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类脑智能风暴席卷而来

类脑智能风暴席卷而来

  看过电影《终结者》的人都会对施瓦辛格扮演的拥有人形外表和钢筋铁骨的机器人杀手印象深刻,电影对人工智能所赋予的疯狂想象,令人震撼不已。

  但在现实生活中,人工智能技术虽然取得了长足进步,但与人类智能水平相比,仍存在巨大差距。用中科院院士、中科院副秘书长、中科院自动化研究所研究员谭铁牛的话说,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’”。

  人工智能幸运28下一步究竟如何发展?6月27日,由中国科学院、天津市滨海新区政府联合主办的“类脑智能创新论坛”在天津召开,100余位国内外脑科学和智能技术领域的专家学者、行业代表在这里进行了一场别开生面的“头脑风暴”。

  两个大脑 深度融合

  当前,“智能化时代”正深刻改变着人们的生活,我国提出“中国制造2025”的战略部署,其核心也是提升制造业的智能化水平。

  然而,传统智能技术在给经济社会带来巨大变化的同时,还存在着诸多发展瓶颈。比如,机器学习不灵活,需要较多人工干预或大量标记样本;不同模态和认知功能之间交互与协同较少;目前机器的综合智能水平还与人脑相差较大等。

  人类大脑究竟有什么特别之处?中科院外籍院士、中科院上海神经科学研究所所长蒲慕明觉得,神经系统与其他生物系统最大的差别在于其可塑性,也就是结构与功能可依据使用的历史而改幸运28变。“可塑性是大脑认知功能的基础,也是类脑智能系统最可借鉴的特性。”

  随着脑认知和神经科学的发展,国内外学术界都已经意识到,智能技术可以从脑科学和神经科学获得启发,发展新的理论与方法,提高机器的智能水平。“脑科学与人工智能研究的深度融合将促进类脑智能研究。”谭铁牛说,“‘人+机器’组合将是人工智能研究的主流方向,也是人类社会发展的正确方向。”

  世界各国 蓄势待发

  始于18世纪的以蒸汽机技术为标志的工业革命,开启了解放人类体力的“第一次机器革命”。而如今人们相信,人工智能将引领“第二次机器革命”。

  近年来,围绕脑科学的探索与研究不断升温,许多国家都发起了类脑科学研究计划。譬如,欧盟的HBP计划综合了脑科学与类脑智能计算研究,以计算模拟为核心,从多尺度揭示脑信息处理机制,旨在揭示人脑和人类的本质,为未来脑疾病诊断和治疗建立新范式。欧盟将其作为未来新兴信息和通信技术的两个旗舰项目之一,计划投资10亿欧元。

  类脑智能也成为产业界的前沿热点。2014年,IBM公司推出了TrueNorth芯片,在芯片级模拟人脑计算,可进行超低功耗的多目标学习任务,主频处理与人脑网络相近,能耗不到70毫瓦。而谷歌公司在2013年收购了8家机器人公司,去年又斥资4亿美元收购人工智能初创企业DeepMind。

  “在未来科技导向的发展中,哪个国家抓住了信息化迈向智能化的先机,哪个国家在类脑智能化领域取得了理论性和应用性突破,哪个国家就引领了未来世界的发展。”中科院自动化所所长王东琳说。

  人工智能的下一个关口

  自1956年提出以来,人工智能经历了近60年的积淀,已取得许多突破性进展。早在1997年,“深蓝”计算机就战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫;2011年,IBM的沃森知识问答系统在电视智力幸运28竞赛节目中战胜了两位人类冠军。

  但在谭铁牛看来,这些例子都是面向特定领域的人工智能技术,即专用人工智能,而真正意义上完备的人工智能系统应该是一个通用的智能系统。

  “未来人工智能的研究将致力于在通用智能系统或强人工智能方面取得突破。”谭铁牛判断,“通用人工智能研究和应用任重道远,类脑智能是实现从专用到通用人工智能突破的重要途径。”

  作为我国智能技术领域的一支国家重要研究力量,中科院自动化所率先启动了类脑智能研究,并于今年初成立了类脑智能研究中心,目前已取得阶段性成果。如初步实现了微观尺度视觉感知与记忆的脑模拟系统,以动态可视化的方式展示认知功能相关的神经元与神经网络活动;初步实现了具有自主学习能力的类脑计算系统,并围绕环境感知与交互、类脑自动推理、类人机器人等开展了应用验证。

  此外,中科院也于2012年启动了战略性先导科技专项“脑功能连接图谱计划”,以各种新型环路研究技术,建立几种重要脑功能(感知觉、记忆与学习、情绪、抉择)连接图谱。

  “脑功能连接图谱计划”也将十几个来自生物领域和信息技术领域的中科院研究所连接在了一起,在他们的跨界合作中将迸发出怎样的科学火花?人们拭目以待。

  (原载于《中国科学报》 2015-06-30 第4版 综合)