人工神经突触获重大突破,超级大脑的诞生不再是梦想

人工智能是模拟和扩展人的智能的理论及应用系统,它是计算机科学的一个分支,试图了解智能的实质,并产生出一种新的并能以人类智能的方式做出的反应。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟。然而,更多的人相信,人工智能不是人的智能,它不能能像人那样思考、也不可能超过人的思维。

然而,随着人工智能的发展和生物医学的进步,科学家想到了将人工智能和生物学结合起来。而这两者的结合,有可能引爆生命科学的一场巨大的震动,这其中最瞩目的研究方向,就是大脑神经突触的人工智能研究。

每个人的大脑都有数十亿个神经元和数万亿的突触。现在,研究人员已开发出一种忆阻器的纳米级器件模拟人工突触,可怕的事,这些人工突触竟然有了自主学习功能。可塑性是人类大脑神经突触的重要特征。在神经突触中,有多少信号分子会得到释放以及信号分子释放的时间都是可以改变的。这种可塑性允许神经元对记忆进行编码,学习和进行自我修复。因为人类的大脑拥有850亿个神经元和数万亿个神经突触,因此让电脑像人类的大脑一样学习和记忆是难以完成的挑战。而人工神经突触的研发,让人类距真正的人工智能又近了一步。

科学家将一个超薄铁电薄膜夹在两个电极之间,其电阻可以使用电压脉冲进行调谐。因此,其可塑性(改变和学习的能力)通过电导实现。目前的人工神经突触采用氧化铝和经过扭曲的双层石墨烯研制。这种神经突触大大提高了人工神经网络学习和适应的速度。这一进展对于开发更复杂的脑回路至关重要。神经突触是神经元之间的联系。突触受到的刺激越多,连接效果越被强化,学习能力越好。

脑科学最主要关注的就是皮层的各种功能。现在我们已经知道,大脑皮层的各个部位是分管各种功能的,就是说,功能是分区的。而神经突触是连接的核心,随着人工神经突触时代的到来,人们不仅可以更好地认识和开发大脑,甚至可以更加有意识地主动引导和设计大脑,使它产生异乎寻常的功能,也许今后我们有能力主动制造出超级大脑,进而诞生超级人类,或许,那时又会产生新的问题。但不管怎样,技术的进步是无法阻挡的。

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