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人工智能标准化研究综述

2019年04月20日 20:30 闫艳 点击:[]

摘要:当今,经济全球化和市场国际化深入发展,标准作为经济和社会活动的主要技术依据,已成为衡量国家或地区技术发展水平的重要标志、产品进入市场的基本准则、企业市场竞争力的具体体现。标准化工作对人工智能及其产业发展具有基础性、支撑性、引领性的作用,既是推动产业创新发展的关键抓手,也是产业竞争的制高点。人工智能标准的先进与完善与否,关系到产业的健康发展、以及产品国际市场竞争力的强弱。针对国际、国内外已有的研究成果进行梳理、分析和综述,以期推动相关理论的完善,为人工智能产业的落地提供理论支撑和指导。

关键词:人工智能;标准化;标准化战略

Literature Reviews on Artificial Intelligence Standardization

Yan Yan1

1Institute of Standardization, Qingdao University, Qingdao, Shandong 266071

Abstract: Nowadays, with the deepening of economic globalization and market internationalization, standards, as the main technical basis for economic and social activities, have become important symbols for measuring the level of technological development of countries or regions, the basic criteria for products entering the market, and the concrete expression of the market competitiveness of enterprises. . The standardization work has a basic, supporting and leading role in the development of artificial intelligence and its industries. It is not only the key to promote the development of industrial innovation, but also the commanding height of industrial competition. The advanced and perfect artificial intelligence standards are related to the healthy development of the industry and the strength of the product's international market competitiveness. It combs, analyzes and reviews existing research results at home and abroad, in order to promote the improvement of relevant theories and provide theoretical support and guidance for the landing of the artificial intelligence industry.

Keywords: Artificial Intelligence; Standardization; Standardization Strategy

 

美国、欧盟、日本等发达国家高度重视人工智能标准化工作。美国发布的《国家人工智能研究与发展策略规划》[1],欧盟发布的“人脑计划”,日本实施的“人工智能/大数据/物联网/网络安全综合项目”[2],均提出围绕核心技术、顶尖人才、标准规范等强化部署,力图抢占新一轮科技主导权。

我国高度重视人工智能标准化工作。在国务院《新一代人工智能发展规划》[3]中将人工智能标准化作为重要支撑保障,提出要“加强人工智能标准框架体系研究。坚持安全性、可用性、互操作性、可追溯性原则,逐步建立并完善人工智能基础共性、互联互通、行业应用、网络安全、隐私保护等技术标准。加快推动无人驾驶、服务机器人等细分应用领域的行业协会和联盟制定相关标准”。工信部在《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》中指出,要建设人工智能产业标准规范体系,建立并完善基础共性、互联互通、安全隐私、行业应用等技术标准;同时构建人工智能产品评估评测体系。

我国虽然在人工智能领域虽然具备了良好基础,语音识别[4]、视觉识别[5]、中文信息处理[6]等核心技术实现了突破,也具有巨大的应用市场环境,但整体发展水平仍落后于发达国家,在核心算法、关键设备、高端芯片、重大产品与系统等方面差距较大,适应人工智能发展的基础设施、政策法规、标准体系亟待完善。

近年来,在国际标准化组织、国外标准化组织、以及国内标准化组织都在研究人工智能问题,并进行相关技术的标准化工作。

1.国际标准化现状

1.1 ISO/IEC JTC 1

ISO/IEC JTC 1(国际标准化组织和国际电工委员会第一联合技术委员会)[7]在人工智能领域的标准化工作已有20多年的历史。前期,在人工智能词汇[8]、人机交互、生物特征识别、计算机图像处理等关键领域,以及云计算、大数据、传感网等人工智能技术支撑领域,ISO/IEC JTC 1 均已开展了相关标准化工作。

在词汇领域,ISO/IEC JTC 1 词汇工作组发布了 ISO/IEC 2382-28:1995《信息技术词汇 第 28 部分:人工智能基本概念与专家系统》、ISO/IEC 2382-29:1999 《信息技术词汇 第 29 部分:人工智能语音识别与合成》、ISO/IEC 2382-31:1997《信息技术 词汇 第 31 部分:人工智能机器学习》、ISO/IEC 2382-34:1999《信息技术词汇第 34 部分:人工智能神经网络》等 4 项标准。目前,上述标准已经废止,相关术语收录在 ISO/IEC 2382:2015《信息技术词汇》标准中。

在人机交互领域,ISO/IEC JTC 1/SC 35(用户界面分技术委员会)开展了语音交互[9]、手势交互[10]和情感交互[11]等标准项目。语音交互方面有 ISO/IEC 30122-1《信息技术 语音命令 第 1 部分:框架和通用指南》、ISO/IEC 30122-2《信息技术 语音命令 第 2 部分:构建和测试》、ISO/IEC 30122-3《信息技术 语音命令 第 3 部分:翻译和本地化》、ISO/IEC 30122-4《信息技术 语音命令 第 4 部分:语音命令注册管理》等四个标准项目,其中第 2 和 3 部分已经发布;手势交互方面正在进行 ISO/IEC 30113-1《信息技术 用户界面跨设备基于手势的界面和方法第 1 部分:框架》等3个项目;情感交互正进行 ISO/IEC 30150《信息技术 情感计算 用户界面框架》1个项目。

在生物特征识别[12], [13]领域,ISO/IEC JTC 1/SC 37(生物特征识别分技术委员会)已发布了共计 121 项标准,包括数据交换格式[14]、应用程序接口、样本质量、性能测试等方面。代表性的标准有 ISO/IEC 19794-2:2005《信息技术 生物特征识别 数据交换格式 第 2 部分:指纹细节点数据》、ISO/IEC 19784-1:2006《信息技术 生物特征识别 应用程序接口 第 1 部分:BioAPI规范》、ISO/IEC 29794-6:2015 《信息技术 生物特征样本质量 第 6 部分:虹膜样本质量数据》、ISO/IEC 19795-1:2006《信息技术 生物特征识别 性能测试和报告 第 1 部分:原则与框架》等,涵盖了指纹、人脸、虹膜、静脉、数字签名、声纹等模态,形成了较为完备的标准体系。

在计算机图像处理领域,ISO/IEC JTC 1/SC 24(计算机图形、图像处理和环境数据表示分技术委员会)和 ISO/IEC JTC 1/SC 29(音频、图像编码、多媒体及超媒体信息分技术委员会)负责开展标准化工作[15]。ISO/IEC JTC 1/SC 24 正在 研制 ISO/IEC 8632-1《信息技术 计算机图形 存储和传送图形描述信息的元文 卷 第 1 部分:功能规范》、ISO/IEC 8632-3《信息技术 计算机图形 存储和传 送图形描述信息的元文卷 第 3 部分:二进制编码》、ISO/IEC 18039《信息技术 混合和增强现实参考模型》等标准。ISO/IEC JTC 1/SC 29 正在研制及发布的标 准有 ISO/IEC 15938-13《信息技术 多媒体内容描述接口 第 13 部分:图像搜 索用简洁描述符》、ISO/IEC 24800-3《信息技术 JP 搜索 第 3 部分:查询格式》 等。

在云计算领域,ISO/IEC JTC 1/SC 38(云计算和分布式平台分技术委员会)主要研制了云计算通用基础标准、互操作标准、可移植标准、云服务、应用场景、案例分析、云安全等规范。其中对人工智能技术起到支撑平台作用的国际标准有 ISO/IEC 19941《信息技术 云计算 互操作和可移植》、ISO/IEC 19944《信息技 术 云计算 数据和跨设备与云服务的数据流》等。

在大数据领域,ISO/IEC JTC 1/WG 9(大数据标准工作组)主要开展大数据 领域通用性标准研制,正在研制及发布的标准有:ISO/IEC 20546《信息技术 大 数据 概述与术语》、ISO/IEC 20547-3《信息技术 大数据 参考架构 第 1 部 分:框架与应用》、ISO/IEC 20547-3《信息技术 大数据 参考架构 第 2 部分:用例和需求》、ISO/IEC 20547-3《信息技术 大数据 参考架构 第 3 部分:参 考架构》、ISO/IEC 20547-4《信息技术 大数据 参考架构 第 4 部分:安全与 隐私》、ISO/IEC 20547-5《信息技术 大数据 参考架构 第 5 部分:标准路线图》。

在传感网领域,ISO/IEC JTC 1/SC 41 开展了物联网架构、物联网互操作、物联网应用、可信物联网、工业物联网、边缘计算、实时物联网等方面研究,正 在开展 ISO/IEC 29182-2:2013《信息技术 传感器网络:参考体系结构(SNRA) 第 2 部分:术语和词汇》、ISO/IEC 20005:2013《信息技术 传感器网络 智能传 感器网络协同信息处理支撑服务和接口》等国际标准研制工作。

在安全方面,ISO/IEC JTC 1/SC 27 开展了个人隐私保护、大数据安全、物 联网安全、云计算安全等标准研究,包括 ISO/IEC 29100《信息技术 安全技术 隐私框架》、ISO/IEC 29101《信息技术 安全技术 隐私参考体系结构》、ISO/IEC 29190《信息技术 安全技术 隐私能力评估模型》、ISO/IEC 29134《信息技术 安全技术 隐私影响评估方法学》等标准。

表 1 与人工智能标准化相关联的各 SC 及其关联程度  

JTC 1

议题

SC

7

SC

17

SC

22

SC

24

SC

27

SC

28

SC

29

SC

36

SC

37

SC

40

SC

41

WG

9

可互操作性




t


t

t



t

t

t

社会安全


t



t



t

t

t


t

可用性




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隐私


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t

范围及领域




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系统性能








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软件工程

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度量指标








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生产安全








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可追溯性








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其它



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风险分析








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伦理道德








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t




 ISO/IEC JTC 1 研究范围涵盖的人工智能技术领域有很多,许多分技术委员 会(SC)和工作组(WG)工作受到人工智能的影响。从 2017 年 7 月 29 日到 8 月 31 日,JTC 1 通过在线调查,了解其部分 SC/WG 开展的工作与人工智能标准 化相关联的程度,具体情况如表 1 所示。

对此,ISO/IEC JTC 1 认为,需要成立一个新的标准组织开展人工智能标准 化工作。2017 年 10 月,在 ISO/IEC JTC 1 第 32 届全会上批准成立了 JTC 1/SC 人工智能分技术委员会,将围绕基础标准(Foundational standards)、计算方法 (Computational methods)、可信赖性(Trustworthiness)和社会关注(Societal concerns)等方面开展国际标准化工作。“人工智能概念与术语”(NP 22989) 和“运用机器学习的人工智能系统框架”(NP 23053)两项新工作项目提案也已 通过国际标准投票,后续将在 SC 42 开展。SC 42 第一次全会将于 2018 年 4 月 18 日至 20 日在中国北京召开,会上将进一步讨论明确工作范围及重点研制的标准项目。

1.2 ISO 

国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO)主要 在工业机器人、智能金融、智能驾驶方面开展了人工智能标准化研究。

在工业机器人方面,ISO/TC 299(机器人技术委员会)开展了 ISO 11593:1996 《工业机器人 末端执行器自动更换系统 词汇和特征表示》、ISO 9946:1999 《工业机器人 特性表示》、ISO 14539:2000《工业机器人 抓握型夹持器物体 搬运 词汇和特性表示》、ISO 9787:1999《工业机器人 坐标系和运动命名原则》、 ISO 8373:2012《机器人与机器人装备 词汇》等标准的研制。

在智能金融方面,ISO/TC 68(金融服务技术委员会)从事金融标准化工作,主要负责银行、证券及金融业务相关标准的制定,共出台发布智能金融相关标准 58 项,其中与人工智能相关的有 ISO 19092:2008《金融服务 生物特征识别 安 全框架》、ISO 14742:2010《金融服务 密码算法及其使用建议》和 ISO 19038:2005 《银行业务和相关金融服务 TDEA 运算模式 实施指南》等。

在智能驾驶方面,ISO/TC 22(道路车辆技术委员会)负责制定道路车辆相关基础标准,正在开展智能网联汽车相关标准化研究。

1.3 IEC 

国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)主要在可 穿戴设备领域开展了人工智能标准化工作。

IEC TC100(音频、视频、多媒体系统和设备分技术委员会)针对可穿戴设 备领域开展了标准化工作,建立了由 SS8 研究小组负责的“可穿戴设备使用场景”议题,研制可穿戴设备包括虚拟现实的标准化工作。

IEC TC 124(可穿戴技术分技术委员会)负责开展与可穿戴相关的电工、材料、人身安全相关的技术标 准研制工作。IEC 市场战略委员会(MSB)于 2017 年 8 月启动了“人工智能跨垂直行业 的应用”白皮书编写工作,计划于 2018 年年中发布。

1.4 ITU 

国际电信联盟(International Telecommunications Union,ITU)从 2016 年开 始开展人工智能标准化研究。2017 年 6 月,ITU 和 XPRIZE 基金会共同举办了 “人工智能优势全球峰会”。ITU-T提出了对于人工智能建议的草案,包括ITU-T Y.AI4SC 人工智能和物联网以及 ITU-T Y.qos-ml 基于机器学习的 IMT-2020 的服务质量要求。

2. 国外标准化现状

2.1 IEEE 

电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE) 主要聚焦人工智能领域伦理道德标准的研究。2017 年 3 月,IEEE 在《IEEE 机器人与自动化》杂志发表了名为“旨在推进人工智能和自治系统的伦理设计的 IEEE 全球倡议书”,倡议建立人工智能伦理的设计原则和标准,帮助人们避免 对人工智能技术产生恐惧和盲目崇拜,从而推动人工智能技术的创新。IEEE 批 准了个 7 个 IEEE 标准项目,包括 IEEE P7000《系统设计期间解决伦理问题的模 型过程》;IEEE P7001《自主系统的透明度》;IEEE P7002《数据隐私处理》;IEEE P7003《算法偏差注意事项》;IEEE P7004《儿童和学生数据治理标准》;IEEE P7005 《雇主数据治理标准》;IEEE P7006《个人数据 AI 代理标准》。

2.2 NIST 

美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)在人工智能数据采集分析工具、未来专家系统、基于人工智能的集体生产质量控制、高通量材料发现和优化应用的机器学习方面有一定的研究基础,但目前为止,还没有在研或发布相关的标准。

2.3 其它 

此外,欧洲电信标准化协会(European Telecommunications Standards Institute, ETSI)在人工智能标准化方面重点关注认知技术,并将人工智能纳入 ETSI技术 路线图。国外知名企业 Alphabet、亚马逊、Facebook、IBM 和微软的相关研究人 员正在开展人工智能道德标准研究。

 

下一条:智慧城市的构成要素及评价

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