Sut Mae Adran Ynni'r UD Yn Trawsnewid AI

Mae Adran Ynni yr UD (DOE) wedi sefyll allan ers tro fel un o'r asiantaethau ffederal UDA sy'n canolbwyntio fwyaf ar wyddoniaeth, technoleg ac arloesi. Dylai ddod cyn lleied o syndod felly bod y DOE yn parhau i fuddsoddi mewn technoleg drawsnewidiol fel deallusrwydd artiffisial a dysgu peiriannau. 

Sefydlodd y DOE swyddfa Deallusrwydd a Thechnoleg Artiffisial (AITO) i helpu i drawsnewid y DOE yn fenter Deallusrwydd Artiffisial (AI) sy'n arwain y byd trwy gyflymu ymchwil, datblygu, cyflwyno a mabwysiadu AI. Bydd Pamela Isom, Cyfarwyddwr newydd yr AITO, yn cyflwyno yn nigwyddiad AI yn y Llywodraeth ym mis Chwefror 2021 i rannu sut maent yn cynyddu effeithiau AI i'r eithaf trwy gydgysylltu strategol, cynllunio, a rhagoriaeth gwasanaeth cwsmeriaid. Yn yr erthygl gyfweliad hon mae Ms. Isom yn mynd i fwy o fanylion am sut mae'r DOE yn trosoledd data, a thechnolegau trawsnewidiol i helpu i ddatblygu cenadaethau craidd yr asiantaeth.

Beth yw rhai ffyrdd arloesol o ddefnyddio data ac AI er budd eich asiantaeth?

Pamela Isom: Mae'r cyfrifoldeb o gydlynu mentrau AI trawsbynciol a chynllunio canlyniadau AI ar draws yr adran yn strategol yn hanfodol i sicrhau ein seilwaith a sicrhau'r effeithiau mwyaf posibl ar genhadaeth. Yn 2022, mae fy nhîm yn canolbwyntio ar lywodraethu AI arloesol lle mae AI cyfrifol a dibynadwy yn arwain at y safon. Mae angen mwy o integreiddio dynol-ganolog yn y cylch bywyd AI a chatalog ffederal o algorithmau a setiau data fel ei bod yn haws olrhain effeithiau ein buddsoddiadau AI, yr ydym yn eu dilyn. 

Mae'r llyfr chwarae rheoli risg AI (AIRMP) yn arloesedd cymhwysol yr ydym yn rhagweld y bydd yn ei ddefnyddio i'r cyhoedd os aiff popeth yn unol â'r cynllun yn 2023. Mae AIRMP yn cofnodi senarios risg ac yn darparu canllawiau rhagnodol i liniaru'r risgiau hynny fel bod penderfyniadau AI yn gyfrifol ac yn ddibynadwy. Mae'r llyfr chwarae hyd yn oed yn ystyried mesurau lliniaru sy'n berthnasol i ddyfeisiau ymyl fel systemau di-griw a dyfeisiau personol. Mae systemau Edge AI yn galluogi timau, fel ein hymatebwyr brys, i weithredu'n gyflym ar ddata yn union lle mae'n cael ei ddal. Fodd bynnag, mae AIRMP yn cefnogi bygythiadau a gwendidau andwyol. 

Wrth siarad am arloesi, cychwynnodd tîm AI y flwyddyn 2022 gyda sesiwn grŵp ffocws diwydiant ar gydgyfeirio AI a thechnolegau trochi, gan roi sylw manwl i gydgyfeiriant AI a realiti estynedig (XR) oherwydd y twf sylweddol yn y gofod hwn nawr ac yn y dyfodol. Mae profiadau trochi yn werthfawr ar gyfer hyfforddiant a modelu manwl gywir o sefyllfaoedd hollbwysig megis senarios cerbydau ymreolaethol lle mae data synthetig weithiau'n fwy diogel a heb fod mor ymledol â data amser real. Mewn partneriaeth â swyddfeydd rhaglen eraill, mae fy nhîm yn ceisio defnyddio AI a realiti cymysg i sefydlu cwricwlwm hyfforddi AI ar gyfer y gweithlu ac ar gyfer rheoli talent ar draws cymunedau.

Sut ydych chi'n trosoli awtomeiddio o gwbl i helpu ar eich taith i AI?

Pamela Isom: Rydym yn cymhwyso awtomeiddio ar brosesau busnes allweddol. Fe wnaethom gychwyn cynllun peilot i symleiddio prosesu benthyciadau ac ateb rhai cwestiynau allweddol y mae cwsmeriaid fel arfer yn eu gofyn fel y gall proseswyr ganolbwyntio ar aseiniadau mwy strategol. Rydym yn cymhwyso AI sgyrsiol ac awtomeiddio prosesau robotig i fynd i'r afael â thasgau gweithredol. Rydym yn manteisio ar alluoedd sydd allan o'r bocs mewn amgylcheddau cwmwl fel pwynt mynediad ar gyfer llwyfannau a thechnolegau awtomeiddio, ond rydym hefyd yn adnabyddus am ein uwchgyfrifiaduron yr ydym yn eu defnyddio ar gyfer y llwythi gwaith mwyaf cymhleth a lle mae'n gwneud synnwyr. Mae'n well gan rai rhanddeiliaid gynhyrchion masnachol parod ond o ystyried y datblygiadau mewn gwyddor data, rydym yn gweld mai hybrid yw'r dull mwyaf addas o fynd i'r afael â'n hanghenion ar hyn o bryd. 

Sut ydych chi'n nodi pa feysydd / meysydd problemus i ddechrau ar gyfer eich prosiectau awtomeiddio a thechnoleg wybyddol? 

Pamela Isom: Daw dau ymadrodd i'r meddwl. Yn gyntaf ac yn bennaf mae 'ffocws ar genhadaeth' ac yn ail yw 'gwrando'. Mae cymhwyso arloesiadau ar gyfer cyflawni cenhadaeth yn hollbwysig. Er enghraifft, gellid defnyddio algorithmau AI i sicrhau bod trosglwyddiadau grid yn wydn ac fel bod cyfrifo ynni glân yn cael ei gymhwyso'n deg ar draws cymunedau. Rydym yn cynnal ymchwil, datblygu, arddangosiadau deallusrwydd artiffisial, ac yn ailddefnyddio ac yn cynnal archwiliadau er mwyn gwneud y mwyaf o effeithlonrwydd datrysiadau AI o’r fath. Rydym yn gwrando ar anghenion, dymuniadau yn ogystal â phwyntiau poenus rhanddeiliaid. Rydym yn cynnal rhestr o fuddsoddiadau AI yr ydym yn eu hadolygu a'u diweddaru o leiaf bob blwyddyn trwy ein system cyfnewid deallusrwydd artiffisial (AIX). Cynhelir sesiynau ffocws gyda diwydiant a'r byd academaidd i glywed safbwyntiau unigol er mwyn cyfnewid barn a chael mewnwelediad diwydiant ar bynciau AI wedi'u targedu. Yn y bôn, rydym yn asesu cyflwr presennol a chyflwr targed, yn nodi bylchau a thrwy ein strategaeth AI, yn blaenoriaethu, yn trefnu ac yn cymryd rhan mewn darparu rhaglenni sy'n ein symud ymlaen gyda phrosiectau awtomeiddio a thechnoleg wybyddol.

Beth yw rhai o'r cyfleoedd unigryw sydd gan y sector cyhoeddus o ran data ac AI?

Pamela Isom: Mae partneriaethau strategol gyda’r sector preifat, y byd academaidd a thimau rhyngwladol yn gyfleoedd gwych i’r sector cyhoeddus. Mae gan asiantaethau gyfle i fynd ar y blaen a chreu rheoliadau AI ar gyfer datblygu asedau, rhannu ac arferion preifatrwydd modern. Mae deddfwriaeth fel gwella seiberddiogelwch y Genedl a Thrawsnewid Profiad Cwsmer Ffederal a Chyflenwi Gwasanaethau i Ailadeiladu Ymddiriedolaeth mewn Llywodraeth i gyd yn dibynnu ar atebion moesegol, cyfrifol, dibynadwy fel AI sy'n parchu ein hawliau sifil a'n rhyddid. Gyda’n gilydd, trwy bartneriaethau strategol, gallwn ymchwilio a darganfod y senarios mwyaf amrywiol a llunio datrysiadau sy’n diogelu data tra’n galluogi mynediad ehangach. Mae’n rhaid cael llwyfan cenedlaethol ar gyfer ymchwil a chydweithio, a dyna pam mae’r Tasglu Cenedlaethol Adnoddau Ymchwil AI , y mae fy nhîm yn aelod ohono, mor bwysig iawn. Ni all y sector cyhoeddus fodloni gofynion rheoleiddio ar ei ben ei hun – mae’n gofyn am gydweithio rhwng diwydiant, academia yn ogystal â rhyngwladol.

Beth yw rhai achosion defnydd y gallwch eu rhannu lle rydych chi wedi defnyddio AI yn llwyddiannus?

Pamela Isom: Yn benodol, mae'r tîm AI yn defnyddio dadansoddiad testun dysgu peiriant a chlystyru ynghyd â datblygiadau prosesu iaith naturiol i gynorthwyo gyda dadansoddiad strategol o brosiect AI yr Adran a defnyddio rhestr achosion. Mae'r achosion defnydd yn amrywio o ymchwil dulliau AI y genhedlaeth nesaf sy'n ymwybodol o barthau i gryfhau ein diogelwch cenedlaethol i brosiectau ynni glân sy'n nodi deunyddiau y mae'n rhaid eu defnyddio i fynd i'r afael â'r argyfwng hinsawdd. Gallwn nodi themâu sy'n seiliedig ar ddata wedi'i ddyfeisio ac alinio rhanddeiliaid o bob rhan o'r adran â synergeddau cyffredin fel ein bod yn sicrhau'r arbedion maint mwyaf, yn lleihau gwastraff, yn hysbysu ac yn ysgogi mwy o weithgareddau AI trawsbynciol. Rydym yn esblygu ein data rhestr eiddo yn barhaus a heddiw gallwn nodi ble mae'r buddsoddiadau AI ac a oes cyfleoedd i wella profiadau cwsmeriaid. Heb AI cymhwysol, byddai'n rhaid i fy nhîm a rhanddeiliaid adrannol ddidoli trwy lawer iawn o ddata, a byddai bron yn amhosibl dod i gasgliadau portffolio AI amserol sy'n angenrheidiol ar gyfer gwneud penderfyniadau strategol. 

Gan gadw llygad ar genhadaeth, mae ein hymchwil i'r is-wyneb yn ddwfn tuag at ddal a storio carbon. Menter Dysgu Peiriannau Wedi'i Hysbysu gan Wyddoniaeth ar gyfer Cyflymu Penderfyniadau Amser Real mewn Cymwysiadau Is-Arwyneb (SMART). Mae hyn yn trawsnewid ein rhyngweithiadau o fewn yr is-wyneb a'n dealltwriaeth ohono, ac yn gwella'n sylweddol effeithlonrwydd ac effeithiolrwydd storio carbon ar raddfa maes a gweithrediadau olew a nwy anghonfensiynol. Mae SMART yn ymdrech aml-sefydliadol a ariennir gan Raglen Storio Carbon ac Olew a Nwy i Fyny'r Afon DOE gyda thri maes ffocws sef delweddu amser real, dysgu rhithwir, a rhagweld.

A allwch chi rannu rhai o'r heriau o ran AI ac ML yn y sector cyhoeddus?

Pamela Isom: Mae perchnogaeth y AI yn her yr ydym yn gweithio drwyddi. Mae'r llu o ddata yn cyflwyno angen cynyddol am AI i lywio a rhagweld yn gywir. Safonau anodi data ar gyfer y fertigol, ee nid yw egni yn hawdd ei gyrraedd. Mae cyfle i ddatblygu dysgu peirianyddol cyn cymhwyso dysgu heb oruchwyliaeth mwy datblygedig i fynd i'r afael ag achosion defnydd critigol o genhadaeth. Mae yna hefyd gyfle sylweddol i ymestyn rheolaeth talent AI y tu allan i'r Adran. Fel y gwnaethom gyda seiber, mae angen canolbwyntio mwy ar wyddoniaeth data a thwf AI ar gyfer y genedl, nid oes gennym unrhyw ddewis yn y mater.

Sut mae dadansoddeg, awtomeiddio ac AI yn gweithio gyda'i gilydd yn eich asiantaeth?

Pamela Isom: Er y gall dadansoddeg fod yn fan cychwyn neu'n fan cychwyn ar gyfer AI, rydym yn cymhwyso'r tri (dadansoddeg, awtomeiddio, ac AI) i ddarparu'r effeithiau mwyaf o argymhellion cyfrifol a gwneud penderfyniadau credadwy. Mae yna gyfleoedd i wella rhai hanfodion fel bod gweithrediadau AI (AIOps) yn hyrwyddo cysyniadau DevSecOps gyda sicrwydd AI integredig, a thrwy'r galluoedd (dadansoddeg, awtomeiddio, ac AI) mae cyfleoedd sylweddol i wella cydweithrediad rhyngasiantaethol ar gyfer gwneud penderfyniadau ar y cyd. Byddaf yn cyfaddef fy mod yn gweld mwy o’r cydlyniant hwnnw heddiw, ond erys cyfleoedd.

Sut ydych chi'n llywio pryderon preifatrwydd, ymddiriedaeth a diogelwch ynghylch defnyddio AI?

Pamela Isom: Mae'r rhain yn elfennau hanfodol o'r llyfr chwarae rheoli risg AI (AIRMP) a ryddhawyd yn fewnol yn 2021. Mae AIRMP yn arwain rhanddeiliaid trwy faterion preifatrwydd, ymddiriedaeth a diogelwch (o safbwynt gwrthwynebus) ac yn hysbysu defnyddwyr o wendidau posibl a gyflwynwyd gydag AI. Rydym am i eraill, gan gynnwys y Sefydliad Cenedlaethol Safonau a Thechnoleg (NIST) elwa a chyfrannu at yr ymdrech hon.

Beth ydych chi'n ei wneud i ddatblygu gweithlu parod ar gyfer AI?

Pamela Isom: Rydym yn partneru â'r labordai cenedlaethol ac yn addysgu AI i randdeiliaid DOE ddwywaith y flwyddyn. Yn 2022 rydym am fynd â'r hyfforddiant i lefel arall gyda chyflwyniad i ddysgu trochi, fel y crybwyllwyd. 

Mae gen i nod personol i helpu cymunedau y mae agweddau awtomeiddio AI yn effeithio arnynt. Un maes sy'n peri pryder yw swyddi sydd hefyd yn ffocws i'r Ysgrifennydd Ynni a'r Weinyddiaeth. Mae arnom angen dinasyddion i gynnal a thyfu yn eu swyddi, nid eu colli oherwydd datblygiadau AI. Mae angen i weithwyr wybod sut i weithio ar y cyd â robotiaid, er enghraifft, a sut i ychwanegu at agweddau eglurhaol AI fel bod casgliadau'n cael eu dilysu a'u cyfathrebu'n gywir. Mae'r gallu hwn yn debyg i'r sgiliau meddalach ond beirniadol sy'n hwyluso hyder defnyddwyr tra'n creu cyfleoedd unigryw ar gyfer datblygu sgiliau. Dylai athrawon ysgol, er enghraifft, gael eu cynnwys mewn hyfforddiant algorithmig ac o leiaf, cynnal profion i helpu i gynhyrchu allbynnau teg a diduedd. Mae angen sicrwydd arnynt na fydd casgliadau Deallusrwydd Artiffisial yn effeithio'n andwyol ar ymddygiadau myfyrwyr nac yn peryglu bywydau pan gânt eu mabwysiadu. Mae AI eglurhaol yn addawol yn hyn o beth. Mae'r enghreifftiau hyn yn cynrychioli ffracsiwn o'r potensial datblygu sgiliau a thalent a allai achub bywydau.

Pa dechnolegau AI ydych chi'n edrych ymlaen atynt fwyaf yn y blynyddoedd i ddod?

Pamela Isom: Rwy'n gyffrous am 2022 a'r gweithgareddau blaengar sy'n dod i'r amlwg o'u cymharu â AI y genhedlaeth nesaf. Rwy’n edrych ymlaen yn fawr at ddatblygiadau mewn AI fel nad yw’r ddibyniaeth ar ddata mor ddwys ac yn hytrach, mae AI yn nodi pa ddata sydd ei angen arno ar ei ben ei hun i fynd i’r afael â phroblemau. Rwy'n pwyso ar offer a thechnolegau sy'n rhoi esboniadau o atebion a'r rhesymeg y tu ôl i ragfynegiadau. Mae'r Adran yn cymryd rôl arweinyddiaeth gryfach mewn AI trwy wella cydlyniad strategaeth, cynllunio a gweithredu rhaglenni. Mae'r labordai cenedlaethol a'r fenter hybu AI, a noddir gan Lawrence Livermore, yn un o nifer o enghreifftiau o alluogi arloesi sy'n digwydd. O ran lliniaru risg, rydym am sicrhau nad yw AI yn cyflwyno aneffeithlonrwydd ynni ac adnoddau a allai fynd i’r afael ag ymdrechion datgarboneiddio ac rydym yn frwd dros gyflawni AI cyfrifol, moesegol er lles y genhadaeth, y Genedl, ac yn benodol ein plant. 

Bydd Pamela Isom, yn cyflwyno yn nigwyddiad AI yn y Llywodraeth ym mis Chwefror 2021 lle bydd yn mynd i'r afael â sut mae'r DOE yn sicrhau'r effeithiau mwyaf posibl o AI trwy gydgysylltu strategol, cynllunio a rhagoriaeth gwasanaeth cwsmeriaid gan gynnwys mynd i'r afael â moeseg AI, egwyddorion AI, ac uchafbwyntiau llyfr chwarae rheoli risg AI. .