国家人工智能研究所是由美国国家科学基金会（NSF）牵头的一项美国研发计划，资助大型多机构研究中心，致力于人工智能研究、教育及劳动力发展。该计划于2019年宣布，2020年首次发放资助，作为综合生态系统，这些研究所构成了美国联邦政府资助的最大人工智能研究项目。该计划向每个研究所提供最高2000万美元的资助，为期五年。截至2024年，四批资助队列已创建27个不同的研究所，分布在全美40多个州，总资助拨款接近5亿美元。
历史
NSF于2019年宣布了国家人工智能研究所计划。首次招标资助了七个研究所，于2020年开始运作。2021年新增了第二批11个研究所，2023年5月宣布了第三批七个研究所。2023年的资助总额为1.4亿美元，建立了专注于可信人工智能、网络安全、气候-土地相互作用和包容性教育等主题的中心。这些研究所包括法律与社会可信人工智能研究所、基于代理的网络威胁情报与行动人工智能研究所，以及人工与自然智能研究所。
2024年9月，NSF与西蒙斯基金会宣布成立两个NSF-西蒙斯国家人工智能研究所，用于天文学研究。位于德克萨斯大学奥斯汀分校的NSF-西蒙斯宇宙起源人工智能研究所和位于西北大学的NSF-西蒙斯天空人工智能研究所将各获得2000万美元的联合资助，用于将人工智能应用于大型天文数据集。这两个中心代表了超过500个参与组织，加入了现有的25个研究所，使网络扩展到27个研究所。
计划结构与目标
每个国家人工智能研究所被设想为一项长期、多机构合作，旨在推进基础人工智能研究，同时应对现实世界挑战。根据2024年《AI Magazine》的一篇文章，截至2024年初，该计划已建立25个研究所，共同涉及超过100个组织和680名专业人员。这些研究所采用应用启发的研究框架，其中人工智能进展由气候、农业、能源、健康和网络安全等领域的需求驱动。
除研究外，这些研究所还负责开发新的人工智能课程，扩大人工智能劳动力的参与度，并促进学术界、工业界和政府之间的伙伴关系。该计划为《国家人工智能研发战略计划》的所有九项战略目标做出贡献。这些研究所开展长期人工智能研究，同时开发课程、证书和K-12外展活动，以培训多样化的人工智能劳动力；与工业界、非营利组织以及州或地方政府合作进行技术转移；并在人工智能系统设计中嵌入伦理、安全和社会影响考量。
研究所
该计划通过主题招标授予研究所，通常与其他联邦机构或私人基金会合作。示例包括2021年启动的弹性农业人工智能研究所（AIIRA），该所开发人工智能驱动的数字孪生和预测模型，以提高农业韧性；参与式学习人工智能研究所（EngageAI），研究基于叙事的学习和人机协作；以及2023年建立的基于代理的网络威胁情报与行动人工智能研究所（ACTION），该所构建人工智能代理以预测和缓解网络威胁。NSF-西蒙斯宇宙起源人工智能研究所和NSF-西蒙斯天空人工智能研究所（均于2024年宣布）将人工智能技术应用于天体物理学和宇宙学，并包括外展和劳动力发展计划。
资助机制
2020年队列包括俄克拉荷马大学的天气、气候和沿海海洋学可信人工智能研究所；德克萨斯大学奥斯汀分校的机器学习基础人工智能研究所；科罗拉多大学博尔德分校的学生-人工智能协作人工智能研究所；伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的未来农业韧性、管理和可持续性人工智能研究所（AIFARMS）；伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的分子发现、合成策略和制造人工智能研究所；麻省理工学院的人工智能与基本相互作用研究所（IAIFI）；以及华盛顿州立大学的USDA-NIFA农业人工智能研究所（AgAID），这是一项NSF/USDA联合资助。
2021年队列包括杜克大学的利用下一代网络的边缘计算人工智能研究所（ATHENA）；佐治亚州立大学和佐治亚理工学院联盟的成人学习和在线教育人工智能研究所（ALOE）；以及爱荷华州立大学的弹性农业人工智能研究所。2023年队列新增了马里兰大学的法律与社会可信人工智能研究所（TRAILS）；加州大学圣巴巴拉分校的基于代理的网络威胁情报与行动人工智能研究所（ACTION）；明尼苏达大学的气候-土地相互作用、减缓、适应与权衡人工智能研究所（AI-CLIMATE）；以及布法罗大学的特殊教育人工智能研究所。
反响与影响
报道2023年资助的行业出版物将国家人工智能研究所描述为美国人工智能创新基础设施的关键组成部分。《Campus Technology》报道称，NSF对2023年队列的1.4亿美元投资将网络扩展到几乎每个州，并将该计划的累计投资提高到约5亿美元。《EdTech》杂志指出，NSF主任塞图拉曼·潘查纳坦称这些研究所是“我们国家人工智能创新、基础设施、技术、教育和伙伴关系生态系统的关键组成部分”。政府技术新闻媒体GovTech写道，2024年的NSF-西蒙斯研究所加入了现有的25个研究所，代表了全球超过500个机构之间的合作。2024年联邦研发报告将该计划描述为该国最大的人工智能研究生态系统，并记录了2023财年联邦投资1.185亿美元和2024财年6900万美元。