從20世紀(jì)60年代開始，DARPA的研究形成了AI技術(shù)的第一次浪潮。第一代AI技術(shù)關(guān)注能夠狹義定義任務(wù)的基于規(guī)則的系統(tǒng)。從上世紀(jì)90年代開始，DARPA幫助引領(lǐng)了AI機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的第二次浪潮，該技術(shù)從大量數(shù)據(jù)中創(chuàng)建了統(tǒng)計模式識別器。DARPA對自然語言理解、問題解決、導(dǎo)航和感知技術(shù)的資助，發(fā)明了自動駕駛汽車、個人助理和近乎自然的假肢，還有大量重要的、有價值的軍事和商業(yè)應(yīng)用。然而，第二代人工智能技術(shù)依賴于大量高質(zhì)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，不能適應(yīng)不斷變化的條件，提供有限的性能保證，無法向用戶解釋其結(jié)果。未來第三代AI技術(shù)可能會極大地改變軍事任務(wù)規(guī)劃，科學(xué)家可利用機(jī)器開展研究，人類可與機(jī)器互動。人機(jī)各有優(yōu)點(diǎn)和不足，兩者之間更加密切的合作可實現(xiàn)更好的決策能力和產(chǎn)生更具創(chuàng)造性的思維。

①新能力。人工智能技術(shù)應(yīng)用于DARPA的其他研發(fā)項目，比如電子復(fù)興計劃，以及有關(guān)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)攻擊分析、虛假圖像偵破、全域作戰(zhàn)動態(tài)殺傷鏈構(gòu)建、人類語言技術(shù)、多模態(tài)自動目標(biāo)識別、生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展、假肢控制的項目。DARPA將推進(jìn)AI技術(shù)，以使國防部關(guān)鍵業(yè)務(wù)自動化。這包括在軟件部署前，用AI進(jìn)行驗證。

②高可靠性AI。AI技術(shù)對各種任務(wù)都有巨大價值，包括天基圖像分析、網(wǎng)絡(luò)攻擊預(yù)警、供應(yīng)鏈物流和微生物系統(tǒng)分析。但人們對人工智能技術(shù)的失效模式知之甚少，DARPA將專注于科研，并且通過分析性與經(jīng)驗性方法，解決AI在這些領(lǐng)域的不足。

③對抗性AI。當(dāng)前最強(qiáng)大的AI工具是機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）。ML系統(tǒng)很容易被輸入的改變欺騙，但這些改變永遠(yuǎn)不會欺騙人類。用于訓(xùn)練這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可能被破壞。而且，該軟件本身容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊。隨著更多AI系統(tǒng)投入使用，這些問題必須得到妥善解決。

④高性能AI。過去十年，計算機(jī)性能的大幅提升極大促進(jìn)了機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)展。高性能及低能耗對于數(shù)據(jù)中心和戰(zhàn)術(shù)部署而言至關(guān)重要。DARPA測試了AI算法的模擬處理，與現(xiàn)有數(shù)字處理器相比，AI算法無論是速度還是效率都要比現(xiàn)有的方法強(qiáng)1000倍。DARPA也在研發(fā)針對AI的硬件。

⑤下一代AI。20年前，ML就已經(jīng)可以實現(xiàn)人臉識別和自動駕駛了。現(xiàn)在，DARPA將主導(dǎo)下一代AI算法的研發(fā)，這將會把計算機(jī)從工具變?yōu)槿祟惖墓ぷ骰锇?。DARPA的研究旨在讓AI系統(tǒng)能夠解釋自己的行為，并利用常識知識進(jìn)行推理。

⑥“人工智能探索”計劃（AIE）。AIE是一個綜合性計劃，旨在通過開展小型項目試驗各種新型AI系統(tǒng)，以加速DARPA的創(chuàng)新能力。8月24日，DARPA發(fā)布了AIE計劃下的首個研究項目，名為“自動科學(xué)知識提取”（ASKE），旨在研發(fā)一種能生成、試驗和完善其自身假設(shè)的AI。