Πώς το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ μεταμορφώνει την τεχνητή νοημοσύνη

Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE) έχει ξεχωρίσει εδώ και καιρό ως ένας από τους πιο επικεντρωμένους στην επιστήμη, την τεχνολογία και την καινοτομία ομοσπονδιακούς οργανισμούς των ΗΠΑ. Δεν θα πρέπει να μας εκπλήσσει λοιπόν το γεγονός ότι το DOE συνεχίζει να επενδύει σε μετασχηματιστική τεχνολογία όπως η τεχνητή νοημοσύνη και η μηχανική μάθηση. 

Το DOE ίδρυσε το γραφείο Τεχνητής Νοημοσύνης και Τεχνολογίας (AITO) για να βοηθήσει στη μετατροπή του DOE σε μια κορυφαία επιχείρηση Τεχνητής Νοημοσύνης (AI) παγκοσμίως, επιταχύνοντας την έρευνα, την ανάπτυξη, την παράδοση και την υιοθέτηση του AI. Η Pamela Isom, η νέα Διευθύντρια του AITO, θα παρουσιάσει στην εκδήλωση AI in Government τον Φεβρουάριο του 2021 για να μοιραστεί πώς μεγιστοποιούν τις επιπτώσεις της AI μέσω στρατηγικού συντονισμού, σχεδιασμού και αριστείας εξυπηρέτησης πελατών. Σε αυτό το άρθρο της συνέντευξης, η κα Isom αναφέρεται σε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο το DOE αξιοποιεί δεδομένα και μετασχηματιστικές τεχνολογίες για να βοηθήσει στην προώθηση των βασικών αποστολών του οργανισμού.

Ποιοι είναι μερικοί καινοτόμοι τρόποι με τους οποίους αξιοποιείτε δεδομένα και τεχνητή νοημοσύνη προς όφελος της εταιρείας σας;

Πάμελα Ισόμ: Η ευθύνη του συντονισμού διατομεακών πρωτοβουλιών τεχνητής νοημοσύνης και του στρατηγικού σχεδιασμού των αποτελεσμάτων τεχνητής νοημοσύνης σε όλο το τμήμα είναι κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια της υποδομής μας και τη μεγιστοποίηση των επιπτώσεων της αποστολής. Το 2022, η ομάδα μου επικεντρώνεται στην καινοτόμο διακυβέρνηση της τεχνητής νοημοσύνης όπου η υπεύθυνη και αξιόπιστη τεχνητή νοημοσύνη έχει τα πρότυπα. Χρειαζόμαστε περισσότερη ανθρωποκεντρική ενσωμάτωση στον κύκλο ζωής της τεχνητής νοημοσύνης και έναν ενοποιημένο κατάλογο αλγορίθμων και συνόλων δεδομένων, ώστε να είναι ευκολότερο να παρακολουθούμε τις επιπτώσεις των επενδύσεών μας σε τεχνητή νοημοσύνη, τις οποίες επιδιώκουμε. 

Το εγχειρίδιο διαχείρισης κινδύνου τεχνητής νοημοσύνης (AIRMP) είναι μια εφαρμοσμένη καινοτομία που αναμένουμε να αναπτυχθεί στο κοινό εάν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο το 2023. Το AIRMP καταγράφει σενάρια κινδύνου και παρέχει καθοδηγητικές οδηγίες για τον μετριασμό αυτών των κινδύνων, έτσι ώστε οι αποφάσεις τεχνητής νοημοσύνης να είναι υπεύθυνες και αξιόπιστες. Το βιβλίο παιχνιδιών λαμβάνει υπόψη ακόμη και μετριασμούς που σχετίζονται με συσκευές αιχμής, όπως μη επανδρωμένα συστήματα και προσωπικές συσκευές. Τα συστήματα Τεχνητής Νοημοσύνης Edge επιτρέπουν σε ομάδες, όπως οι ανταποκριτές έκτακτης ανάγκης, να ενεργούν γρήγορα στα δεδομένα ακριβώς εκεί που καταγράφονται. Ωστόσο, υπάρχουν αντίπαλες απειλές και τρωτά σημεία που υποστηρίζει το AIRMP. 

Μιλώντας για καινοτομία, η ομάδα τεχνητής νοημοσύνης ξεκίνησε το 2022 με μια βιομηχανική ομάδα εστίασης για τη σύγκλιση της τεχνητής νοημοσύνης και των καθηλωτικών τεχνολογιών, δίνοντας ιδιαίτερη προσοχή στη σύγκλιση της τεχνητής νοημοσύνης και της εκτεταμένης πραγματικότητας (XR) λόγω της σημαντικής ανάπτυξης σε αυτόν τον χώρο τώρα και στο μέλλον. Οι καθηλωτικές εμπειρίες είναι πολύτιμες για την εκπαίδευση και τη μοντελοποίηση ακριβείας κρίσιμων καταστάσεων, όπως σενάρια αυτόνομων οχημάτων, όπου μερικές φορές τα συνθετικά δεδομένα είναι ασφαλέστερα και όχι τόσο επεμβατικά όσο τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο. Σε συνεργασία με άλλα γραφεία προγράμματος, η ομάδα μου επιδιώκει τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης και της μικτής πραγματικότητας για τη δημιουργία εκπαιδευτικού προγράμματος τεχνητής νοημοσύνης για το εργατικό δυναμικό και τη διαχείριση ταλέντων σε όλες τις κοινότητες.

Πώς αξιοποιείτε καθόλου τον αυτοματισμό για να βοηθήσετε στο ταξίδι σας στην τεχνητή νοημοσύνη;

Πάμελα Ισόμ: Εφαρμόζουμε αυτοματοποίηση σε βασικές επιχειρηματικές διαδικασίες. Ξεκινήσαμε ένα πιλοτικό πρόγραμμα για τον εξορθολογισμό της επεξεργασίας δανείων και την απάντηση σε ορισμένες βασικές ερωτήσεις που συνήθως κάνουν οι πελάτες, ώστε οι επεξεργαστές να μπορούν να επικεντρωθούν σε πιο στρατηγικές αναθέσεις. Εφαρμόζουμε τόσο τεχνητή νοημοσύνη συνομιλίας όσο και ρομποτική αυτοματοποίηση διαδικασιών για την αντιμετώπιση επιχειρησιακών εργασιών. Εκμεταλλευόμαστε τις δυνατότητες που είναι ασυνήθιστες σε περιβάλλοντα cloud ως σημείο εισόδου για πλατφόρμες και τεχνολογίες αυτοματισμού, αλλά είμαστε επίσης γνωστοί για τους υπερυπολογιστές μας που χρησιμοποιούμε για τους πιο σύνθετους φόρτους εργασίας και όπου είναι λογικό. Ορισμένοι ενδιαφερόμενοι προτιμούν εμπορικά προϊόντα εκτός ραφιού, αλλά δεδομένων των προόδων στην επιστήμη των δεδομένων, διαπιστώνουμε ότι τα υβριδικά είναι η καταλληλότερη προσέγγιση για την αντιμετώπιση των αναγκών μας αυτή τη στιγμή. 

Πώς προσδιορίζετε με ποιες προβληματικές περιοχές να ξεκινήσετε για τα έργα αυτοματισμού και γνωστικής τεχνολογίας; 

Πάμελα Ισόμ: Δύο εκφράσεις μου έρχονται στο μυαλό. Πρώτο και κυριότερο είναι το «focus on mission» και το 2ο είναι το «Listen». Η εφαρμογή καινοτομιών για την επίτευξη της αποστολής είναι επιτακτική. Για παράδειγμα, οι αλγόριθμοι τεχνητής νοημοσύνης θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για να διασφαλιστεί ότι οι μεταδόσεις του δικτύου είναι ανθεκτικές και ότι η λογιστική καθαρής ενέργειας εφαρμόζεται δίκαια σε όλες τις κοινότητες. Διεξάγουμε έρευνα, ανάπτυξη, επιδείξεις τεχνητής νοημοσύνης και ασκούμε επαναχρησιμοποίηση και ελέγχους για να μεγιστοποιήσουμε την αποτελεσματικότητα τέτοιων λύσεων τεχνητής νοημοσύνης. Ακούμε τις ανάγκες, τις επιθυμίες καθώς και τα σημεία πόνου των ενδιαφερομένων. Διατηρούμε ένα απόθεμα των επενδύσεων τεχνητής νοημοσύνης που εξετάζουμε και ενημερώνουμε τουλάχιστον ετησίως μέσω του συστήματος ανταλλαγής τεχνητής νοημοσύνης (AIX). Πραγματοποιούνται συνεδρίες εστίασης με τη βιομηχανία και τον ακαδημαϊκό κόσμο για να ακουστούν μεμονωμένες προοπτικές για την ανταλλαγή απόψεων και την καταγραφή γνώσεων του κλάδου σε στοχευμένα θέματα τεχνητής νοημοσύνης. Στην ουσία, αξιολογούμε την τρέχουσα κατάσταση και την κατάσταση στόχου, εντοπίζουμε κενά και μέσω της στρατηγικής μας για την τεχνητή νοημοσύνη, ιεραρχούμε, ενορχηστρώνουμε και συμμετέχουμε στην παράδοση προγραμμάτων που μας προωθούν με έργα αυτοματισμού και γνωστικής τεχνολογίας.

Ποιες είναι μερικές από τις μοναδικές ευκαιρίες που έχει ο δημόσιος τομέας όσον αφορά τα δεδομένα και την τεχνητή νοημοσύνη;

Πάμελα Ισόμ: Οι στρατηγικές συνεργασίες με τον ιδιωτικό τομέα, την ακαδημαϊκή κοινότητα και τις διεθνείς ομάδες αποτελούν μεγάλες ευκαιρίες για τον δημόσιο τομέα. Οι εταιρείες έχουν την ευκαιρία να βγουν μπροστά και να δημιουργήσουν κανονισμούς AI για την ανάπτυξη περιουσιακών στοιχείων, την κοινή χρήση και τις σύγχρονες πρακτικές απορρήτου. Νομοθεσία όπως η βελτίωση της κυβερνοασφάλειας του Έθνους και ο Μετασχηματισμός της Ομοσπονδιακής Εμπειρίας Πελατών και Παροχής Υπηρεσιών για την Ανοικοδόμηση Εμπιστοσύνης στην Κυβέρνηση βασίζονται σε ηθικές, υπεύθυνες, αξιόπιστες λύσεις όπως η τεχνητή νοημοσύνη που σέβονται τα πολιτικά μας δικαιώματα και ελευθερίες. Μαζί, μέσω στρατηγικών συνεργασιών, μπορούμε να ερευνήσουμε και να ανακαλύψουμε τα πιο διαφορετικά σενάρια και να συνθέσουμε λύσεις που προστατεύουν τα δεδομένα ενώ παράλληλα επιτρέπουν ευρύτερη πρόσβαση. Πρέπει να υπάρχει μια εθνική πλατφόρμα για έρευνα και συνεργασία, και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η Εθνική Ομάδα Εργασίας για Έρευνες Τεχνητής Νοημοσύνης, της οποίας η ομάδα μου είναι μέλος, είναι τόσο πολύ σημαντική. Ο δημόσιος τομέας δεν μπορεί να ανταποκριθεί μόνος του στις ρυθμιστικές απαιτήσεις – απαιτεί βιομηχανία, ακαδημαϊκό κόσμο καθώς και διεθνή συνεργασία.

Ποιες είναι μερικές περιπτώσεις χρήσης που μπορείτε να μοιραστείτε όπου έχετε εφαρμόσει επιτυχώς AI;

Πάμελα Ισόμ: Συγκεκριμένα, η ομάδα τεχνητής νοημοσύνης εφαρμόζει ανάλυση και ομαδοποίηση κειμένων μηχανικής μάθησης μαζί με προόδους επεξεργασίας φυσικής γλώσσας για να βοηθήσει στη στρατηγική ανάλυση του έργου τεχνητής νοημοσύνης του Τμήματος και στην απογραφή περιπτώσεων χρήσης. Οι περιπτώσεις χρήσης κυμαίνονται από έρευνα μεθόδων τεχνητής νοημοσύνης με γνώση τομέα επόμενης γενιάς για την ενίσχυση της εθνικής μας ασφάλειας έως έργα καθαρής ενέργειας που εντοπίζουν υλικά που πρέπει να χρησιμοποιηθούν για την αντιμετώπιση της κλιματικής κρίσης. Μπορούμε να εντοπίσουμε θέματα με βάση τα απογραφόμενα δεδομένα και να ευθυγραμμίσουμε τους ενδιαφερόμενους από όλο το τμήμα με κοινές συνέργειες, ώστε να μεγιστοποιήσουμε τις οικονομίες κλίμακας, να μειώσουμε τη σπατάλη, να ενημερώσουμε και να προωθήσουμε περισσότερες οριζόντιες δραστηριότητες τεχνητής νοημοσύνης. Εξελίσσουμε συνεχώς τα δεδομένα αποθέματός μας και σήμερα μπορούμε να προσδιορίσουμε πού βρίσκονται οι επενδύσεις σε τεχνητή νοημοσύνη και αν υπάρχουν ευκαιρίες για τη βελτίωση των εμπειριών των πελατών. Χωρίς εφαρμοσμένη τεχνητή νοημοσύνη, οι ενδιαφερόμενοι φορείς της ομάδας και του τμήματός μου θα έπρεπε να διερευνήσουν τεράστιες ποσότητες δεδομένων και θα ήταν σχεδόν αδύνατο να εξαχθούν έγκαιρα συμπεράσματα χαρτοφυλακίου τεχνητής νοημοσύνης που είναι απαραίτητα για τη λήψη στρατηγικών αποφάσεων. 

Παρακολουθώντας την αποστολή, η έρευνά μας στην υπόγεια περιοχή είναι βαθιά προς τη δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα. Η Πρωτοβουλία Μηχανικής Μάθησης για Επιτάχυνση Αποφάσεων σε Πραγματικό Χρόνο σε Υπόγειες Εφαρμογές (SMART) με γνώση της επιστήμης. Αυτό μεταμορφώνει τις αλληλεπιδράσεις μας εντός και την κατανόηση του υπεδάφους και βελτιώνει σημαντικά την αποδοτικότητα και την αποτελεσματικότητα της αποθήκευσης άνθρακα σε κλίμακα πεδίου και των μη συμβατικών εργασιών πετρελαίου και φυσικού αερίου. Το SMART είναι μια πολυ-οργανωτική προσπάθεια που χρηματοδοτείται από το Πρόγραμμα αποθήκευσης άνθρακα και πετρελαίου και αερίου της DOE με τρεις τομείς εστίασης: οπτικοποίηση σε πραγματικό χρόνο, εικονική μάθηση και πρόβλεψη.

Μπορείτε να μοιραστείτε μερικές από τις προκλήσεις όσον αφορά την τεχνητή νοημοσύνη και το ML στον δημόσιο τομέα;

Πάμελα Ισόμ: Η ιδιοκτησία του AI είναι μια πρόκληση που αντιμετωπίζουμε. Η πληθώρα δεδομένων παρουσιάζει μια ολοένα αυξανόμενη ανάγκη για την τεχνητή νοημοσύνη να πλοηγείται και να προβλέπει με ακρίβεια. Τα πρότυπα σχολιασμού δεδομένων για τους κλάδους, π.χ., η ενέργεια δεν είναι εύκολα προσβάσιμη. Υπάρχει μια ευκαιρία να εξελιχθεί η μηχανική μάθηση πριν από την εφαρμογή πιο προηγμένης μάθησης χωρίς επίβλεψη για την αντιμετώπιση κρίσιμων περιπτώσεων χρήσης της αποστολής. Υπάρχει επίσης μια σημαντική ευκαιρία να επεκταθεί η διαχείριση ταλέντων AI εκτός του Τμήματος. Όπως κάναμε με τον κυβερνοχώρο, πρέπει να δοθεί περισσότερη εστίαση στην επιστήμη των δεδομένων και στην ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης για το έθνος, δεν έχουμε άλλη επιλογή στο θέμα.

Πώς συνεργάζονται τα αναλυτικά στοιχεία, ο αυτοματισμός και η τεχνητή νοημοσύνη στην εταιρεία σας;

Πάμελα Ισόμ: Αν και τα αναλυτικά στοιχεία μπορεί να αποτελούν σημείο εκκίνησης ή εισόδου για την τεχνητή νοημοσύνη, εφαρμόζουμε και τα τρία (αναλυτικά στοιχεία, αυτοματοποίηση και τεχνητή νοημοσύνη) για να παρέχουμε τον μεγαλύτερο αντίκτυπο των υπεύθυνων συστάσεων και της αξιόπιστης λήψης αποφάσεων. Υπάρχουν ευκαιρίες βελτίωσης ορισμένων θεμελιωδών στοιχείων, ώστε οι λειτουργίες AI (AIOps) να προάγουν τις έννοιες DevSecOps με ενσωματωμένες διαβεβαιώσεις τεχνητής νοημοσύνης και μέσω των δυνατοτήτων (αναλυτικά στοιχεία, αυτοματοποίηση και AI) υπάρχουν σημαντικές ευκαιρίες για ενίσχυση της συνεργασίας μεταξύ των υπηρεσιών για κοινή λήψη αποφάσεων. Θα παραδεχτώ ότι βλέπω περισσότερη από αυτή τη συνοχή σήμερα, αλλά υπάρχουν ευκαιρίες.

Πώς πλοηγείστε σε θέματα απορρήτου, εμπιστοσύνης και ασφάλειας σχετικά με τη χρήση του AI;

Πάμελα Ισόμ: Αυτά είναι κρίσιμα στοιχεία του εγχειριδίου διαχείρισης κινδύνου τεχνητής νοημοσύνης (AIRMP) που κυκλοφόρησε εσωτερικά το 2021. Το AIRMP καθοδηγεί τους ενδιαφερόμενους σε θέματα απορρήτου, εμπιστοσύνης και ασφάλειας (από την οπτική γωνία του αντιπάλου) και ενημερώνει τους χρήστες για πιθανές ευπάθειες που εισάγονται με την τεχνητή νοημοσύνη. Θέλουμε και άλλοι, συμπεριλαμβανομένου του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) να επωφεληθούν και να συμβάλουν σε αυτήν την προσπάθεια.

Τι κάνετε για να αναπτύξετε ένα εργατικό δυναμικό έτοιμο για τεχνητή νοημοσύνη;

Πάμελα Ισόμ: Συνεργαζόμαστε με τα εθνικά εργαστήρια και διδάσκουμε τεχνητή νοημοσύνη στους ενδιαφερόμενους DOE δύο φορές το χρόνο. Το 2022 θέλουμε να πάμε την εκπαίδευση σε άλλο επίπεδο με, όπως αναφέρθηκε, εισαγωγή στην καθηλωτική μάθηση. 

Έχω έναν προσωπικό στόχο να βοηθήσω τις κοινότητες που επηρεάζονται από τις πτυχές αυτοματοποίησης της τεχνητής νοημοσύνης. Ένας τομέας ανησυχίας είναι οι θέσεις εργασίας που είναι επίσης το επίκεντρο του Υπουργού Ενέργειας και της Διοίκησης. Χρειαζόμαστε τους πολίτες να διατηρήσουν και να αναπτυχθούν στις δουλειές τους, να μην τους χάσουμε λόγω των εξελίξεων της τεχνητής νοημοσύνης. Οι εργαζόμενοι πρέπει να ξέρουν πώς να εργάζονται παράλληλα με τα ρομπότ, για παράδειγμα, και πώς να αυξάνουν τις πτυχές της επεξήγησης της τεχνητής νοημοσύνης, ώστε τα συμπεράσματα να επικυρώνονται και να κοινοποιούνται σωστά. Αυτή η ικανότητα είναι σύμφωνη με τις πιο ήπιες αλλά κρίσιμες δεξιότητες που διευκολύνουν την εμπιστοσύνη των καταναλωτών, ενώ δημιουργούν μοναδικές ευκαιρίες για ανάπτυξη δεξιοτήτων. Οι δάσκαλοι των σχολείων, για παράδειγμα, θα πρέπει να συμπεριλαμβάνονται στην αλγοριθμική εκπαίδευση και τουλάχιστον σε δοκιμές για να βοηθήσουν στη δημιουργία δίκαιων, αμερόληπτων αποτελεσμάτων. Χρειάζονται διαβεβαιώσεις ότι τα συμπεράσματα της τεχνητής νοημοσύνης δεν θα επηρεάσουν αρνητικά τις συμπεριφορές των μαθητών ή δεν θα θέσουν σε κίνδυνο ζωές κατά την υιοθεσία. Η εξηγήσιμη τεχνητή νοημοσύνη είναι πολλά υποσχόμενη από αυτή την άποψη. Αυτά τα παραδείγματα αντιπροσωπεύουν ένα κλάσμα των δυνατοτήτων ανάπτυξης δεξιοτήτων και ταλέντων που θα μπορούσαν να σώσουν ζωές.

Ποιες τεχνολογίες AI ανυπομονείτε περισσότερο για τα επόμενα χρόνια;

Πάμελα Ισόμ: Είμαι ενθουσιασμένος για το 2022 και τις μελλοντικές δραστηριότητες που έρχονται στην επιφάνεια σε σχέση με την επόμενη γενιά AI. Ανυπομονώ πολύ για τις εξελίξεις στην τεχνητή νοημοσύνη, έτσι ώστε η εξάρτηση από τα δεδομένα να μην είναι τόσο βαθιά και μάλλον, η τεχνητή νοημοσύνη να υπολογίζει τι δεδομένα χρειάζεται από μόνη της για την αντιμετώπιση προβλημάτων. Στηρίζομαι σε εργαλεία και τεχνολογίες που παρέχουν εξηγήσεις για λύσεις και τη λογική πίσω από τις προβλέψεις. Το Τμήμα αναλαμβάνει ισχυρότερο ηγετικό ρόλο στην τεχνητή νοημοσύνη βελτιώνοντας τον συντονισμό της στρατηγικής, τον σχεδιασμό και την εφαρμογή των προγραμμάτων. Τα εθνικά εργαστήρια και η πρωτοβουλία θερμοκοιτίδας AI, που χορηγείται από τον Lawrence Livermore είναι ένα από τα πολλά παραδείγματα ενεργοποίησης καινοτομίας που συμβαίνει. Όσον αφορά τον μετριασμό του κινδύνου, θέλουμε να διασφαλίσουμε ότι η τεχνητή νοημοσύνη δεν εισάγει αναποτελεσματικότητα ενέργειας και πόρων που θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν τις προσπάθειες απαλλαγής από τις ανθρακούχες εκπομπές και είμαστε παθιασμένοι με την παροχή υπεύθυνης, ηθικής τεχνητής νοημοσύνης για το καλό της αποστολής, του Έθνους και ειδικότερα παιδιά. 

Η Pamela Isom, θα παρουσιάσει στην εκδήλωση AI in Government τον Φεβρουάριο του 2021, όπου θα μιλήσει για το πώς το DOE μεγιστοποιεί τον αντίκτυπο της τεχνητής νοημοσύνης μέσω στρατηγικού συντονισμού, σχεδιασμού και αριστείας εξυπηρέτησης πελατών, συμπεριλαμβανομένης της αντιμετώπισης της ηθικής της τεχνητής νοημοσύνης, των αρχών της τεχνητής νοημοσύνης και των βασικών στιγμιότυπων βιβλίων διαχείρισης κινδύνου AI .