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泛加拿大人工智慧發展策略評估報告 Pan Canadian AI Strategy Impact Assessment Report
2020/10
CIFAR
https://cifar.ca/wp-content/uploads/2020/11/Pan-Canadian-AI-Strategy-Impact-Assessment-Report.pdf
Accenture與CIFAR發表「泛加拿大人工智慧影響力評估報告」(Pan-Canadian AI Strategy Impact Assessment Report),針對「泛加拿大人工智慧發展策略」檢視加拿大AI發展的成功經驗,並對未來進行思考。

一、背景
加拿大高等研究院(Canadian Institute for Advanced Research,CIFAR)創立於1982年,於2017年受加拿大政府任命,主導「泛加拿大人工智慧發展策略」。此計畫為全球第一個國家級的AI策略,投注經費1.25億美元,旨在強化國家與區域的AI生態體系,促進加拿大社會經濟成長。策略終極目標如下:
(一)提升加拿大於AI研究與教育的國際知名度與能見度。
(二)提高AI的學術研究生產力,提升世界級的研究力與創新力。
(三)加強機構之間的合作,強化跨領域創新接受者(receptors)的關係。
(四)透過一系列的培訓,吸引並留住加拿大大學與業界的AI人才。
(五)將AI研究的成果轉化為公部門與私部門的應用,進而帶來社會經濟利益。
以下第二至七點為該策略對全國性的影響評估,第八點為對區域性的影響評估。

二、AI商業化與私人企業部門採用AI
(一)外商投資增加
自「泛加拿大人工智慧發展策略」推出以來,海外公司對加拿大的AI投資顯著增加,2017年至2019年,外資對加拿大資通訊技術 (ICT)的直接投資成長50%(帳面總價值)。自2017年,已有超過45間公司於加拿大投資AI研究實驗室,包括:
1.Microsoft將位於蒙特婁的實驗室擴編至75名以上的員工。
2.Thomson Reuters投資1億美元打造位於多倫多的技術中心。
3.Google DeepMind選擇亞伯達省的艾德蒙頓作為第一個海外據點。
4.Google Brain成立第一間位於加拿大的實驗室。
5.Facebook於蒙特婁設立AI研究實驗室 。
(二)新創發展蓬勃
隨著大型科技公司出現,AI創業生態體系蓬勃發展。2019年,加拿大AI新創公司的數量超過620間,比同期的德國多出30%。2019年,超過240間新創公司成功獲得經費,超過50間於種子輪過後獲得經費,所有AI新創公司獲得的經費超過6億美元,為2017年的2.3倍。Ada與Clio這兩間新創公司,分別獲得6,000萬與2.5億美元的資金。2020年第二季,AI新創公司獲得近3億美元的經費。
AI新創的生態體系吸引世界一流的孵化器與加速器前往加拿大,例如TechStars於2018年選擇蒙特婁作為AI加速器的基地,NEXT Canada於2017年發展專注於AI產業的計畫。其他投入加拿大AI新創的孵化器與加速器包括DMZ by Ryerson、Creative Destruction Lab、Alberta Innovation Corridor、Next AI與MT Lab。
(三)企業透過收購新創擴展AI
加拿大於AI的技術支出預估將以每年25%的速度成長(自2018年至2023年),高於美國年成長率的預估值21%。加拿大的企業領導人深知在數位經濟下,投資AI為必然的趨勢,但卻難以於企業內全面採用AI。「泛加拿大人工智慧發展策略」正好提供發展成熟AI生態體系所需的基礎,從中所誕生的新創公司對於企業擴展AI並將AI商業化,提供了關鍵的協助,企業除了建立內部AI研發實驗室,也透過收購AI新創公司,來擴展其AI能力。
過去的三年中,新創公司收購數量以每年20%的速度增加。2017年起,加拿大已有34項AI新創公司收購案,過去十年共有11項IPO。以下列舉五例收購案。
1.位於魁北克省的AI公司Element AI收購mldb.ai,獲得開源的機器學習資料庫。
2.支付服務供應商Square收購專精機器學習與AI的公司Dessa,強化其產品套件,並維持安大略省的營運業務。
3.美國企業家暨房地產經紀人Ben Kinney收購Gabbi.ai,目標為透過AI將日常工作量減少75%。
4.加拿大第二大銀行TD Bank Group收購Layer 6,透過客製化的服務提升客戶體驗。
5.國際金融服務公司Morgan Stanley收購位於亞伯達省卡加利市(Calgary)的Solium Capital(已改稱Shareworks),為一間「軟體即服務」(SaaS)的公司。
(四)「超級群聚」推動跨產業AI整合
加拿大政府投入9.5億,啟動五個創新超級群聚(supercluster)項目,以推動技術發展與AI應用,相關投資案與「泛加拿大人工智慧發展策略」緊密配合。其中,「卓越物流業供應鏈人工智慧超級群聚」(Scale AI Supercluster,簡稱Scale AI)加速跨產業的AI整合,以強化供應鏈。Scale AI與超過110個組織合作,建立AI解決方案,包括加拿大國家鐵路(Canadian National)、加拿大航空(Canadian Airlines),以及安大略省鮮食農場(Ontario Farm Fresh)。自2019年起,Scale AI已投資20項轉型計畫,且持續增加中,協助大型與小型組織的AI擴展之路。
Scale AI超級群聚專案包含以下內容。
1.居家照護現代化:透過AI資訊軟體平台,協助居家照護服務機構做好準備,以滿足加拿大因人口老化而生的需求。
2.農場到市場:透過AI演算法,識別聯合裝運(co-loads)與項目出貨日期,使農民能打入新市場並降低成本。
3.零售業的需求預測與即時監控(FIND.AI):為服飾、鞋類與配件(AFA)零售商提供庫存與供應鏈計畫解決方案,提升產品需求的可預測性與生產控制。這一點在零售業受新冠疫情嚴重衝擊的當下格外重要。
(五)研究機構協助企業與新創公司
CIFAR、Amii、Mila與Vector Institute積極協助企業發展並採用AI,支持合作夥伴關係,以擴大AI。CIFAR及其他三所研究院於2018/2019年度與私人企業建立177項正式夥伴關係(相較前一年僅有52個),Amii、Mila與Vector Institute於過去3年為75間以上的新創公司提供支援,占2020年所有活躍中的AI新創公司的12%以上。Amii與全球最大的製藥知識庫DrugBank結盟夥伴關係,協助降低DrugBank於機器學習與自然語言處理方面的投資風險。DrugBank於2019年獲得Startup Canada的「草原高度成長企業家精神獎」(Prairie High-Growth Entrepreneurship Award)。ROSS Intelligence為法律研究引擎ROSS的研發單位,透過自然語言處理模型,分析數百萬份法律文件,協助律師尋找法律問題的答案。ROSS於2017年成為Vector Institute的創始贊助商,Vector Institute協助補充ROSS內部的專業知識,加快商業化的時間表,並維持其領先地位。Giatec為營建業開發並製造智慧技術,於全球6,500多個站點透過數據分析,監控混凝土的性質,並執行品質保證(quality assurance)。對於感測器上傳的大量資料,Giatec希望透過AI加以分析利用。2019年Giatec與Mila合作,Mila協助將資料轉換為訓練經網絡可用的格式、指導Giatec開發不同的模型,並確保公司掌握足夠經驗。

三、研發
透過加拿大CIFAR AI主席計畫(Canada CIFAR AI Chairs program),加拿大已招募80名世界一流的研究員留在加拿大,使加拿大得以繼續專注於深度學習(deep learning)與強化學習(reinforcement learning),以產生全球性影響,例如諸多亞伯達大學的校友於Google DeepMind的AlphaGo計畫中擔任要職,協助DeepMind開設第一個位於英國境外的衛星實驗室。根據文獻資料庫SCOPUS調查,2019年加拿大發表2054篇AI論文,年成長率4%。此外,於量化「期刊科學生產率與可應用的科學影響力」的H指數中,加拿大於2019年維持216的高分,於239個國家中,AI領域排名全球第四,AI次領域中,人機互動排名第四,建模與仿真(Modelling & Simulation)排名第六,電腦視覺與模式識別(Computer Vision & Pattern Recognition)排名第七。H指數排名高歸因於過去的許多措施以及市場重要參與者,若要維持研究高排名與高影響力,需要加拿大政府與地方AI生態體系的持續支持。英國智慧財產局(Intellectual Property Office)分析1998年至2017年的AI專利,加拿大於申請人/發明人所居住國家/地區中,排名全球第七。此外,加拿大於AI專利首次發布處的全球排名中,排名第九。亞伯達大學(The University of Alberta)、蒙特婁大學(Université de Montréal),以及多倫多大學(University of Toronto)獲認AI研究的頂尖學府。

四、人才與就業
「泛加拿大人工智慧發展策略」的品牌吸引並留住高技能的人才庫,為加拿大帶來創造就業機會的生態體系,透過將研究人員留在加拿大,加拿大已成為AI的人才培育中心。自2015年至2019年,加拿大於「AI技能移民指數」(AI Skills Migration Index)的排名上升20位,來到第四位(該指數衡量55個國家之間的人才流入與流出)。加拿大於培養人才取得進展的關鍵因素為:
1.建立全球認可的AI生態體系與品牌。
2.透過AI商業化,創造技術相關的工作機會。
十大最具影響力的機器學習研究人員中,有四位主導或任職於加拿大的AI研究機構,包括Geoffrey Hinton、Yoshua Bengio、Jimmy Ba以及Aaron Courville。2019年,Amii、Mila與Vector Institute共計有1,000名活躍的研究人員。研究機構的成果獲得世界認可,CIFAR相關成員獲頒國際獎項,例如2019年Yoshua Bengio與Geoffrey Hinton(以及同事Yann LeCun)獲頒「圖靈獎」(Turing Award),該獎項被譽為「電腦領域的諾貝爾獎」。加拿大的AI就業市場持續快速成長,2018年至2019年,科技產業就業人數成長3.6%;同一期間,所有職業別的就業人數成長約1.7%。 根據LinkedIn AI招聘指數(LinkedIn AI Hiring Index),加拿大於50個國家中排名第四,該指數衡量全球LinkedIn平台上AI招聘廣告的增加數量。加拿大職業預測系統(Canadian Occupational Projection System,COPS)估計,至2028年AI相關技術工作機會將增加超過10萬個,來到70萬個以上,增加幅度占加拿大整體工作機會成長率近8%。COPS同時預測技術工作將出現人力短缺,因此,加拿大必須持續吸引國外高技術人才,並且留住本國所訓練出的電腦科學、數學以及工程人才。2017/18年度,數學、電腦與資訊科學的學生中,有30%為國際學生,相較所有領域的國際學生占14%,為加拿大所有領域中最高。加拿大於性別多樣性持續取得良好進展。32%的AI論文由至少一位女性合著,於50個國家/地區中排名第九。加拿大的理工科(STEM,Science、Technology、Engineering及Mathematics)與電腦領域之女學生入學率分別為38%和28%,2018/19年度共計19萬人,略高於2014/15年度的16萬5千人,女學生比例維持穩定。 CIFAR、Amii、Mila與Vector Institute正與加拿大各地的機構夥伴合作,針對女性與其他代表性不足的族群(underrepresented groups)提供AI訓練計畫。

五、教育
自2015/16年度起,數學、電腦與資訊科學的入學人數成長26%,相較所有其他高等教育的成長率為3%。Amii、Mila與Vector Institutes的成員於2019年指導超過1,200名學員。根據21個主流AI科學會議論文的作者衡量,加拿大人均AI博士數量一直高於英國和德國。根據CSRankings,加拿大大學持續位居全球電腦科學機構前100名。根據ICML、KDD與NeurIPS研討會,加拿大有三個機器學習的學位於全球CSR排名前25,分別為多倫多大學(14)、亞伯達大學(20),以及蒙特婁大學(24)。加拿大的北美排名可與頂尖私校競爭,根據研討會的出版數量,加拿大有六所大學於北美排名前35。以機器學習領域為例:卡內基·梅隆大學第1、史丹佛大學第3、麻省理工學院第4、康乃爾大學第5、多倫多大學排名第7、哥倫比亞大學第13,亞伯達大學第17。

六、社會
「AI與社會計畫」(AI and Society program)為「泛加拿大人工智慧發展策略」的重要項目,CIFAR藉此推動AI公益事業。透過一系列創新計畫,CIFAR、Amii、Mila與Vector Institute等機構優先考慮AI進展可造福社會的領域,包括健康、教育,與環境,例如CIFAR正資助14個針對COVID-19的AI研究計畫、Amii參與亞伯達省的碳排放減低計畫等。加拿大於社會福利相關的AI出版物數量中,持續排名前五,自2017年起已出版500多種刊物。加拿大亦為AI衛生研究領域的領導者,研究論文於全球排名第五,健康相關之應用發展持續成長中。機構於教授電腦科學的同時,將AI與社會結合,例如滑鐵盧大學(University of Waterloo)提供諸多AI與社會課程,包括「計算的社會含義:AI中的法律、道德與政策」(Social Implications of Computing; Law, Ethics, and Policy in AI)。於30個國家/地區中,加拿大為開放資料評估 (Open Data Barometer)排名第一,共有超過8萬4千個開放資料集。企業可使用開放資料建置解決方案,以改善社會,包括犯罪行為、衛生部門、土地所有權,以及詳細的人口普查。

七、負責任的AI(Responsible AI)
2018年,加拿大與法國成立「人工智慧全球夥伴聯盟」(Global Partnership on AI,GPAI),,結合14個國家與歐盟,為全球第一個這類性質的計畫,基於人權、兼容性、多樣性、創新,以及經濟成長,著重發展負責的AI使用方式。2018年,加拿大發布〈蒙特婁負責任的人工智慧宣言〉(Montréal Declaration for Responsible Development of Artificial Intelligence)。2020年,Mila與蒙特婁大學的Algora Lab共同主導聯合國教科文組織的AI倫理線上諮詢,涵蓋25國共60個線上工作坊,目標為基於〈蒙特婁負責任的人工智慧宣言〉,構建出第一份全球規範性的文書。加拿大持續審查其現有的監管法規,目前正在改革〈個人資訊保護與電子文件法〉(Personal Information Protection and Electronic Documents Act,PIPEDA)。2019年,加拿大設立人工智慧諮詢委員會(Advisory Council on Artificial Intelligence),由研究人員主導,公部門與私人企業提供支持。同年,加拿大頒布〈加拿大數位憲章〉(Canada’s Digital Charter),該憲章的十條原則旨在為加拿大人於數位領域建立信任基礎,確保資料安全性與隱私。

八、區域影響
Amii (Alberta Machine Intelligence Institute)、Mila (Montreal Institute for Learning Algorithms)與Vector Institute這三所AI研究院的成立,建立了全國的合作網絡,各別區域如亞伯達、安大略、魁北克,以及英屬哥倫比亞,皆能夠加深其專業領域的實力,同時保有跨區域合作的加乘效應,進而使整個生態體系的效益大於各別區域的總和。
(一)亞伯達
1.AI與機器學習於CSRankings中排名全球第二。
2.2017年至2019年強化學習論文數量增加兩倍。
3.2019年〈CBRE加拿大技術人才報告〉(CBRE Canadian Tech Talent report)中,「技術人才」得分排名第一。
4.艾德蒙頓(Edmonton)昔日仰賴礦業與能源產業,如今已成為全球機器學習的領先重鎮,亞伯達大學的電腦科學系為此城市的高科技發展帶來關鍵影響。
(二)安大略
1.多倫多被評選為北美科技工作成長最快速的城市之一,於技術人才(Tech Talent)排名第三。
2.加拿大有50%的數學、電腦科學與資訊科學學生就讀於安大略省。
3.新創生態體系估值超過170億美元。
4.圖靈獎得主Geoffrey Hinton任職於多倫多大學、Vector Institute與Google。
5.安大略省GDP居加拿大之冠,於「泛加拿大人工智慧發展策略」啟動後,省政府額外投資6千萬,私人企業投資4千5百萬。
(三)魁北克
1.蒙特婁大學的AI研究全球聲望排名第一。
2.蒙特婁大學與麥基爾大學(McGill University)的電腦學程排名全國前五,兩校於2019年合計產出600份AI領域論文,較前兩年成長40%。
3.蒙特婁獲選為「最適合投資AI的城市」。
4.圖靈獎得主Yoshua Bengio任職於蒙特婁大學與Mila。
5.超級群聚Scale AI位於蒙特婁,專精於AI的跨產業整合。
(四)英屬哥倫比亞
1.最佳新創生態體系(Best Startup Ecosystem)世界排名前25。
2.2013年至2018年,溫哥華的科技就業成長近43%。
3.西門菲莎大學(Simon Fraser University,SFU)的電腦視覺(computer vision)於CSRankings排名全國第一。
4.40%攻讀數學、電腦與資訊科學的學生為國際學生,為該省所有研究領域中最高比例。
5.根據貿易暨投資局(Trade and Invest B.C)的資料,溫哥華AI產業吸引諸多女性工程師與公司領導人, 支持女性從事技術工作的全球性非營利組織Women Who Code,於溫哥華共計有1,600多名成員。
6.為解決人才缺口,英屬哥倫比亞AI網路(AInBC)與合作夥伴主導「雅典娜女性職涯計畫」(Athena Pathways Program for Women),預計將500名女性連結至AI與資料科學相關之職位。

林玥彤
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