为核技术构建包容性人工智能：驾驭政治、实践和创新

快速阅读: 《现代外交》消息，第四次工业革命中，人工智能（AI）在核科学领域取得显著进展，优化了核操作并增强了安全措施。然而，AI在核应用中面临政治可接受性、数据可用性和技术标准等挑战。通过国际合作、透明度和多边参与，AI有望提升核安全、安保和保障，同时保持全球稳定。

第四次工业革命在快速的技术变革时代开始了，人工智能（AI）引领了这一进程。尽管AI起源于20世纪50年代，但在2010年代取得了前所未有的进展，对多个科学和技术领域产生了显著影响。在这些领域中，核科学是一个关键领域，AI可以增强与安全、安保和保障措施相关的应用。然而，AI在核应用中的角色并非没有挑战，特别是在政治可接受性、数据可用性和技术标准方面。AI方法论，尤其是机器学习和自主性，已成为优化核操作的强大工具。机器学习使AI应用程序能够分析大量数据集并生成预测模型，而自主性允许系统以最小的人类干预运行。这些能力推动了核安全、安保和保障措施的创新，为更高效和可靠的过程奠定了基础。例如，AI已被用于优化离心机级联，提高经济效率和分离能力。2017年的一项中国研究展示了遗传算法（GA）如何减少浓缩过程中所需的离心机数量。类似地，2024年的一项俄罗斯研究使用回归树来预测乏燃料成分，改进了核燃料管理策略。这些例子强调了AI通过改进的安全性和效率来简化核操作的潜力。

除了燃料优化，AI在加强核安全方面也发挥了作用。研究人员通过使用遗传算法（GA）等启发式搜索方法改进燃料装载模式，防止过热并确保反应堆安全运行。来自伊朗、朝鲜和中国的研究突出了AI在改进反应堆燃料配置方面的角色，展示了核安全的重大改进。AI还增强了核安全，旨在通过先进的法医分析预防核材料盗窃和非国家行为者对核设施的破坏。支持向量机（SVM）和K均值聚类等技术有助于分类和追踪核材料，帮助当局识别非法核活动。2022年，意大利和德国的研究人员进行了一项研究，展示了SVM如何被用于分类铀矿石浓缩物，展示了AI在核法医学中的潜力。

此外，防止非法发展核武器的核保障机制也看到了AI驱动的进步。2023年，美国桑迪亚国家实验室引入了“极限”数据集，结合真实和合成图像来训练AI模型用于核保障。这项研究强调了AI在改善监督和验证机制方面的能力，这是国际不扩散努力的关键方面。尽管有其优势，将AI集成到核应用中存在重大挑战，这些挑战可以分为政治、实际和技术维度。AI驱动的核保障中首要关注的问题之一是政治可接受性，尤其是在无核武器国家（NNWS）。《不扩散核武器条约》（NPT）长期以来被视为有利于核武器国家（NWS），导致全球核治理存在固有的不平衡。引入AI增强的验证工具引发了无核武器国家对增加监视和潜在滥用数据的担忧。鉴于现有的裁军僵局，除非通过透明和包容性的对话得到支持，否则AI在加强不扩散措施方面的作用可能会受到质疑。为了缓解政治阻力，多边讨论应优先考虑公平的AI访问，确保无核武器国家在其开发和实施中拥有利益。建立框架，让无核武器国家能够参与AI增强的保障措施，而不是成为监视的被动对象，这将增强信任并促进合作安全措施。

AI部署在核保障中的另一个实际挑战是可靠数据的可用性。AI模型需要大量的现实世界数据进行训练和验证。然而，核保障数据通常被分类，这可能限制AI在不同核环境中的泛化能力。2023年，“极限”数据集研究说明了这个问题，因为研究人员不得不依赖合成图像，由于缺乏公开的真实世界保障信息。这种限制引发了关于AI模型在不同核背景下的可靠性问题。为了解决这一问题，需要国际合作来建立平衡安全关切和对稳健AI训练数据集需求的安全数据共享协议。这可以通过创建仅限于合格利益相关者的受严格监管条件控制的数据池来实现。这可以增强AI的可靠性而不损害核安全。

技术挑战进一步复杂化了AI在核保障中的采用，特别是在设定性能标准方面。例如，优化AI以高灵敏度检测非法核活动可能会增加误报。同样，降低误报率可能会削弱AI检测真正威胁的能力。制定普遍接受的AI驱动核保障性能基准至关重要。这些标准应考虑准确性、可靠性和可解释性等因素，以在各种核监管环境中实施AI的有效性。国际监管机构，如国际原子能机构（IAEA），应加快其努力，建立综合AI指南，将技术进步与全球核治理相结合。

解决围绕AI采用在核科学中的复杂性需要多管齐下的方法。通过国际社会的合作，AI增强的保障措施应确保无核武器国家和核武器国家的平等参与。这可以通过IAEA主导的倡议来实现，这些倡议促进了知识共享和包容性政策制定。此外，应将伦理AI框架整合到核治理中，以应对有关监视、偏见和滥用的担忧。AI决策过程的透明性将提高无核武器国家的信任，并鼓励更广泛的接受。应建立国际标准，以确保AI在核应用中的性能一致性、准确性和责任性。AI模型应在应用于核保障之前经过严格的验证过程。最后，应为无核武器国家提供培训和资源，以开发本土AI能力。能力建设计划可以促进知识转移并缩小技术差距，确保所有国家都能公平受益于AI。

随着AI继续重塑核景观，其集成必须谨慎、包容和透明。政治可接受性、数据可用性和技术标准化仍然是AI驱动核应用的关键挑战。通过促进包容性发展，通过多边参与、安全数据治理、伦理指导、标准化性能指标和能力建设，AI可以用于增强核安全、安保和保障，同时保持全球稳定。AI在核治理中的未来取决于一种平衡的方法，该方法将技术创新与平等和合作的国际框架相结合。

(以上内容均由Ai生成)