類腦智能風(fēng)暴席卷而來
看過電影《終結(jié)者》的人都會對施瓦辛格扮演的擁有人形外表和鋼筋鐵骨的機(jī)器人殺手印象深刻,電影對人工智能所賦予的瘋狂想象,令人震撼不已。
但在現(xiàn)實(shí)生活中,人工智能技術(shù)雖然取得了長足進(jìn)步,但與人類智能水平相比,仍存在巨大差距。用中科院院士、中科院副秘書長、中科院自動(dòng)化研究所研究員譚鐵牛的話說,當(dāng)前的人工智能系統(tǒng)“有智能沒智慧、有智商沒情商、會計(jì)算不會‘算計(jì)’”。
人工智能下一步究竟如何發(fā)展?6月27日,由中國科學(xué)院、天津市濱海新區(qū)政府聯(lián)合主辦的“類腦智能創(chuàng)新論壇”在天津召開,100余位國內(nèi)外腦科學(xué)和智能技術(shù)領(lǐng)域的專家學(xué)者、行業(yè)代表在這里進(jìn)行了一場別開生面的“頭腦風(fēng)暴”。
兩個(gè)大腦 深度融合
當(dāng)前,“智能化時(shí)代”正深刻改變著人們的生活,我國提出“中國制造2025”的戰(zhàn)略部署,其核心也是提升制造業(yè)的智能化水平。
然而,傳統(tǒng)智能技術(shù)在給經(jīng)濟(jì)社會帶來巨大變化的同時(shí),還存在著諸多發(fā)展瓶頸。比如,機(jī)器學(xué)習(xí)不靈活,需要較多人工干預(yù)或大量標(biāo)記樣本;不同模態(tài)和認(rèn)知功能之間交互與協(xié)同較少;目前機(jī)器的綜合智能水平還與人腦相差較大等。
人類大腦究竟有什么特別之處?中科院外籍院士、中科院上海神經(jīng)科學(xué)研究所所長蒲慕明覺得,神經(jīng)系統(tǒng)與其他生物系統(tǒng)最大的差別在于其可塑性,也就是結(jié)構(gòu)與功能可依據(jù)使用的歷史而改變?!翱伤苄允谴竽X認(rèn)知功能的基礎(chǔ),也是類腦智能系統(tǒng)最可借鑒的特性。”
隨著腦認(rèn)知和神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展,國內(nèi)外學(xué)術(shù)界都已經(jīng)意識到,智能技術(shù)可以從腦科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)獲得啟發(fā),發(fā)展新的理論與方法,提高機(jī)器的智能水平?!澳X科學(xué)與人工智能研究的深度融合將促進(jìn)類腦智能研究?!弊T鐵牛說,“‘人+機(jī)器’組合將是人工智能研究的主流方向,也是人類社會發(fā)展的正確方向?!?/p>
世界各國 蓄勢待發(fā)
始于18世紀(jì)的以蒸汽機(jī)技術(shù)為標(biāo)志的工業(yè)革命,開啟了解放人類體力的“第一次機(jī)器革命”。而如今人們相信,人工智能將引領(lǐng)“第二次機(jī)器革命”。
近年來,圍繞腦科學(xué)的探索與研究不斷升溫,許多國家都發(fā)起了類腦科學(xué)研究計(jì)劃。譬如,歐盟的HBP計(jì)劃綜合了腦科學(xué)與類腦智能計(jì)算研究,以計(jì)算模擬為核心,從多尺度揭示腦信息處理機(jī)制,旨在揭示人腦和人類的本質(zhì),為未來腦疾病診斷和治療建立新范式。歐盟將其作為未來新興信息和通信技術(shù)的兩個(gè)旗艦項(xiàng)目之一,計(jì)劃投資10億歐元。
類腦智能也成為產(chǎn)業(yè)界的前沿?zé)狳c(diǎn)。2014年,IBM公司推出了TrueNorth芯片,在芯片級模擬人腦計(jì)算,可進(jìn)行超低功耗的多目標(biāo)學(xué)習(xí)任務(wù),主頻處理與人腦網(wǎng)絡(luò)相近,能耗不到70毫瓦。而谷歌公司在2013年收購了8家機(jī)器人公司,去年又斥資4億美元收購人工智能初創(chuàng)企業(yè)DeepMind。
“在未來科技導(dǎo)向的發(fā)展中,哪個(gè)國家抓住了信息化邁向智能化的先機(jī),哪個(gè)國家在類腦智能化領(lǐng)域取得了理論性和應(yīng)用性突破,哪個(gè)國家就引領(lǐng)了未來世界的發(fā)展?!敝锌圃鹤詣?dòng)化所所長王東琳說。
人工智能的下一個(gè)關(guān)口
自1956年提出以來,人工智能經(jīng)歷了近60年的積淀,已取得許多突破性進(jìn)展。早在1997年,“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)就戰(zhàn)勝了國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫;2011年,IBM的沃森知識問答系統(tǒng)在電視智力競賽節(jié)目中戰(zhàn)勝了兩位人類冠軍。
但在譚鐵??磥恚@些例子都是面向特定領(lǐng)域的人工智能技術(shù),即專用人工智能,而真正意義上完備的人工智能系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)通用的智能系統(tǒng)。
“未來人工智能的研究將致力于在通用智能系統(tǒng)或強(qiáng)人工智能方面取得突破?!弊T鐵牛判斷,“通用人工智能研究和應(yīng)用任重道遠(yuǎn),類腦智能是實(shí)現(xiàn)從專用到通用人工智能突破的重要途徑?!?/p>
作為我國智能技術(shù)領(lǐng)域的一支國家重要研究力量,中科院自動(dòng)化所率先啟動(dòng)了類腦智能研究,并于今年初成立了類腦智能研究中心,目前已取得階段性成果。如初步實(shí)現(xiàn)了微觀尺度視覺感知與記憶的腦模擬系統(tǒng),以動(dòng)態(tài)可視化的方式展示認(rèn)知功能相關(guān)的神經(jīng)元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng);初步實(shí)現(xiàn)了具有自主學(xué)習(xí)能力的類腦計(jì)算系統(tǒng),并圍繞環(huán)境感知與交互、類腦自動(dòng)推理、類人機(jī)器人等開展了應(yīng)用驗(yàn)證。
此外,中科院也于2012年啟動(dòng)了戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“腦功能連接圖譜計(jì)劃”,以各種新型環(huán)路研究技術(shù),建立幾種重要腦功能(感知覺、記憶與學(xué)習(xí)、情緒、抉擇)連接圖譜。
“腦功能連接圖譜計(jì)劃”也將十幾個(gè)來自生物領(lǐng)域和信息技術(shù)領(lǐng)域的中科院研究所連接在了一起,在他們的跨界合作中將迸發(fā)出怎樣的科學(xué)火花?人們拭目以待。