类脑计算:让人工智能走得更远

同学:网信哥,在2018年世界机器人大会上,一大波各式各样的机器人闪亮登场,越来越多的机器人正逐步走入我们的生活。有个问题一直萦绕在心头——我们能开发出像人类大脑一样聪明并且具有学习能力的机器人吗?

网信哥:你这个问题问得很好。对于大脑的借鉴和研究,一直是人工智能发展的一个方向,而实现具有人类意识的人工智能更是人类长久以来的目标。机器人虽然正在走入我们的生活,但它们的“智商”似乎并不尽如人意,很多时候仍然需要向人脑学习。这就涉及到今天我们要说的话题——类脑计算了。

同学:那你能给我们介绍一下什么是类脑计算吗?

网信哥:这可难不倒我!类脑计算是指借鉴大脑的神经网络结构和其信息存储处理运作机理,结合现代信息技术理论,在硬件、软件和算法等多个层面对于现有的计算体系进行本质变革,目标是制造类脑计算机,最终实现人工通用智能。

类脑计算是一门融合了脑科学与计算机科学、信息科学和人工智能等领域的交叉学科,它的进步将对计算机、云计算、大数据处理、人工智能、机器人、智能终端等信息领域的发展起到极大的促进作用,从而带动工业、农业、医疗、金融以及国防等各行业的深入发展。

同学:在人工智能发展得如此迅猛的今天,为什么科学家会将研究目光落在类脑领域呢?

网信哥:传统人工智能虽然给经济社会带来巨大变化,但它也存在一些发展瓶颈。比如当前的人工智能系统有智能没智慧、有智商没情商、会计算不会“算计”、有专能无全能。会扫地的机器人不会擦桌子;服务机器人很难准确理解客户的情感、意识和需求……

这些瓶颈与机器学习本身的缺陷相关:机器学习不灵活,需要较多人工干预或大量标记样本;人工智能的不同模态和认知功能之间交互与协同较少;机器的综合智能水平与人脑相差较大……要突破这些瓶颈,就需要新一代的智能技术革命,于是科学家们将期待投入到类脑智能上,希望智能技术可以从脑科学和神经科学获得启发。

同学:目前在类脑研究方面的难点是什么?

网信哥:人类大脑具有非常强大的信息处理和认知功能,人类对自己大脑运行原理的理解,依然十分有限。目前面临的瓶颈包括:脑机理认知不清楚、类脑计算模型和算法不精确、计算架构和能力受制约。其中的核心难点是我们对脑的结构和功能原理了解还很有限。因此,类脑计算面临着巨大的挑战,寻找易于突破的方向,是当前类脑计算领域亟待解决的问题。

同学:当前,各国政府都加大对类脑计算技术的布局投入,我国又是如何加快推动人工智能发展,抢占新一轮制高点的?

网信哥:我国在2016年先后印发《“十三五”国家科技创新规划》《“十三五”国家信息化规划的通知》,提出加强类脑计算等战略性前沿技术布局,部署“脑科学与类脑研究”重大科技项目,以脑认知原理为主体,以类脑计算与脑机智能、脑重大疾病诊治为两翼,搭建关键技术平台,抢占脑科学前沿研究制高点。

同学:目前,我国在类脑计算方面的研究进展如何?

网信哥:国内脑科学与类脑计算基础研究相继开展,为推动人工智能深入研究夯实基础。从2014年开始,中科院、清华、北大等多所高校陆续成立脑科学与类脑智能研究中心;2017年首个类脑智能技术及应用国家工程实验室成立;2018年上半年,先后成立“北京脑科学与类脑研究中心”和“上海脑科学与类脑研究中心”。

目前,清华大学类脑计算研究中心研发出了具有自主知识产权的类脑计算芯片、软件工具链;中国科学院自动化研究所开发出类脑认知引擎平台,具备哺乳动物脑模拟的能力,并在智能机器人上实现了多感觉融合、类脑学习与决策等多种应用,以及全球首个以类脑方式通过镜像测试的机器人等。

在类脑计算两个重要技术方向——神经网络和神经元领域,国内研究机构和相关企业也都取得一定进展,推动技术落地。

同学:从这些研究进展可以看出,我国在类脑计算领域发展势头向好,产业应用稳步推进。

网信哥:是这样的。当前,类脑计算这项研究在世界范围内蓬勃推进,但该领域目前仍处于起步阶段,全球都面临巨大的机遇与挑战,也是各国信息产业实现跨越式发展的契机。我们期待这一领域的研究能在不久的将来带来更多令人瞩目的成就。

来源:网信中国

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20181013B0UDWA00?refer=cp_1026
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