Les National Artificial Intelligence Research Institutes sont un programme américain de recherche et développement dirigé par la National Science Foundation (NSF) qui finance de grands centres de recherche multi-institutionnels dédiés à la recherche, à l'éducation et au développement de la main-d'œuvre en intelligence artificielle. Annoncé en 2019 et attribuant ses premières subventions en 2020, les instituts, en tant qu'écosystème combiné, constituent le plus grand programme de recherche en IA financé par le gouvernement fédéral américain. Le programme accorde jusqu'à 20 millions de dollars américains à chaque institut sur cinq ans. D'ici 2024, quatre cohortes de financement avaient créé 27 instituts différents situés dans plus de 40 États, avec une allocation totale de financement approchant 500 millions de dollars américains.
Historique
La NSF a annoncé le programme National AI Research Institutes en 2019. Le premier appel à propositions a financé sept instituts qui ont commencé leurs travaux en 2020. Une deuxième cohorte de 11 instituts a été ajoutée en 2021, et une troisième cohorte de sept instituts a été annoncée en mai 2023. Les prix de 2023, d'une valeur de 140 millions de dollars américains, ont établi des centres axés sur des sujets tels que l'IA digne de confiance, la cybersécurité, les interactions climat-terre et l'éducation inclusive. Ces instituts comprenaient l'AI Institute for Trustworthy AI in Law & Society, l'AI Institute for Agent-based Cyber Threat Intelligence and Operation et l'AI Institute for Artificial and Natural Intelligence.
En septembre 2024, la NSF et la Simons Foundation ont annoncé deux NSF-Simons National AI Research Institutes pour l'astronomie. Le NSF-Simons AI Institute for Cosmic Origins à l'Université du Texas à Austin et le NSF-Simons AI Institute for the Sky à l'Université Northwestern recevront chacun 20 millions de dollars américains en financement conjoint pour appliquer l'IA à de grands ensembles de données astronomiques. Représentant plus de 500 organisations participantes, ces deux centres ont rejoint 25 instituts existants, portant le réseau à 27 instituts.
Structure et objectif du programme
Chaque National AI Research Institute est conçu comme une collaboration à long terme multi-institutionnelle qui fait progresser la recherche fondamentale en IA tout en relevant un défi du monde réel. Selon un article de 2024 dans AI Magazine, le programme avait établi 25 instituts au début de 2024, impliquant collectivement plus de 100 organisations et 680 professionnels. Les instituts poursuivent un cadre de recherche inspiré par l'utilisation dans lequel les avancées en IA sont motivées par des besoins dans des domaines tels que le climat, l'agriculture, l'énergie, la santé et la cybersécurité.
Au-delà de la recherche, les instituts sont chargés de développer de nouveaux programmes d'études en IA, d'élargir la participation à la main-d'œuvre en IA et de favoriser des partenariats entre le monde académique, l'industrie et le gouvernement. Le programme contribue à tous les neuf objectifs stratégiques du National Artificial Intelligence Research and Development Strategic Plan. Les instituts mènent des recherches en IA à long horizon tout en développant des programmes d'études, des certificats et des activités de sensibilisation K-12 pour former une main-d'œuvre diversifiée en IA ; en partenariat avec l'industrie, les organisations à but non lucratif et les gouvernements étatiques ou locaux pour le transfert de technologie ; et en intégrant des considérations d'éthique, de sécurité et d'impact social dans la conception des systèmes d'IA.
Instituts
Le programme attribue les instituts par le biais d'appels à propositions thématiques, souvent en partenariat avec d'autres agences fédérales ou fondations privées. Des exemples incluent l'AI Institute for Resilient Agriculture (AIIRA), lancé en 2021, qui développe des jumeaux numériques et des modèles prédictifs pilotés par l'IA pour améliorer la résilience agricole ; l'AI Institute for Engaged Learning (EngageAI), qui étudie l'apprentissage basé sur la narration et la collaboration humain-IA ; et l'AI Institute for Agent-based Cyber Threat Intelligence and Operation (ACTION), établi en 2023, qui construit des agents IA pour anticiper et atténuer les cybermenaces. Le NSF-Simons AI Institute for Cosmic Origins et le NSF-Simons AI Institute for the Sky (tous deux annoncés en 2024) appliquent des techniques d'IA à l'astrophysique et à la cosmologie et incluent des programmes de sensibilisation et de développement de la main-d'œuvre.
Mécanisme de financement
La cohorte de 2020 comprenait l'AI Institute for Research on Trustworthy AI in Weather, Climate and Coastal Oceanography à l'Université de l'Oklahoma ; l'AI Institute for Foundations of Machine Learning à l'Université du Texas à Austin ; l'AI Institute for Student-AI Teaming à l'Université du Colorado à Boulder ; l'AI Institute for Future Agricultural Resilience, Management and Sustainability (AIFARMS) à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ; l'AI Institute for Molecular Discovery, Synthetic Strategy and Manufacturing à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ; l'Institute for Artificial Intelligence and Fundamental Interactions (IAIFI) au Massachusetts Institute of Technology ; et le USDA-NIFA AI Institute for Agricultural AI (AgAID) à l'Université d'État de Washington, un prix conjoint NSF/USDA.
La cohorte de 2021 comprenait l'AI Institute for Edge Computing Leveraging Next-Generation Networks (ATHENA) à l'Université Duke ; l'AI Institute for Adult Learning and Online Education (ALOE) au consortium de l'Université d'État de Géorgie et Georgia Tech ; et l'AI Institute for Resilient Agriculture à l'Université d'État de l'Iowa. La cohorte de 2023 a ajouté l'Institute for Trustworthy AI in Law & Society (TRAILS) à l'Université du Maryland ; l'AI Institute for Agent-based Cyber Threat Intelligence & Operation (ACTION) à l'Université de Californie à Santa Barbara ; l'AI Institute for Climate-Land Interactions, Mitigation, Adaptation & Tradeoffs (AI-CLIMATE) à l'Université du Minnesota ; et l'AI Institute for Exceptional Education à l'Université de Buffalo.
Réception et impact
Les publications professionnelles couvrant les prix de 2023 ont décrit les National AI Research Institutes comme un composant critique de l'infrastructure d'innovation en IA des États-Unis. Campus Technology a rapporté que l'investissement de 140 millions de dollars américains de la NSF dans la cohorte de 2023 a élargi le réseau à presque tous les États et a porté l'investissement cumulé du programme à environ 500 millions de dollars américains. EdTech magazine a noté que le directeur de la NSF, Sethuraman Panchanathan, a qualifié les instituts de « composant critique de notre écosystème national d'innovation, d'infrastructure, de technologie, d'éducation et de partenariats en IA ». Le site d'actualités technologiques gouvernementales GovTech a écrit que les instituts NSF-Simons de 2024 rejoignent 25 instituts existants et représentent des collaborations entre plus de 500 institutions dans le monde. Un rapport fédéral de R&D de 2024 a caractérisé le programme comme le plus grand écosystème de recherche en IA du pays et a enregistré des investissements fédéraux de 118,5 millions de dollars américains en FY 2023 et de 69 millions de dollars américains en FY 2024.