推动企业自身的学习、发展和变革。

除此之外,州政府还将加强与北德其他联邦州在人工智能研究和成果转化领域的合作。在此过程中,还可发挥人工智能在行政方面的应用优势,并共享实施经验,提高行政效率。

4社会与伦理中的人工智能

人工智能的质量、安全性和非歧视性分别取决于其数据库、基础设施和开发团队。因此,下州将持续关注欧洲范围内高级别人工智能专家组的工作,支持欧洲云计划GAIA-X以及欧洲共同数据空间(Europäische Datenräume)倡议,并致力于推动成立多元化、跨学科的人工智能开发团队。

此外,下州正在研究是否应仿效联邦数据伦理委员会(Datenethikkommission)成立相关州立委员会。现有的州行政部门也应强化数据领域和网络安全的责任,并在部门内部互通有无、加强合作。

5人工智能生态系统

在数字经济的关键技术和基础设施领域,欧盟强调技术独立。为实现这一目标,欧盟与下州等地区合作,共同建设GAIA-X项目和欧洲共同数据空间。

1GAIA-X项目建立欧洲云基础设施;为各个关键领域建立欧洲“数据空间”;成立非营利协会GAIA-X欧洲数据和云协会(AISBL),总部位于布鲁塞尔,制定项目监管框架,巩固和促进项目成员的工作和协作,作为项目代表参与和促进国际合作;在下州设立能力中心。

2数据空间基本思想

欧洲的利益攸关方可以通过数据空间交换数据,并根据规则方便地使用数据;

使私营部门和公共部门的数据能够交换。

3下州的参与和支持

下州数字化部和下州科学文化部将继续支持GAIA-X

支持其他项目申请联邦政府为GAIA-X提供的资金;

向州内企业积极宣传GAIA-X的潜力并鼓励其参与;

下州将为“公共部门”数据池提供数据。

6“下州制造”的人工智能

基于以上措施,为打造下州特色的人工智能品牌,该州将重点关注:建立一个人工智能专门资助框架,并提供相应的咨询服务;与欧盟合作建立专门化的数字化枢纽,使人工智能技术更切实地服务于经济和民众;注重该领域(初创)企业的作用;深入参与GAIA-X人工智能生态系统,借助这一广泛和安全的数据平台为人工智能技术的发展提供支持;降低将人工智能引进中小学的门槛,进一步加强人工智能研究。

上一条:学者观点:区域国别学学科建设的目标

下一条:德国下萨克森州数字化基础设施建设概述

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