美国国家人工智能计划是一项联邦计划，旨在协调和加速政府机构、学术界和私营部门在人工智能领域的研究与开发。该计划通过2020年《国家人工智能计划法案》正式确立，该法案于2021年1月1日作为《威廉·M·（麦克）索恩伯里2021财年国防授权法案》的一部分签署成为法律。该计划旨在通过促进创新、人才培养以及负责任的人工智能技术部署，确保持续保持美国在人工智能领域的领导地位。
该计划在白宫科技政策办公室和国家科学基金会的指导下运作，国家科学基金会作为牵头实施机构。计划汇集了包括国防部、能源部和国家卫生研究院在内的30多个联邦部门和机构，以协调其与人工智能相关的活动和投资。该计划还与学术机构和行业合作伙伴开展合作，共同制定统一的国家人工智能发展战略。
治理与结构
美国国家人工智能计划由国家人工智能计划办公室负责监督，该办公室设在白宫内部。该办公室协调国家科学技术委员会人工智能特别委员会的各项活动，该委员会成员包括主要联邦机构的代表。该计划还建立了国家人工智能研究资源，这是一个共享的计算和数据基础设施，旨在为研究人员提供先进的计算工具，包括机器学习平台和深度学习框架。
治理结构的一个关键组成部分是年度《国家人工智能研发战略计划》，该计划概述了联邦投资的优先事项。该计划定期更新，强调长期人工智能研究、人机协作、伦理与社会影响以及稳健安全的人工智能系统开发等优先领域。该计划还支持建立人工智能研究所，国家科学基金会资助多个以农业、教育和网络安全等特定领域为重点的大学研究中心。
研究与开发重点
该计划将联邦资金导向基础人工智能研究，包括神经网络架构、Transformer模型和大型语言模型系统等领域的工作。国防高级研究计划局（DARPA）等机构资助探索可解释人工智能的项目，而能源部则投资于人工智能在科学发现中的应用，包括气候建模和材料科学。国家卫生研究院支持生物医学应用领域的人工智能研究，如药物发现和医学影像分析。
该计划高度重视推进生成式人工智能能力，联邦项目支持开发能够生成文本、图像和其他内容的模型。该计划还资助人工智能安全性和稳健性研究，包括模型剪枝以及其他提高系统效率和可靠性的技术。通过与OpenAI、Google DeepMind和Anthropic等行业领导者的公私合作伙伴关系鼓励合作，不过该计划主要聚焦于非机密民用研究。
劳动力与教育
美国国家人工智能计划包括大量劳动力发展方面的条款。该计划支持在大学创建人工智能教育项目，包括为攻读人工智能相关领域学位的学生提供奖学金和研究员职位。该计划还资助针对受人工智能应用影响的行业工人的再培训项目，旨在建设多元化且技能娴熟的人工智能劳动力队伍。
联邦机构与MIT CSAIL、斯坦福人工智能实验室和卡内基梅隆大学等机构合作，提供研究机会和实习岗位。该计划还通过教育材料和教师培训项目促进K-12阶段的人工智能素养教育。这些努力旨在满足对机器学习、深度学习及相关学科专业人才日益增长的需求，同时确保人工智能的益处能够惠及广大民众。
国际协调与伦理
该计划强调在人工智能标准和伦理方面的国际合作。美国通过2020年加入的“全球人工智能伙伴关系”等论坛与盟国开展合作。该计划支持制定人工智能互操作性和安全性的国际技术标准，并与国际标准化组织等机构开展合作。
伦理考量是该计划使命的核心。该计划资助关于人工智能系统公平性、问责制和透明度的研究，包括偏见缓解和自动化社会影响等研究课题。该计划还为联邦机构负责任地使用人工智能制定指导方针，要求对影响公民权利或自由的人工智能部署进行影响评估。这些努力与更广泛的联邦政策保持一致，例如2022年发布的《人工智能权利法案蓝图》，该蓝图概述了人工智能伦理设计和使用的原则。
资金与影响
自成立以来，美国国家人工智能计划的联邦投资持续增长。2024财年预算申请为非国防人工智能研发拨款超过20亿美元，并为国防相关人工智能项目提供额外资金。这些投资支持了残差网络架构和多头注意力机制等领域的突破，这些技术是现代人工智能系统的基石。
该计划的影响已超越研究领域，影响了医疗保健、交通运输和制造业等各行各业的人工智能应用。通过协调联邦工作，该计划减少了重复投入，加速了研究成果向实际应用的转化。截至2025年，该计划持续发展，正在讨论扩大国家人工智能研究资源以及增加人工智能安全研究资金，以应对该领域新出现的挑战。