PNNL创建人工智能中心探索科技前沿

美国能源部的太平洋西北国家实验室(PNNL)创建了人工智能中心，以协调数百名科学家的开创性研究，这些科学家致力于一系列专注于科学、安全和弹性能源的项目。

几十年前，PNNL的研究人员是首批深入研究人工智能的人之一。但在过去的一年里，人工智能随着生成式人工智能的出现而迅速发展，几乎任何人都可以用少量的数据生成复杂的——尽管有时是错误的——文本和图像。与此同时，人工智能是严肃研究人员的重要工具，也是科学家创造、探索和验证新想法的一个独立学科。人工智能为PNNL的科学家们提供了一个令人兴奋的机会，可以推进一个关键的科学领域，并规划未来的道路。

“PNNL在计算和人工智能方面拥有深厚的专业知识和数十年的经验，我们将其应用于推进科学发现，加强能源弹性和增强国家安全，”实验室主任Steven Ashby说。“PNNL人工智能中心的创建将利用和扩大这些能力，为服务国家产生更大的影响。”

在本周PNNL宣布这一消息的同时，来自世界各地的人工智能专家聚集在12月10日至16日在新奥尔良举行的神经信息处理系统年度会议(NeurIPS)上，PNNL的研究人员在会议上做了十几次演讲，展示了PNNL在人工智能方面的专业知识。

“现在是PNNL专注于人工智能相关工作的时候了。”该实验室的人工智能首席科学家、新的人工智能中心主任Court Corley说。“这个领域正在以光速发展，我们需要迅速行动，使PNNL保持在前沿。”

PNNL人工智能中心的优先事项是开发确保人工智能安全可靠的方法，以支持美国总统拜登最近发布的“开发安全、可靠、值得信赖的人工智能”的行政命令。PNNL的科学家们已经为IEEE自主和智能系统伦理认证计划做出了贡献，该计划旨在确保算法是值得信赖的，没有偏见。

创造保持人工智能安全和值得信赖的方法是PNNL科学家们的首要任务，科学家们正在探索新的方法，以理解和解释各种各样的信息如何排列起来，从而在国家安全方面得出可靠的结论。

作为美国能源部科学实验室办公室，PNNL人工智能的主要重点是与科学相关的挑战。一个团队正在使用人工智能开发方法来预测哪些飓风最有可能迅速和意外地加强。另一个团队专注于微生物世界，利用微生物的活动可以比现在更快、更便宜地生产重要的化学物质。

PNNL的人工智能研究的许多应用都集中在能源弹性和保持世界安全上。实验室的科学家们利用人工智能来改善国家电网的运行，保持电力流向家庭和企业。其他人正在使用机器学习来探索可以为下一代锂电池提供动力的化合物的新组合。另一个常见的应用是防止核材料扩散。

最近，PNNL的人工智能功能已被用于帮助消防员预测野火的路径。

PNNL的科学家们并不是简单地使用现有的人工智能技术来解决这些挑战。它的研究人员正在改变人工智能的基本原理，为世界各地的研究人员改进或创建程序。一个例子是PNNL在一个被称为“少量学习”的领域所产生的影响。当只有几个数据可供人工智能程序学习时，PNNL已经开发出了使用这些稀缺数据来提出可靠建议的方法。实验室研究人员还开创了物理信息机器学习和机器推理的概念，将物理知识编码到人工智能网络中，以提高其对广泛科学问题的准确性。

PNNL在人工智能方面的工作因其悠久的数据分析历史和对大量数据的访问而得到加强。例如，材料化学实验可能依赖于每秒处理数千个显微镜图像，而寻找癌症等疾病的生物标志物将依赖于对人体蛋白质和其他分子的数百万次敏感测量。PNNL的研究人员是生成、管理和分析此类数据的专家，也是了解如何在此类情况下最好地部署人工智能的专家。

PNNL人工智能中心的参与者感兴趣的其他领域包括：创建和发展一支善于使用人工智能的劳动力队伍；在实验室的日常运作中部署人工智能；探索人类和人工智能程序如何最好地协同工作；以及自主实验，人工智能可以在实验室中指导机器人的活动，分析结果，然后规划甚至指导后续任务。

PNNL在人工智能和计算方面的大部分工作都是与广泛的合作伙伴一起完成的，包括北卡罗莱纳州立大学、华盛顿大学、华盛顿州立大学、微软、美光、德克萨斯大学埃尔帕索分校、佐治亚理工学院、西华盛顿大学以及其他国家实验室和组织。

PNNL与美国能源部科学办公室的高级科学计算研究项目密切合作，该项目投资了PNNL在高级存储器研究和开发项目中的领导地位，以支持科学人工智能。PNNL人工智能中心的科学家们还将与美国能源部新成立的关键和新兴技术办公室密切合作，发展国家人工智能能力，以开发安全、可靠和值得信赖的人工智能。

Corley说:“人工智能是PNNL愿景中不可或缺的一部分，很难找到一个人工智能没有触及的领域。”“发生了这么多事情，让合作变得更容易，让人们走到一起，制定一个实验室范围内的战略，以优化每个人的努力，这一点至关重要。”

PNNL成立于1965年，由美国能源部科学办公室运营，该办公室是美国物理科学基础研究的最大支持者。