Cum transformă Departamentul Energiei din SUA AI

Departamentul de Energie al SUA (DOE) s-a evidențiat de mult ca una dintre agențiile federale americane cele mai axate pe știință, tehnologie și inovație. Ar trebui să fie o mică surpriză atunci că DOE continuă să investească în tehnologii transformatoare, cum ar fi inteligența artificială și învățarea automată. 

DOE a înființat biroul de Inteligență și Tehnologie Artificială (AITO) pentru a ajuta la transformarea DOE într-o întreprindere lider mondial de Inteligență Artificială (AI), prin accelerarea cercetării, dezvoltării, furnizării și adoptării AI. Pamela Isom, noul director al AITO, va prezenta la evenimentul AI în Guvern din februarie 2021 pentru a împărtăși modul în care maximizează impactul AI prin coordonare strategică, planificare și excelență în serviciul clienți. În acest articol de interviu, dna Isom intră în mai multe detalii despre modul în care DOE folosește datele și tehnologiile transformatoare pentru a ajuta la promovarea misiunilor de bază ale agenției.

Care sunt câteva moduri inovatoare în care utilizați datele și AI pentru a beneficia agenția dvs.?

Pamela Isom: Responsabilitatea coordonării inițiativelor transversale de AI și planificarea strategică a rezultatelor AI la nivelul întregului departament sunt esențiale pentru a ne asigura infrastructura și a maximiza impactul misiunii. În 2022, echipa mea se concentrează pe o guvernanță inovatoare a AI, în care AI responsabilă și de încredere reușește standardul. Avem nevoie de mai multă integrare centrată pe om în ciclul de viață AI și de un catalog federat de algoritmi și seturi de date, astfel încât să fie mai ușor de urmărit impactul investițiilor noastre în AI, pe care le urmărim. 

Manualul de gestionare a riscurilor AI (AIRMP) este o inovație aplicată pe care anticipăm să o implementăm publicului dacă totul decurge conform planului în 2023. AIRMP surprinde scenarii de risc și oferă îndrumări prescriptive pentru a atenua aceste riscuri, astfel încât deciziile AI să fie responsabile și demne de încredere. Manualul ia în considerare chiar și atenuările care sunt relevante pentru dispozitivele de vârf, cum ar fi sistemele fără pilot și dispozitivele personale. Sistemele Edge AI permit echipelor, cum ar fi cei care răspund la situații de urgență, să acționeze rapid asupra datelor chiar acolo unde sunt capturate. Cu toate acestea, există amenințări și vulnerabilități adverse pe care AIRMP le suportă. 

Vorbind despre inovație, echipa de AI a început anul 2022 cu o sesiune de focus grup din industrie despre convergența AI și a tehnologiilor imersive, acordând o atenție deosebită convergenței AI și realității extinse (XR) din cauza creșterii semnificative în acest spațiu acum. iar în viitor. Experiențele imersive sunt valoroase pentru antrenament și modelarea cu precizie a situațiilor critice, cum ar fi scenariile de vehicule autonome, unde uneori datele sintetice sunt mai sigure și nu la fel de invazive ca datele în timp real. În parteneriat cu alte birouri de programe, echipa mea urmărește utilizarea AI și a realității mixte pentru a stabili un curriculum de formare AI pentru forța de muncă și pentru managementul talentelor în comunități.

Cum profitați de automatizare pentru a vă ajuta în călătoria către AI?

Pamela Isom: Aplicam automatizarea proceselor cheie de afaceri. Am inițiat un pilot pentru a eficientiza procesarea împrumuturilor și a răspunde la câteva întrebări cheie pe care clienții le pun de obicei, astfel încât procesatorii să se poată concentra pe sarcini mai strategice. Aplicam atât IA conversațională, cât și automatizarea proceselor robotizate pentru a aborda sarcinile operaționale. Profităm de capabilitățile care sunt disponibile în mediile cloud ca punct de intrare pentru platformele și tehnologiile de automatizare, dar suntem cunoscuți și pentru supercalculatoarele pe care le folosim pentru cele mai complexe sarcini de lucru și unde are sens. Unele părți interesate preferă produsele comerciale de pe raft, dar având în vedere progresele în știința datelor, considerăm că hibridul este cea mai potrivită abordare pentru a ne adresa nevoilor în acest moment. 

Cum identificați cu ce zonă(e) problematică să începeți pentru proiectele dvs. de automatizare și tehnologie cognitivă? 

Pamela Isom: Îmi vin în minte două expresii. În primul rând este „concentrează-te pe misiune”, iar al doilea este „ascultă”. Aplicarea inovațiilor pentru îndeplinirea misiunii este un imperativ. De exemplu, algoritmii AI ar putea fi folosiți pentru a se asigura că transmisiile prin rețea sunt rezistente și astfel încât contabilitatea energiei curate să fie aplicată în mod echitabil în comunități. Efectuăm cercetări, dezvoltare, demonstrații și practică reutilizarea și auditarea AI pentru a maximiza eficiența unor astfel de soluții AI. Ascultăm nevoile, dorințele și punctele dure ale părților interesate. Menținem un inventar al investițiilor AI pe care le revizuim și le actualizăm cel puțin anual prin sistemul nostru de schimb de inteligență artificială (AIX). Sesiunile de concentrare cu industrie și mediul academic pentru a auzi perspectivele individuale sunt desfășurate pentru a face schimb de opinii și a capta perspective din industrie cu privire la subiecte vizate de AI. În esență, evaluăm starea actuală și țintă, identificăm lacunele și, prin strategia noastră AI, prioritizăm, orchestrăm și participăm la livrarea de programe care ne avansează cu proiecte de automatizare și tehnologie cognitivă.

Care sunt câteva dintre oportunitățile unice pe care le are sectorul public când vine vorba de date și AI?

Pamela Isom: Parteneriatele strategice cu sectorul privat, mediul academic și echipe internaționale sunt oportunități excelente pentru sectorul public. Agențiile au ocazia să iasă în față și să creeze reglementări AI pentru dezvoltarea de active, partajarea și practicile moderne de confidențialitate. Legislația, cum ar fi îmbunătățirea securității cibernetice a Națiunii și Transformarea experienței clienților federale și a furnizării de servicii pentru a reconstrui încrederea în guvern, toate se bazează pe soluții etice, responsabile și de încredere, cum ar fi AI, care ne respectă drepturile și libertățile civile. Împreună, prin parteneriate strategice, putem cerceta și descoperi cele mai diverse scenarii și putem compune soluții care protejează datele, permițând în același timp un acces mai larg. Trebuie să existe o platformă națională pentru cercetare și colaborare, și de aceea Grupul Național de Resurse pentru Cercetare AI, din care echipa mea este membru, este atât de important. Sectorul public nu poate îndeplini singur cerințele de reglementare – necesită industrie, mediul academic, precum și colaborare internațională.

Care sunt câteva cazuri de utilizare pe care le puteți împărtăși în care ați aplicat cu succes AI?

Pamela Isom: Mai exact, echipa AI aplică analiza și gruparea textului de învățare automată împreună cu progresele de procesare a limbajului natural pentru a ajuta la analiza strategică a proiectului AI al Departamentului și a inventarului de cazuri de utilizare. Cazurile de utilizare variază de la cercetarea metodelor IA de ultimă generație care conștientizează domeniul pentru a consolida securitatea noastră națională până la proiecte de energie curată care identifică materialele care trebuie utilizate pentru a aborda criza climatică. Putem identifica teme pe baza datelor inventariate și putem alinia părțile interesate din întregul departament cu sinergii comune, astfel încât să maximizăm economiile de scară, să reducem risipa, să informăm și să conducem mai multe activități transversale de IA. Ne evoluăm continuu datele de inventar și astăzi putem identifica unde sunt investițiile AI și dacă există oportunități de îmbunătățire a experienței clienților. Fără IA aplicată, echipa mea și părțile interesate ale departamentului ar trebui să verifice cantități mari de date și ar fi aproape imposibil să tragem în timp util inferențe din portofoliul AI care sunt necesare pentru luarea deciziilor strategice. 

Urmărind misiunea, cercetările noastre în zona subterană sunt profunde spre captarea și stocarea carbonului. Inițiativa de învățare automată bazată pe știință pentru accelerarea deciziilor în timp real în aplicațiile subterane (SMART). Acest lucru transformă interacțiunile noastre în interiorul și înțelegerea subsolului și îmbunătățește semnificativ eficiența și eficacitatea stocării carbonului la scară de teren și a operațiunilor neconvenționale de petrol și gaze. SMART este un efort multi-organizațional finanțat de Programul DOE de stocare a carbonului și de petrol și gaze în amonte, cu trei domenii de interes de vizualizare în timp real, învățare virtuală și prognoză.

Puteți împărtăși unele dintre provocările când vine vorba de AI și ML în sectorul public?

Pamela Isom: Proprietatea AI este o provocare la care lucrăm. Multitudinea de date prezintă o nevoie din ce în ce mai mare ca AI să navigheze și să prezică cu acuratețe. Standardele de adnotare a datelor pentru verticale, de exemplu, energia nu este ușor accesibilă. Există o oportunitate de a evolua învățarea automată înainte de a aplica învățarea nesupravegheată mai avansată pentru a aborda cazurile de utilizare esențiale. Există, de asemenea, o oportunitate semnificativă de a extinde managementul talentelor AI în afara Departamentului. Așa cum am făcut cu cibernetica, trebuie să se concentreze mai mult pe știința datelor și pe creșterea AI pentru națiune, nu avem de ales în această chestiune.

Cum funcționează analiza, automatizarea și IA împreună la agenția dvs.?

Pamela Isom: Deși analiza poate fi un punct de plecare sau de intrare pentru AI, le aplicăm pe toate trei (analitică, automatizare și AI) pentru a oferi cel mai mare impact al recomandărilor responsabile și al luării deciziilor credibile. Există oportunități de îmbunătățire a unor elemente fundamentale, astfel încât operațiunile AI (AIOps) să avanseze conceptele DevSecOps cu asigurări AI integrate, iar prin capabilități (analitică, automatizare și AI) există oportunități semnificative de a îmbunătăți colaborarea între agenții pentru luarea deciziilor în comun. Voi recunoaște că văd mai multă această coeziune astăzi, dar oportunități rămân.

Cum abordezi problemele legate de confidențialitate, încredere și securitate legate de utilizarea AI?

Pamela Isom: Acestea sunt elemente esențiale ale ghidului de gestionare a riscurilor AI (AIRMP) care a fost lansat intern în 2021. AIRMP ghidează părțile interesate prin probleme de confidențialitate, încredere și securitate (dintr-o perspectivă adversă) și informează utilizatorii cu privire la potențialele vulnerabilități introduse de AI. Ne dorim ca alții, inclusiv Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST) să beneficieze și să contribuie la acest efort.

Ce faci pentru a dezvolta o forță de muncă pregătită pentru AI?

Pamela Isom: Colaboram cu laboratoarele naționale și învățăm AI părților interesate DOE de două ori pe an. În 2022 dorim să ducem formarea la un alt nivel cu, după cum am menționat, introducere în învățarea imersivă. 

Am un obiectiv personal de a ajuta comunitățile care sunt afectate de aspectele de automatizare ale AI. Un domeniu de îngrijorare îl reprezintă locurile de muncă, care se află și în centrul atenției Secretarului pentru Energie și Administrație. Avem nevoie de cetățeni să își susțină și să crească în locurile de muncă, nu să-i piardă din cauza progreselor AI. Lucrătorii trebuie să știe cum să lucreze în tandem cu roboții, de exemplu, și cum să sporească aspectele explicabile ale inteligenței artificiale, astfel încât inferențele să fie validate și comunicate corect. Această capacitate este pe linia abilităților mai blânde, dar critice, care facilitează încrederea consumatorilor, creând în același timp oportunități unice pentru dezvoltarea competențelor. Profesorii de școală, de exemplu, ar trebui să fie incluși în formarea algoritmică și, cel puțin, în testare pentru a ajuta la generarea de rezultate corecte și imparțiale. Au nevoie de asigurări că concluziile inteligenței artificiale nu vor avea un impact negativ asupra comportamentului elevilor și nu vor pune vieți în pericol în momentul adoptării. AI explicabilă este promițătoare în acest sens. Aceste exemple reprezintă o fracțiune din potențialul de dezvoltare a competențelor și a talentelor care ar putea salva vieți.

Ce tehnologii AI aștepți cel mai mult în următorii ani?

Pamela Isom: Sunt încântat de 2022 și de activitățile de orientare care ies la suprafață în raport cu IA de generație următoare. Aștept cu nerăbdare progresele în AI, astfel încât dependența de date să nu fie la fel de profundă și, mai degrabă, AI își dă seama de ce date are nevoie pentru a rezolva problemele. Mă bazez pe instrumente și tehnologii care oferă explicații ale soluțiilor și rațiunea din spatele predicțiilor. Departamentul își asumă un rol de conducere mai puternic în IA prin îmbunătățirea coordonării strategiei, planificarea și implementarea programelor. Laboratoarele naționale și inițiativa incubatorului de inteligență artificială, sponsorizate de Lawrence Livermore, este unul dintre multele exemple de posibilitate de inovare care se întâmplă. Când vine vorba de atenuarea riscurilor, dorim să ne asigurăm că AI nu introduce ineficiențe energetice și de resurse care ar putea contracara eforturile de decarbonizare și suntem pasionați să furnizăm IA responsabilă, etică, pentru binele misiunii, al Națiunii și, în special, al nostru. copii. 

Pamela Isom, va prezenta la evenimentul AI in Government din februarie 2021, unde va aborda modul în care DOE maximizează impactul AI prin coordonare strategică, planificare și excelență în serviciul clienți, inclusiv abordând etica AI, principiile AI și punctele evidențiate din manualul de management al riscului AI. .