可解釋、可通用的下一代人工智能方法重大研究計劃2022年度項目指南

“可解釋、可通用的下一代人工智能方法”重大研究計劃面向人工智能發(fā)展國家重大戰(zhàn)略需求，以人工智能的基礎科學問題為核心，發(fā)展人工智能新方法體系，促進我國人工智能基礎研究和人才培養(yǎng)，支撐我國在新一輪國際科技競爭中的主導地位。

基于深度學習的人工智能方法在許多場景取得了重要突破，但仍然存在模型可解釋性差、對抗樣本魯棒性差、數(shù)據(jù)與算力需求大、理論基礎薄弱等問題?；谝陨蠁栴}，本重大研究計劃旨在建立規(guī)則和學習的有效融合機制，打破現(xiàn)有深度學習“黑箱算法”的現(xiàn)狀，建立一套可適用于不同領域、不同場景(語音、圖像、視頻等)的通用方法體系。

一、科學目標

本重大研究計劃面向以深度學習為代表的人工智能方法魯棒性差、可解釋性差、對數(shù)據(jù)的強依賴等基礎科學問題，挖掘機器學習的基本原理，發(fā)展可解釋、可通用的下一代人工智能方法，并推動人工智能方法在科學領域的創(chuàng)新應用。

二、核心科學問題

本重大研究計劃針對可解釋、可通用的下一代人工智能方法的基礎科學問題，圍繞以下三個核心科學問題開展研究：

(一)深度學習的基本原理

深入挖掘深度學習模型對超參數(shù)的依賴關系，理解深度學習背后的工作原理，建立深度學習方法的逼近理論、泛化誤差分析理論和優(yōu)化算法的收斂性理論。

(二)可解釋、可通用的下一代人工智能方法

通過規(guī)則與學習結合的方式，建立高精度、可解釋、可通用且不依賴大量標注數(shù)據(jù)的人工智能新方法。開發(fā)下一代人工智能方法需要的數(shù)據(jù)庫和模型訓練平臺，完善下一代人工智能方法驅動的基礎設施。

(三)面向科學領域的下一代人工智能方法的應用

發(fā)展新物理模型和算法，建設開源科學數(shù)據(jù)庫、知識庫、物理模型庫和算法庫，推動人工智能新方法在解決科學領域復雜問題上的示范性應用。

三、2022年度資助研究方向

(一)培育項目

圍繞上述科學問題，以總體科學目標為牽引，2022年度對于探索性強、選題新穎的申請項目，將以培育項目方式予以資助。研究方向如下(申報項目須覆蓋以下單一方向中列出的部分或全部內容)：

1、深度學習的表示理論和泛化理論

2、深度學習的訓練動力學

3、微分方程與機器學習方法

4、數(shù)據(jù)驅動與知識驅動融合的人工智能

5、安全可靠的下一代人工智能

6、人工智能驅動的下一代科學計算理論及應用

(二)重點支持項目

圍繞核心科學問題，以總體科學目標為牽引，對于前期研究成果積累較好、對總體目標在理論和關鍵技術上有較大貢獻的申請項目，將以重點支持項目方式予以資助。建議研究內容包括，但不限于以下方向：

1、面向復雜數(shù)據(jù)的、可通用的人工智能算法框架

2、新一代非結構化數(shù)據(jù)管理方法

3、深度學習隱私保護計算新型體系框架與模型

4、面向功能分析的智能化幾何造型方法

5、人工智能驅動的下一代微觀科學計算平臺建設與應用

6、人工智能框架下的宏觀復雜反應流動多尺度建模與應用

四、項目遴選的基本原則

(一)緊密圍繞核心科學問題，鼓勵基礎性和交叉性的前沿探索，優(yōu)先支持原創(chuàng)性研究。

(二)優(yōu)先支持面向發(fā)展下一代人工智能新方法或能推動人工智能新方法在科學領域應用的研究項目。

(三)重點支持項目應具有良好的研究基礎和前期積累，對總體科學目標有直接貢獻與支撐。

五、2022年度資助計劃

2022年度擬資助培育項目20～25項左右，資助直接費用約為80萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應填寫“2023年1月1日-2025年12月31日”；擬資助重點支持項目6～8項左右，資助直接費用約為300萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應填寫“2023年1月1日-2026年12月31日”。