人工智能的發(fā)展曾經(jīng)是一個(gè)主要的技術(shù)問題，僅限于學(xué)術(shù)界和私營部門的實(shí)驗(yàn)室。今天，它是地緣政治競爭的舞臺(tái)。美國和中國每年都在發(fā)展自己的AI產(chǎn)業(yè)，增加未來武器系統(tǒng)的自主性和力量以及推動(dòng)可能性前沿方面投入數(shù)十億美元。兩國之間對(duì)AI軍備競賽的恐懼比比皆是-盡管這種言論經(jīng)常超過技術(shù)現(xiàn)實(shí)，但政治緊張局勢(shì)的加劇意味著兩國都越來越將AI視為零和游戲。

　　盡管存在地緣政治復(fù)雜性，但AI競爭可以歸結(jié)為一個(gè)簡單的技術(shù)三位一體：數(shù)據(jù)，算法和計(jì)算能力。三位一體的前兩個(gè)要素受到了大量政策關(guān)注。作為現(xiàn)代AI的唯一輸入，經(jīng)常將數(shù)據(jù)與石油進(jìn)行比較-從技術(shù)營銷材料到總統(tǒng)初選，到處都有這種說法。在策略討論中同樣重要的是算法，它使AI系統(tǒng)能夠?qū)W習(xí)和解釋數(shù)據(jù)。盡管重要的是不要夸大其在這些領(lǐng)域的能力，但中國在這兩個(gè)方面都做得很好：其龐大的政府機(jī)構(gòu)徘徊在海量數(shù)據(jù)上，其技術(shù)公司在先進(jìn)的AI算法方面取得了顯著進(jìn)步。

　　但在政策討論中，三位一體的第三個(gè)要素往往被忽視。用工業(yè)術(shù)語來說，計(jì)算能力或計(jì)算機(jī)被視為一種無聊的商品，不值得認(rèn)真關(guān)注。這在一定程度上是因?yàn)橛?jì)算機(jī)在日常生活中通常被認(rèn)為是理所當(dāng)然的。很少有人知道他們筆記本電腦里的處理器有多快，只知道它足夠快。但在人工智能中，計(jì)算是必不可少的。當(dāng)算法從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)并將洞察編碼到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，它們會(huì)執(zhí)行數(shù)萬億或萬億的單獨(dú)計(jì)算。如果沒有處理器能夠高速處理這些數(shù)學(xué)問題，人工智能的發(fā)展就會(huì)陷入停滯。因此，尖端計(jì)算機(jī)不僅僅是一個(gè)技術(shù)奇跡；它是一個(gè)強(qiáng)大的國家間杠桿作用點(diǎn)。

　　認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)的真正威力意味著重新評(píng)估全球人工智能競爭的狀況。與“三位一體”的其他兩個(gè)要素不同，計(jì)算機(jī)行業(yè)經(jīng)歷了一場(chǎng)由美國及其盟國主導(dǎo)的無聲革命，這場(chǎng)革命使這些國家相對(duì)于中國和其他數(shù)據(jù)豐富但落后于先進(jìn)電子制造業(yè)的國家具有結(jié)構(gòu)性優(yōu)勢(shì)。美國政策制定者可以在尋求保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上建立。為此，它們應(yīng)考慮增加研發(fā)投資，限制某些加工者或制造設(shè)備的出口。在保持美國的技術(shù)優(yōu)勢(shì)方面，這些選擇具有實(shí)質(zhì)性的優(yōu)勢(shì)，而這些優(yōu)勢(shì)往往被低估，但又太重要而不能忽視。

　　計(jì)算革命

　　在過去十年中，人工智能的計(jì)算能力發(fā)生了根本性的變化。根據(jù)研究實(shí)驗(yàn)室OpenAI的數(shù)據(jù)，用于訓(xùn)練頂級(jí)AI項(xiàng)目的計(jì)算量在2012年至2018年之間增加了300,000倍。要算上這個(gè)數(shù)字，如果手機(jī)電池在2012年使用了一天，并且其使用壽命增加了以與AI計(jì)算相同的速度，該電池的2018年版本將持續(xù)800多年。

　　強(qiáng)大的計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)了AI的重大突破，其中包括OpenAI的GPT-3語言生成器，該生成器可以回答科學(xué)和瑣事問題，修復(fù)不良語法，對(duì)字謎進(jìn)行解讀并在語言之間進(jìn)行翻譯。更令人印象深刻的是，GPT-3可以產(chǎn)生原始故事。給它一個(gè)標(biāo)題和一個(gè)句子的摘要，就像有寫作提示的學(xué)生一樣，它可以使連貫的文本段落變幻，人類讀者將很難識(shí)別這些段落是機(jī)器生成的。GPT-3的數(shù)據(jù)（幾乎一萬億字的人類文字）和復(fù)雜的算法（在具有1750億個(gè)參數(shù)的巨型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行）吸引了最多的關(guān)注，但是如果沒有程序的強(qiáng)大計(jì)算能力，那么兩者都將無用，足以運(yùn)行相當(dāng)于每天每秒每秒3,640個(gè)萬億次計(jì)算。

　　認(rèn)識(shí)到計(jì)算能力的重要性意味著重新評(píng)估全球AI競爭的狀態(tài)。

　　OpenAI和其他公司利用的計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展部分是摩爾定律的產(chǎn)物，該定律表明，由于處理器工程技術(shù)的改進(jìn)，尖端芯片的基本計(jì)算能力每24個(gè)月翻一番。同樣重要的是“并行化”的快速改進(jìn)，即多個(gè)計(jì)算機(jī)芯片同時(shí)訓(xùn)練AI系統(tǒng)的能力。那些相同的芯片也已經(jīng)變得越來越高效，并且可以針對(duì)特定的機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行定制。這三個(gè)因素共同增強(qiáng)了AI計(jì)算能力，提高了其解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。

　　這些發(fā)展都不是便宜的。例如，隨著工程問題變得越來越難，新的計(jì)算機(jī)芯片工廠的生產(chǎn)成本和復(fù)雜性就會(huì)增加。摩爾鮮為人知的第二定律說，建造工廠生產(chǎn)計(jì)算機(jī)芯片的成本每四年翻一番。用于建造和配備芯片制造機(jī)的新設(shè)施成本高達(dá)200億美元，有時(shí)每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行成本超過1億美元。越來越多的機(jī)器并行化也增加了費(fèi)用，就像使用專門為機(jī)器學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的芯片一樣。

　　計(jì)算杠桿

　　計(jì)算成本和復(fù)雜性的不斷提高使美國及其盟國比中國具有優(yōu)勢(shì)，而中國在人工智能三位一體這一要素上仍落后于競爭對(duì)手。美國公司在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)芯片所需的軟件市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位，而美國，韓國和中國臺(tái)灣地區(qū)則擁有領(lǐng)先的芯片制造設(shè)施。日本，荷蘭和美國這三個(gè)國家在芯片制造設(shè)備方面處于領(lǐng)先地位，控制著全球90％以上的市場(chǎng)份額。

　　幾十年來，中國一直試圖縮小這些差距。當(dāng)中國計(jì)劃者于1977年決定建立國內(nèi)計(jì)算機(jī)芯片產(chǎn)業(yè)時(shí)，他們認(rèn)為中國可能在幾年內(nèi)具有國際競爭力。北京在新領(lǐng)域進(jìn)行了大量投資。但是，技術(shù)壁壘，缺乏經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師以及糟糕的中央計(jì)劃，意味著中國芯片在幾十年后仍然落后于競爭對(duì)手。到1990年代，中國政府的熱情已基本消退。

　　但是，在2014年，十幾位主要工程師敦促中國政府再試一次。中國官員創(chuàng)立了國家集成電路基金（通常稱為“大基金”），以投資有前途的芯片公司。它的長期計(jì)劃是到2030年滿足中國對(duì)芯片需求的80％。盡管取得了一些進(jìn)展，但中國仍然落后。中國仍然從國外進(jìn)口 84％的計(jì)算機(jī)芯片，即使在國內(nèi)生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)芯片中，有一半是由非中國公司生產(chǎn)的。即使在中國制造工廠中，西方芯片設(shè)計(jì)，軟件和設(shè)備仍然占主導(dǎo)地位。

　　美國及其盟國目前享有的優(yōu)勢(shì)（部分是由于計(jì)算的重要性日益增強(qiáng)）為那些有意限制中國AI能力的決策者提供了機(jī)會(huì)。通過限制出口控制的芯片供應(yīng)或限制芯片制造設(shè)備的轉(zhuǎn)讓，美國及其盟國可能會(huì)減緩中國的AI發(fā)展并確保其對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)商的依賴。美國總統(tǒng)唐納德·特朗普政府在這方面已采取了有限的行動(dòng)：在某種可能的預(yù)兆下，2018年，它成功地向荷蘭施壓，要求其禁止向中國出口1.5億美元的尖端芯片，制造機(jī)器。

　　美國及其盟國必須考慮如何發(fā)展自己的計(jì)算機(jī)芯片產(chǎn)業(yè)。

　　芯片或芯片制造設(shè)備的出口管制很可能會(huì)減少邊際收益。長期以來，缺乏西方技術(shù)的競爭只會(huì)幫助中國建立自己的產(chǎn)業(yè)。因此，限制對(duì)芯片制造設(shè)備的訪問可能是最有前途的方法，因?yàn)橹袊惶赡茏孕虚_發(fā)該設(shè)備。但是問題是時(shí)間敏感和復(fù)雜的。政策制定者有一個(gè)行動(dòng)的窗口，而且可能會(huì)關(guān)閉。他們的優(yōu)先事項(xiàng)必須是確定如何最好地保持美國在AI方面的長期優(yōu)勢(shì)。

　　美國及其盟國還在考慮如何發(fā)展自己的芯片產(chǎn)業(yè)。隨著計(jì)算的構(gòu)建和部署成本越來越高，決策者必須找到確保西方公司繼續(xù)推動(dòng)技術(shù)前沿的方法。在數(shù)個(gè)總統(tǒng)府中，美國未能保持電信業(yè)的優(yōu)勢(shì)，將許多領(lǐng)域割讓給了其他領(lǐng)域，包括中國的華為。在芯片，芯片制造設(shè)備和AI方面，美國再也無法承受同樣的命運(yùn)。

　　確保不發(fā)生這種情況的一部分將意味著使學(xué)術(shù)研究人員可以訪問計(jì)算，以便他們可以繼續(xù)培訓(xùn)新專家并為AI開發(fā)取得進(jìn)展做出貢獻(xiàn)。一些AI研究人員已經(jīng)抱怨說，計(jì)算的高昂成本限制了他們的研究速度和深度。很少有學(xué)術(shù)研究人員能夠提供開發(fā)GPT-3所需的計(jì)算能力。如果這種能力對(duì)于學(xué)術(shù)研究人員來說太昂貴了，那么更多的研究將轉(zhuǎn)移到大型私營公司，擠占創(chuàng)業(yè)公司并抑制創(chuàng)新。

　　在美中競爭中，經(jīng)常被忽視的教訓(xùn)是計(jì)算能力至關(guān)重要。數(shù)據(jù)和算法很關(guān)鍵，但是如果沒有計(jì)算來備份它們，它們的意義不大。通過利用其在這一領(lǐng)域中自然領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)，美國及其盟國可以保持抵抗中國在人工智能方面的能力。