全米人工知能研究所プログラム（National Artificial Intelligence Research Institutes）は、米国国立科学財団（NSF）が主導する米国の研究開発プログラムであり、人工知能の研究、教育、人材育成に特化した大規模な複数機関による研究センターに資金を提供するものである。2019年に発表され、2020年に最初の助成金が交付された。研究所群は統合的なエコシステムとして、米国連邦政府が資金提供する最大のAI研究プログラムを構成する。このプログラムは各研究所に対し、5年間で最大2000万米ドルを助成する。2024年までに、4つの助成コホートにより40以上の州に所在する27の異なる研究所が設立され、総助成額は約5億米ドルに達している。
歴史
NSFは2019年に全米AI研究所プログラムを発表した。最初の公募では7つの研究所に助成が決定し、2020年に活動を開始した。2021年には第2コホートとして11の研究所が追加され、2023年5月には第3コホートとして7つの研究所が発表された。2023年の助成金は総額1億4000万米ドルで、信頼できるAI、サイバーセキュリティ、気候と土地の相互作用、包括的教育などのテーマに焦点を当てたセンターを設立した。これらの研究所には、法と社会における信頼できるAI研究所（AI Institute for Trustworthy AI in Law & Society）、エージェントベースのサイバー脅威インテリジェンスと運用に関するAI研究所（AI Institute for Agent-based Cyber Threat Intelligence and Operation）、人工知能と自然知能に関するAI研究所（AI Institute for Artificial and Natural Intelligence）が含まれる。
2024年9月、NSFとサイモンズ財団は、天文学に関する2つのNSF-サイモンズ全米AI研究所を発表した。テキサス大学オースティン校のNSF-サイモンズ宇宙起源AI研究所（NSF-Simons AI Institute for Cosmic Origins）と、ノースウェスタン大学のNSF-サイモンズ天空AI研究所（NSF-Simons AI Institute for the Sky）は、それぞれ2000万米ドルの共同助成を受け、大規模な天文データセットにAIを適用する。500以上の参加組織を代表するこれら2つのセンターは、既存の25研究所に加わり、ネットワークは27研究所に拡大した。
プログラムの構造と目標
各全米AI研究所は、基礎的なAI研究を推進しながら現実世界の課題に対処する、長期的かつ複数機関による協力体制として構想されている。2024年のAI Magazine誌の記事によると、このプログラムは2024年初頭までに25の研究所を設立し、全体で100以上の組織と680人の専門家が関与している。研究所は、気候、農業、エネルギー、健康、サイバーセキュリティなどの分野におけるニーズに動機づけられたAIの進歩を追求する、利用動機型の研究枠組みを採用している。
研究に加えて、研究所は新しいAIカリキュラムの開発、AI労働力への参加拡大、学界・産業界・政府間のパートナーシップの育成を任務としている。このプログラムは、全米人工知能研究開発戦略計画（National Artificial Intelligence Research and Development Strategic Plan）の9つの戦略目標すべてに貢献している。研究所は、長期的なAI研究を実施するとともに、多様なAI労働力を育成するためのカリキュラム、証明書、K-12アウトリーチを開発し、技術移転のために産業界、非営利団体、州・地方政府と連携し、AIシステム設計に倫理、セキュリティ、社会的影響の考慮を組み込んでいる。
研究所
このプログラムは、テーマ別の公募を通じて研究所に助成を行い、多くの場合、他の連邦機関や民間財団と連携している。例としては、2021年に開始され、農業の回復力を向上させるためのAI駆動のデジタルツインと予測モデルを開発する農業回復力AI研究所（AIIRA）、物語ベースの学習と人間とAIの協働を調査する関与学習AI研究所（EngageAI）、2023年に設立され、サイバー脅威を予測・緩和するAIエージェントを構築するエージェントベースのサイバー脅威インテリジェンスと運用に関するAI研究所（ACTION）が挙げられる。NSF-サイモンズ宇宙起源AI研究所とNSF-サイモンズ天空AI研究所（いずれも2024年に発表）は、天体物理学と宇宙論にAI技術を適用し、アウトリーチと人材育成プログラムを含む。
助成メカニズム
2020年のコホートには、オクラホマ大学の天候・気候・沿岸海洋学における信頼できるAI研究のためのAI研究所、テキサス大学オースティン校の機械学習基礎のためのAI研究所、コロラド大学ボルダー校の学生とAIのチーミングのためのAI研究所、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の将来の農業回復力・管理・持続可能性のためのAI研究所（AIFARMS）、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の分子発見・合成戦略・製造のためのAI研究所、マサチューセッツ工科大学の人工知能と基本相互作用研究所（IAIFI）、およびワシントン州立大学のUSDA-NIFA農業AI研究所（AgAID、NSFとUSDAの共同助成）が含まれる。
2021年のコホートには、デューク大学の次世代ネットワークを活用したエッジコンピューティングのためのAI研究所（ATHENA）、ジョージア州立大学とジョージア工科大学コンソーシアムの成人学習とオンライン教育のためのAI研究所（ALOE）、アイオワ州立大学の農業回復力AI研究所が含まれる。2023年のコホートには、メリーランド大学の法と社会における信頼できるAI研究所（TRAILS）、カリフォルニア大学サンタバーバラ校のエージェントベースのサイバー脅威インテリジェンスと運用に関するAI研究所（ACTION）、ミネソタ大学の気候と土地の相互作用・緩和・適応・トレードオフのためのAI研究所（AI-CLIMATE）、バッファロー大学の特別教育のためのAI研究所が追加された。
評価と影響
2023年の助成金を報じた業界誌は、全米AI研究所を米国のAIイノベーションインフラの重要な構成要素と評した。Campus Technologyは、2023年コホートへのNSFの1億4000万米ドルの投資により、ネットワークがほぼ全州に拡大し、プログラムの累積投資額が約5億米ドルに達したと報じた。EdTech誌は、NSF長官のセツラマン・パンチャナタンが研究所を「我が国のAIイノベーション、インフラ、技術、教育、パートナーシップのエコシステムの重要な構成要素」と呼んだことを指摘した。政府技術ニュースのGovTechは、2024年のNSF-サイモンズ研究所が既存の25研究所に加わり、世界の500以上の機関間の協力を代表すると書いた。2024年の連邦研究開発報告書は、このプログラムを国内最大のAI研究エコシステムと特徴づけ、2023会計年度に1億1850万米ドル、2024会計年度に6900万米ドルの連邦投資を記録した。