虽然人工智能（AI）正在解决现实世界的挑战和转型行业，但对其表现和以负责任的方式做出决定存在严重担忧。最近各国政府，组织和企业发布了许多AI伦理原则和负责任的原则和指南。但是，这些AI伦理原则和指南通常是高级别的，并且不提供关于如何设计和开发负责任的AI系统的具体指导。为了解决这种缺点，我们首先提出了一个实证研究，我们采访了21名科学家和工程师，了解从业者对AI伦理原则及其实施的看法。然后，我们提出了一个模板，使AI道德原则能够以具体模式的形式进行操作，并建议使用新创建的模板的模式列表。这些模式提供了具体的，操作化指导，促进了负责任AI系统的发展。

随着各种公开的AI伦理原则的共识，差距仍然可以随时采用设计和开发负责任的AI系统。我们研究了来自澳大利亚国家科学研究机构（CSIRO）的研究人员和工程师的实践和经验，他们参与设计和开发AI系统的一系列目的。半结构化访谈用于检查参与者的做法如何与澳大利亚政府提出的一套高级AI伦理原则涉及并对齐。原则包括：隐私保护和安全，可靠性和安全性，透明度和解释性，公平性，竞争性，责任，人以人为本的价值观和人类，社会与环境福祉。研究了研究人员和工程师的见解以及在原则的实际应用中为它们提供的挑战。最后，提供了一系列组织响应，以支持实施高级AI道德原则。

负责任的AI被广泛认为是我们时代最大的科学挑战之一，也是释放AI市场并增加采用率的关键。为了应对负责任的AI挑战，最近已经发布了许多AI伦理原则框架，AI系统应该符合这些框架。但是，没有进一步的最佳实践指导，从业者除了真实性之外没有什么。同样，在算法级别而不是系统级的算法上进行了重大努力，主要集中于数学无关的道德原则（例如隐私和公平）的一部分。然而，道德问题在开发生命周期的任何步骤中都可能发生，从而超过AI算法和模型以外的系统的许多AI，非AI和数据组件。为了从系统的角度操作负责任的AI，在本文中，我们采用了一种面向模式的方法，并根据系统的多媒体文献综述（MLR）的结果提出了负责任的AI模式目录。与其呆在道德原则层面或算法层面上，我们专注于AI系统利益相关者可以在实践中采取的模式，以确保开发的AI系统在整个治理和工程生命周期中负责。负责的AI模式编目将模式分为三组：多层次治理模式，可信赖的过程模式和负责任的逐设计产品模式。这些模式为利益相关者实施负责任的AI提供了系统性和可行的指导。

人工智能（AI）正在成为我们日常生活中许多系统的转角石，例如自动驾驶汽车，医疗保健系统和无人飞机系统。机器学习是AI领域，它使系统能够从数据中学习并根据模型对新数据做出决策，以实现给定的目标。 AI模型的随机性质使验证和验证任务具有挑战性。此外，在AI模型中存在固有的双重性，例如生殖偏见，选择偏见（例如种族，性别，颜色）和报告偏见（即结果不反映现实的结果）。越来越多的人特别关注AI的道德，法律和社会影响。 AI系统由于其黑盒性质而难以审核和认证。它们似乎也容易受到威胁。当给出不受信任的数据时，AI系统可能会不良，使其不安全且不安全。政府，国家和国际组织提出了几种克服这些挑战的原则，但是实际上，它们的应用是有限的，并且在原则上有不同的解释可以偏向实施。在本文中，我们研究了基于AI的系统的信任，以了解AI系统值得信赖的意义，并确定需要采取的行动，以确保AI系统值得信赖。为了实现这一目标，我们首先审查了为确保AI系统的可信度的现有方法，以确定在理解可信AI是什么的潜在概念差距。然后，我们建议对AI的信任（零值）模型，并建议一组应满足的属性，以确保AI系统的可信度。

期望与成功采用AI来创新和改善业务之间仍然存在很大的差距。由于深度学习的出现，AI的采用率更为复杂，因为它经常结合大数据和物联网，从而影响数据隐私。现有的框架已经确定需要专注于以人为中心的设计，结合技术和业务/组织的观点。但是，信任仍然是一个关键问题，需要从一开始就设计。拟议的框架从以人为本的设计方法扩展，强调和维持基于该过程的信任。本文提出了负责人工智能（AI）实施的理论框架。拟议的框架强调了敏捷共同创造过程的协同业务技术方法。目的是简化AI的采用过程来通过在整个项目中参与所有利益相关者来创新和改善业务，以便AI技术的设计，开发和部署与人合作而不是孤立。该框架对基于分析文献综述，概念框架设计和从业者的中介专业知识的负责人AI实施提出了新的观点。该框架强调在以人为以人为中心的设计和敏捷发展中建立和维持信任。这种以人为中心的方式与设计原则的隐私相符和启用。该技术和最终用户的创建者正在共同努力，为业务需求和人类特征定制AI解决方案。关于采用AI来协助医院计划的说明性案例研究将证明该拟议框架适用于现实生活中的应用。

尽管AI具有改变社会的巨大潜力，但人们对其行为能力和负责任地做出决定的能力存在严重的关注。最近发布了许多负责AI的道德法规，原则和准则。但是，这些原则是高级且难以实施的。同时，从算法的角度来看，已经将很多努力投入到负责人的AI中，但是它们仅限于一小部分伦理原则，可用于数学分析。负责的人工智能问题超出了数据和算法，并且经常在系统级交叉处，许多系统组件和整个软件工程生命周期。基于系统文献综述的结果，本文将一个缺失的元素确定为系统级指导 - 如何设计负责任的AI系统的体系结构。我们提供了一个设计模式的摘要，可以将其嵌入AI系统中作为产品功能，以促进负责任的设计。

自动决策算法正在越来越多地做出或协助影响人类生活的决策。这些算法中有许多处理个人数据，以预测累犯，信用风险分析，使用面部识别识别个人等等。尽管有可能提高效率和有效性，但这种算法并非固有地摆脱偏见，不透明，缺乏解释性，恶意性等。鉴于这些算法的结果对个人和社会产生了重大影响，并且在部署后开放分析和竞争，因此必须在部署前考虑此类问题。正式审核是确保算法符合适当的问责制标准的一种方式。这项工作基于对文献和专家焦点小组研究的广泛分析，为系统问责制定基于人工智能决策系统的正式审核的系统问责制定了一个统一的框架。这项工作还建议系统卡作为记分卡，展示此类审核的结果。它由56个标准组成，该标准由四乘四分之四的矩阵组织，该矩阵由重点介绍（i）数据，（ii）模型，（iii）代码，（iv）系统的行组成，以及重点介绍（a）的列，（b ）评估，（c）缓解和（d）保证。拟议的系统问责制基准反映了负责系统的最新开发，可作为算法审核的清单，并为未来研究的顺序工作铺平了道路。

为了调节机器学习驱动的系统（ML）系统，当前的审核过程主要集中于检测有害算法偏见。尽管这些策略已被证明具有影响力，但在审计过程中涉及ML驱动系统中伦理的文档中概述的一些价值仍然不足。这种未解决的值主要处理无法轻易量化的上下文因素。在本文中，我们开发了一个基于价值的评估框架，该框架不限于偏见审计，并涵盖了算法系统的重要道德原则。我们的框架提出了值的圆形布置，并具有两个双极尺寸，这些二极管尺寸使共同的动机和潜在的紧张局势明确。为了实现这些高级原则，然后将价值分解为特定的标准及其表现形式。但是，其中一些特定于价值的标准是相互排斥的，需要协商。与仅依靠ML研究人员和从业者的意见的其他一些其他审计框架相反，我们认为有必要包括利益相关者，这些利益相关者表现出各种观点，以系统地谈判和巩固价值和标准紧张局势。为此，我们将利益相关者绘制有不同的见解需求，并为将价值表现传达给他们的量身定制手段。因此，我们通过评估框架为当前的ML审计实践做出了贡献，该实践可视化价值之间的亲密关系和紧张局势，并给出了如何对其进行操作的准则，同时向广泛的利益相关者开放评估和审议过程。

人工智能（AI）治理调节行使权威和控制AI的管理。它旨在通过有效利用数据并最大程度地减少与AI相关的成本和风险来利用AI。尽管AI治理和AI伦理等主题在理论，哲学，社会和监管层面上进行了详尽的讨论，但针对公司和公司的AI治理工作有限。这项工作将AI产品视为系统，在该系统中，通过机器学习（ML）模型（培训）数据传递关键功能。我们通过在AI和相关领域（例如ML）合成文献来得出一个概念框架。我们的框架将AI治理分解为数据的治理，（ML）模型和（AI）系统沿着四个维度。它与现有的IT和数据治理框架和实践有关。它可以由从业者和学者都采用。对于从业者来说，主要是研究论文的综合，但从业者的出版物和监管机构的出版物也为实施AI治理提供了宝贵的起点，而对于学者来说，该论文强调了许多AI治理领域，值得更多关注。

如今，由于最近在人工智能（AI）和机器学习（ML）中的近期突破，因此，智能系统和服务越来越受欢迎。然而，机器学习不仅满足软件工程，不仅具有有希望的潜力，而且还具有一些固有的挑战。尽管最近的一些研究努力，但我们仍然没有明确了解开发基于ML的申请和当前行业实践的挑战。此外，目前尚不清楚软件工程研究人员应将其努力集中起来，以更好地支持ML应用程序开发人员。在本文中，我们报告了一个旨在了解ML应用程序开发的挑战和最佳实践的调查。我们合成从80名从业者（以不同的技能，经验和应用领域）获得的结果为17个调查结果;概述ML应用程序开发的挑战和最佳实践。参与基于ML的软件系统发展的从业者可以利用总结最佳实践来提高其系统的质量。我们希望报告的挑战将通知研究界有关需要调查的主题，以改善工程过程和基于ML的申请的质量。

Several policy options exist, or have been proposed, to further responsible artificial intelligence (AI) development and deployment. Institutions, including U.S. government agencies, states, professional societies, and private and public sector businesses, are well positioned to implement these policies. However, given limited resources, not all policies can or should be equally prioritized. We define and review nine suggested policies for furthering responsible AI, rank each policy on potential use and impact, and recommend prioritization relative to each institution type. We find that pre-deployment audits and assessments and post-deployment accountability are likely to have the highest impact but also the highest barriers to adoption. We recommend that U.S. government agencies and companies highly prioritize development of pre-deployment audits and assessments, while the U.S. national legislature should highly prioritize post-deployment accountability. We suggest that U.S. government agencies and professional societies should highly prioritize policies that support responsible AI research and that states should highly prioritize support of responsible AI education. We propose that companies can highly prioritize involving community stakeholders in development efforts and supporting diversity in AI development. We advise lower levels of prioritization across institutions for AI ethics statements and databases of AI technologies or incidents. We recognize that no one policy will lead to responsible AI and instead advocate for strategic policy implementation across institutions.

部署的AI系统通常不起作用。它们可以随意地构造，不加选择地部署并欺骗性地促进。然而，尽管有这一现实，但学者，新闻界和决策者对功能的关注很少。这导致技术和政策解决方案的重点是“道德”或价值一致的部署，通常会跳过先前的问题，即给定系统功能或完全提供任何好处。描述各种功能失败的危害，我们分析一组案例研究，以创建已知的AI功能问题的分类法。然后，我们指出的是政策和组织响应，这些策略和组织响应经常被忽略，并在功能成为重点后变得更容易获得。我们认为功能是一项有意义的AI政策挑战，是保护受影响社区免受算法伤害的必要第一步。

Artificial intelligence (AI) in its various forms finds more and more its way into complex distributed systems. For instance, it is used locally, as part of a sensor system, on the edge for low-latency high-performance inference, or in the cloud, e.g. for data mining. Modern complex systems, such as connected vehicles, are often part of an Internet of Things (IoT). To manage complexity, architectures are described with architecture frameworks, which are composed of a number of architectural views connected through correspondence rules. Despite some attempts, the definition of a mathematical foundation for architecture frameworks that are suitable for the development of distributed AI systems still requires investigation and study. In this paper, we propose to extend the state of the art on architecture framework by providing a mathematical model for system architectures, which is scalable and supports co-evolution of different aspects for example of an AI system. Based on Design Science Research, this study starts by identifying the challenges with architectural frameworks. Then, we derive from the identified challenges four rules and we formulate them by exploiting concepts from category theory. We show how compositional thinking can provide rules for the creation and management of architectural frameworks for complex systems, for example distributed systems with AI. The aim of the paper is not to provide viewpoints or architecture models specific to AI systems, but instead to provide guidelines based on a mathematical formulation on how a consistent framework can be built up with existing, or newly created, viewpoints. To put in practice and test the approach, the identified and formulated rules are applied to derive an architectural framework for the EU Horizon 2020 project ``Very efficient deep learning in the IoT" (VEDLIoT) in the form of a case study.

人工智能（AI）的应用范围是巨大的，危害可能性也是如此。越来越愤怒地对来自AI系统的潜在风险产生了刺激行动，以解决这些风险，同时侵蚀对AI系统的信心以及发展它们的组织。 2019年研究发现了80多个出版和采用了“AI伦理原则”的组织，从此加入了更多。但原则往往会在“什么”和“如何”之间的差距和“如何”的差距。这样的差距已经启用可疑或道德可疑的行为，这促进了特定组织的可信度，更广泛地。因此，迫切需要允许AI开发人员防止伤害的具体方法，并允许他们通过可验证行为来证明其可靠性。下面，我们探索机制（从ARXIV：2004.07213绘制）创建一个生态系统，即AI开发人员可以获得信任 - 如果他们值得信赖。更好地评估开发商可信度，可以为用户选择，员工行动，投资决策，法律追索和新兴治理提供信息。制度。

机器学习（ML）系统的开发和部署可以用现代工具轻松执行，但该过程通常是匆忙和意思是结束的。缺乏勤奋会导致技术债务，范围蠕变和未对准的目标，模型滥用和失败，以及昂贵的后果。另一方面，工程系统遵循明确定义的流程和测试标准，以简化高质量，可靠的结果的开发。极端是航天器系统，其中关键任务措施和鲁棒性在开发过程中根深蒂固。借鉴航天器工程和ML的经验（通过域名通过产品的研究），我们开发了一种经过验证的机器学习开发和部署的系统工程方法。我们的“机器学习技术准备水平”（MLTRL）框架定义了一个原则的过程，以确保强大，可靠和负责的系统，同时为ML工作流程流线型，包括来自传统软件工程的关键区别。 MLTRL甚至更多，MLTRL为跨团队和组织的人们定义了一个人工智能和机器学习技术的人员。在这里，我们描述了通过生产化和部署在医学诊断，消费者计算机视觉，卫星图像和粒子物理学等领域，以通过生产和部署在基本研究中开发ML方法的几个现实世界使用情况的框架和阐明。

保证案件提出了一个明确且可辩护的论点，并得到证据支持，即系统将按照特定情况下的意图运行。通常，保证案例提出了一个论点，即系统在其预期的上下文中将是安全的。值得信赖的AI研究社区中的一项新兴建议是扩展和应用这种方法，以保证使用AI系统或自治系统（AI/AS）在特定情况下将是可接受的道德。在本文中，我们进一步提出了这一建议。我们通过为AI/AS提供基于原则的道德保证（PBEA）论点模式来做到这一点。 PBEA参数模式为推理给定AI/AS的整体道德可接受性提供了一个框架，它可能是特定道德保证案例的早期原型模板。构成PBEA论证模式基础的四个核心道德原则是：正义；福利；非遗憾；并尊重个人自主权。在整个过程中，我们将参数模式的阶段连接到AI/作为应用程序的示例。这有助于显示其最初的合理性。

虽然AI有利于人类，但如果没有适当发展，它也可能会损害人类。 HCI工作的重点是从与非AI计算系统的传统人类交互转换，以与AI系统交互。我们在HCI视角下开展了高级文献综述，对当前工作的整体分析。我们的审核和分析突出了AI技术引入的新变更以及HCI专业人员在AI系统开发中应用人以人为本的AI（HCAI）方法时，新挑战的新挑战。我们还确定了与AI系统人类互动的七个主要问题，其中HCI专业人员在开发非AI计算系统时没有遇到。为了进一步实现HCAI方法的实施，我们确定了与特定的HCAI驱动的设计目标相关的新的HCI机会，以指导HCI专业人员解决这些新问题。最后，我们对当前HCI方法的评估显示了这些方法支持开发AI系统的局限性。我们提出了可以帮助克服这些局限性的替代方法，并有效帮助HCI专业人员将HCAI方法应用于AI系统的发展。我们还为HCI专业人员提供战略建议，以有效影响利用HCAI方法的AI系统的发展，最终发展HCAI系统。

在软件项目中引入机器学习（ML）组件创造了软件工程师与数据科学家和其他专家合作。虽然合作可以始终具有挑战性，但ML介绍了探索性模型开发过程的额外挑战，需要额外的技能和知识，测试ML系统的困难，需要连续演化和监测，以及非传统质量要求，如公平性和解释性。通过采访来自28个组织的45名从业者，我们确定了在建立和将ML系统部署到生产时面临的关键合作挑战。我们报告了生产ML系统的开发中的共同合作点，以获得要求，数据和集成以及相应的团队模式和挑战。我们发现，这些挑战中的大部分挑战围绕通信，文档，工程和流程以及收集建议以解决这些挑战。

人工智能（AI）系统可以提供许多有益的功能，也可以提供不良事件的风险。一些AI系统可能会出现在社会规模上具有很高或灾难性后果的事件的风险。美国国家标准技术研究所（NIST）正在开发NIST人工智能风险管理框架（AI RMF），作为对AI开发人员和其他人的AI风险评估和管理的自愿指导。 NIST为了解决带有灾难性后果的事件的风险，表示有必要将高级原则转化为可操作的风险管理指导。在本文档中，我们提供了详细的可操作指示建议，旨在识别和管理具有很高或灾难性后果的事件的风险，旨在作为AI RMF版本1.0的NIST的风险管理实践资源（计划于2023年初发布），或适用于AI RMF用户或其他AI风险管理指南和标准。我们还为建议提供方法。我们为AI RMF 1.0提供了可行的指导建议：确定来自AI系统的潜在意外用途和滥用的风险；在风险评估和影响评估范围内包括灾难性风险因素；确定和减轻人权危害；并报告有关AI风险因素在内的信息，包括灾难性风险因素。此外，我们还为后来版本的AI RMF或补充出版物提供有关路线图的其他问题的建议。其中包括：提供AI RMF配置文件，并具有额外的多功能或通用AI的辅助指南。我们的目标是使这项工作成为具体的风险管理实践的贡献，并激发有关如何解决AI标准中灾难性风险和相关问题的建设性对话。

The optimal liability framework for AI systems remains an unsolved problem across the globe. In a much-anticipated move, the European Commission advanced two proposals outlining the European approach to AI liability in September 2022: a novel AI Liability Directive and a revision of the Product Liability Directive. They constitute the final, and much-anticipated, cornerstone of AI regulation in the EU. Crucially, the liability proposals and the EU AI Act are inherently intertwined: the latter does not contain any individual rights of affected persons, and the former lack specific, substantive rules on AI development and deployment. Taken together, these acts may well trigger a Brussels effect in AI regulation, with significant consequences for the US and other countries. This paper makes three novel contributions. First, it examines in detail the Commission proposals and shows that, while making steps in the right direction, they ultimately represent a half-hearted approach: if enacted as foreseen, AI liability in the EU will primarily rest on disclosure of evidence mechanisms and a set of narrowly defined presumptions concerning fault, defectiveness and causality. Hence, second, the article suggests amendments, which are collected in an Annex at the end of the paper. Third, based on an analysis of the key risks AI poses, the final part of the paper maps out a road for the future of AI liability and regulation, in the EU and beyond. This includes: a comprehensive framework for AI liability; provisions to support innovation; an extension to non-discrimination/algorithmic fairness, as well as explainable AI; and sustainability. I propose to jump-start sustainable AI regulation via sustainability impact assessments in the AI Act and sustainable design defects in the liability regime. In this way, the law may help spur not only fair AI and XAI, but potentially also sustainable AI (SAI).