在快速演进的全球技术格局中，人工智能（AI）正成为多个领域的核心驱动力。尽管AI已经在医学、金融等领域展现出变革性力量，但其在制造业——经济实力的基石——的融合却相对滞后。然而，近期的一些进展，特别是那些由美国国家科学基金会（NSF）支持的项目，预示着通过应用先进AI模型，美国制造业可能迎来一场变革。这场变革不仅仅是关于自动化，更是关于创建能够进行实时决策、缺陷检测和流程优化的智能系统，最终增强国家竞争力和安全性。
驱动这场变革的关键因素之一是类似MaVila（制造、视觉和语言）模型的开发，该模型由加州州立大学北岭分校的自主研究中心为STEAHM主导。MaVila代表了一次重大飞跃，结合了图像分析和自然语言处理的强大功能。与依赖手动检查或预编程算法的传统质量控制方法不同，MaVila能够“看到”一台机器，识别出3D打印零件上的裂纹或不一致等细微缺陷，然后用通俗易懂的英语描述问题并建议纠正措施——所有这些都是实时进行的。这种能力是通过在庞大的图像数据集上进行训练，并配以描述性语言，然后在实验室环境中，利用真实的制造缺陷示例进行微调来实现的。NSF对这类项目的投资突显了其通过技术创新振兴美国制造业的战略承诺。这并非孤立的努力；NSF最近宣布了一项2550万美元的投资，以进一步推动新的制造技术并培养熟练劳动力。
更广阔的背景揭示了全球AI发展的竞赛。虽然中国目前在AI出版物和专利方面处于领先地位，但美国正积极努力重新获得并保持领导地位。这不仅涉及在其境内培养创新，还涉及促进AI研究与开发的民主化。NSF正在试行一个国家AI研究资源，旨在为更广泛的访问模型和计算资源提供支持，从而允许更多的研究人员和企业参与AI革命。这项由Weights & Biases等公司支持的倡议，旨在动员学术界、工业界和政府，共同塑造美国AI的未来。此外，像SmartPilot这样的专业AI工具的出现，这是一款利用神经符号AI的“副驾驶”，表明了一种针对特定制造挑战量身定制的定制解决方案的趋势。MaViLa的开发也突显了对制造过程的系统级理解的迫切需求，从而更有效地集成AI以进行自主规划和执行。该模型的两阶段训练过程和检索增强型数据集创建，有助于其优于通用AI模型的性能。
这些进展的影响远远超出了单纯的效率提升。将AI集成到制造业中，越来越被视为国家安全问题。正如ARC咨询集团所强调的那样，先进制造业和工业AI正在成为一个面临全球性中断和对国内生产日益增长压力的世界中的关键支柱。NSF认识到这一点，优先考虑研究安全并致力于保护国家的研究事业。拜登-哈里斯政府也强调了确保AI发展与美国价值观相符，并且不会对国家安全构成风险，或助长专制行为的重要性。这种承诺体现在诸如美国人工智能安全研究所联盟等倡议中，该联盟旨在使AI更安全、更值得信赖。对制造业中AI的关注，也与更广泛的努力保持一致，以使劳动力为未来做好准备，例如NSF EducateAI计划旨在培养多样化且训练有素的AI人才库。未来今日研究所的2025年技术趋势报告也指出了AI与先进传感器和其他技术的融合，进一步加速了制造流程的转型。
制造业的未来，毫无疑问地与人工智能的进步及其负责任的实施交织在一起。
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