DARPA人工智能项目系列分析-人工智能基础研究阶段项目分析（第八期）

工信产业研究院 工信产业研究院 2024-06-28 18:49 北京 1人听过

DAPRA项目资助分为基础研究、应用研究、先进技术开发和管理保障4个预算活动阶段，在前述分析中，机器常识项目（MCS）属于基础研究阶段资助项目，人工智能与人机共生专栏则属于应用研究阶段，为进一步了解DARPA在人工智能领域的布局，本文对2015-2025财年DARPA人工智能领域基础研究阶段项目开展分析工作如下：

一、项目整体分析

2015-2025财年，DARPA所资助的人工智能领域基础研究项目，主要分布在属于国防研究科学领域中的数学和计算机科学专栏，从专栏描述来看，自2019财年起数学和计算机科学专栏描述中明确提出要通过人工智能此种新兴的数学和计算能力来应对军事系统、关键基础设施以及民用经济面临的新型挑战，而在2019财年以前，专栏描述中用于体现人工智能的表述多为机器自动推理、人机交互等。同时2019财年也是我们第一期分析文章中重点分析项目机器常识（MCS）的项目起始年，结合该项目的资助背景来看，围棋大战中机器人的获胜，不仅启发了DARPA对于单个项目的资助，也对其系列资助项目产生影响，2019财年可视作DARPA在人工智能领域项目资助的一个分水岭。

2025财年数学与计算机科学专栏描述如下：

数学和计算机科学专栏支持对新的数学和计算算法、模型和机制进行科学研究和实验，进而实现对国家安全目标的长期支持。现代分析和信息技术使新的重要军事能力得以实现，并推动了对美国经济竞争力至关重要的生产力的提高。与此相反，新类型的威胁，尤其是在网络和信息领域或通过网络和信息领域运作的威胁，使军事系统、关键基础设施和民用经济面临风险。专栏项目旨在利用新兴的数学和计算能力，包括人工智能（AI）、计算社会科学、机器学习和推理、数据科学、量子科学、复杂系统建模和仿真以及计算和编程理论，放大这些机遇，减轻这些威胁。数学与计算机科学项目开展的基础研究将取得突破性进展，为国家和国土安全提供新的能力。

此外，除数学和计算机科学专栏以外，在隶属于基础研究阶段的超越扩展技术专栏和变革科学专栏也有人工智能资助项目，如在2024财年完成资助的作战人员快速愈合计划（变革科学专栏），该项目利用人工智能来引导损伤愈合所需的信号传递，来实现加速复杂伤口修复技术的开发。

从项目数来看，2015-2025财年，DARPA所资助的处于基础研究阶段的人工智能项目共计21个，累计完结资助项目17个，资助期项目4个。延续项目方面，2021、2022两年延续项目数达到了顶峰，均为10个，延续项目整体呈现先增长后下降的“苦笑”曲线；新增项目方面，2020财年新增项目数最高达5个，其余年份较为均衡。综合来看，2021财年项目总数达到了顶峰为12个，基础研究阶段的项目以延续项目为主，故项目总数亦呈现先增长后下降的态势，同时项目总数变化于2019-2020财年间，实现了翻倍增长。

从项目资助金额来看，2015-2025财年DARPA在基础研究阶段人工智能项目资助额共计12.5亿美元，2022财年资助金额最高达2.01亿美元。从延续项目资助额来看，2015-2017财年延续项目资助额较为平稳，2018财年延续项目资助额发生了较大下降，但在2019财年开始陆续恢复并逐年上升，并在2022财年达到了顶峰；从新增项目资助额来看，新增项目资助额变化幅度较大，2020财年新增项目资助额最高达0.71亿美元。综合来看，DARPA在基础研究阶段的人工智能资助项目平均额整体呈现上升态势，延续项目平均资助额与项目整体平均资助额变化趋同，新增项目平均资助额变化较大。2015-2025年间，DARPA人工智能基础研究阶段单个项目年平均资助额0.153亿美元，其中单个延续项目年平均资助额0.1574亿美元，单个新增项目年平均资助额0.0875亿美元，延续项目平均资助额约为新增项目的2倍。

二、完结项目分析

2015-2025财年，DARPA在基础研究阶段资助的人工智能项目累计完结17个，其中共有14个项目属于正常资助完结，另有3个项目，属于在当年财年计划中进行资助，但在次年资助计划中未显示，属于异常项目，未列入本文研究范畴，正常资助完结项目情况如下表所示：

从表中可以看出，基础研究阶段14个完结项目在资助额和资助年限均存在较大差异。从资助年限来看，资助年限最长的项目为期7年，最短的为期1年，资助期为5年的项目最多，共有7个；从资助金额来看，基础研究阶段单个项目资助总额均在1亿美元之内，14个项目中共有11个项目年平均资助额超0.1亿美元/年，除超越扩展--架构与设计（Beyond Scaling - Architectures and Designs）项目外，资助期在4年及以上的项目，资助额均超0.5亿美元。资助总额最小的项目为敏捷人工智能（Agile Artificial Intelligence (AgAI)），该项目仅在资助当年获得500万美元的资助。

三、重点完结项目分析

同人工智能与人机共生专栏选取重点分析项目的思路一致，基础研究阶段重点项目同样选取项目资助总额、年平均资助额以及资助年限排名前三的项目作为基础研究阶段重点项目开展分析，遴选重点分析项目分别为：保证人工智能对欺骗的鲁棒性（Guaranteeing AI Robustness against Deception（GARD））、机器常识（Machine Common Sense (MCS)）、与计算机交流（Communicating With Computers (CWC)）、面向智能数据开发的非常规信号处理（Unconventional Processing of Signals for Intelligent Data Exploitation (UPSIDE)）和大机制（Big Mechanism）5个项目。此外，鉴于保证人工智能对欺骗的鲁棒性项目由终身学习机器（Lifelong Learning Machines (L2M)）衍生而来，故亦作为重点项目开展分析工作。

从图中可以看出，重点分析项目中总资助额最高的项目为保证人工智能对欺骗的鲁棒性（GARD），资助年限最长的项目为与计算机交流（Communicating With Computers (CWC)），年平均资助额最大的项目为面向智能数据开发的非常规信号处理（Unconventional Processing of Signals for Intelligent Data Exploitation (UPSIDE)）。结合表2来看，保证人工智能对欺骗的鲁棒性项目在2019财年首次获得资助，资助期达6年，资助总额为0.8894亿美元，年均资助额为0.1482亿美元/年；与计算机交流项目在2015财年获得资助，资助期长达7年，资助总额0.8529亿美元，年平均资助额0.1218亿美元/年；面向智能数据开发的非常规信号处理项目，在2013财年获得资助，资助期为4年，资助总额0.621亿美元，年平均资助额0.1552亿美元/年。

从上图可以看出，6个重点分析项目中，除终身学习机器项目未呈现倒U趋势外，其余5个项目均在时间维度上呈现先增长后下降的态势，与先前处于应用研究阶段的人工智能与人机共生专栏项目资助额变化趋势一致。

本文为针对基础研究阶段项目的整体分析，后续将围绕遴选出的已完结的重点项目及成果以及资助期重点项目开展进一步深入分析。

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DARPA人工智能项目系列分析——与计算机交流 (CWC)

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