類腦智能成為人工智能發(fā)展新路徑

責(zé)任編輯:zsheng

2019-04-14 15:42:46

摘自:AI芯天下

最近這兩年時間,人工智能成了最熱議的話題。目前的人工智能是通過一定算法+數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)得到正確的答案,這個算法與人腦的思考方式還有很大的不同,所以在很多領(lǐng)域依然有著非常大的局限性。

最近這兩年時間,人工智能成了最熱議的話題。目前的人工智能是通過一定算法+數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)得到正確的答案,這個算法與人腦的思考方式還有很大的不同,所以在很多領(lǐng)域依然有著非常大的局限性。

類腦智能是利用神經(jīng)形態(tài)計算來模擬人類大腦處理信息的過程,是人工智能的終極目標(biāo)。類腦智能則會開啟一個全新的人工智能時代,將會在認(rèn)知智能領(lǐng)域得到非常大的突破。屆時,人工智能將可以替代70%的工作,影響每個行業(yè)的發(fā)展。

類腦智能的定義

類腦智能是受大腦神經(jīng)運行機制和認(rèn)知行為機制啟發(fā),以計算建模為手段,通過軟硬件協(xié)同實現(xiàn)的機器智能。類腦智能具備信息處理機制上類腦、認(rèn)知行為表現(xiàn)上類人、智能水平上達(dá)到或超越人的特點。2018年8月,Gartner公司發(fā)布2018年新興技術(shù)成熟度曲線,公布了5大新興技術(shù)趨勢,其中類腦智能、神經(jīng)芯片硬件和腦機接口作為重要技術(shù)趨勢。

類腦智能帶來的恐慌

很多人會恐懼人工智能的到來,特別是類腦智能的突破,認(rèn)為這將會直接導(dǎo)致員工的失業(yè)。資本家考慮的是利潤的最大化,而通過人工智能代替一部分腦力勞動者,從而節(jié)省人力成本,增加利潤,這個思考完全正確,也會是必然的發(fā)展趨勢。但失業(yè)并不等于沒有機會再就業(yè),很多巨頭公司都開放了人工智能平臺,通過這些現(xiàn)有的開放的人工智能平臺,我們也可以完成再就業(yè)。

就像工業(yè)革命讓紡布工人失業(yè)一樣,就像機器人革命讓流水線工人下崗一樣,類腦智能的發(fā)展將會代替非常多的崗位,同時也將解放人類的大腦,讓我們的大腦不再做重復(fù)性腦力勞動,進而向創(chuàng)意、創(chuàng)新等需要靈感的工作靠攏。

類腦智能能解決人工智能的瓶頸

目前,全球人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過500億美元。其中,我國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)到90億美元左右。

在下一階段,得益于技術(shù)持續(xù)進步和商業(yè)模式不斷完善,全球人工智能市場需求將進一步快速釋放,帶動2020年全球人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1300億美元,年均增速達(dá)到60%。

不過,人工智能雖然已取得長足的進步,但至今仍無一個通用智能系統(tǒng)能夠真正接近人類水平。人工智能的發(fā)展仍然存在著不少缺陷,這制約了人工智能應(yīng)用的全面推廣。

要突破這些瓶頸,需要新一代的智能技術(shù)革命,類腦智能正是人們的期待所在。類腦智能研究的目標(biāo)就是通過借鑒腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)及信息處理機制,實現(xiàn)機制類腦、行為類人的下一代人工智能系統(tǒng)。它在信息處理機制上類腦,認(rèn)知行為和智能水平上類人,目標(biāo)是使機器實現(xiàn)人類具有的多種認(rèn)知能力及其協(xié)同機制,最終達(dá)到或超越人類智能水平。

類腦智能的終極目標(biāo)

類腦智能將成為弱人工智能通往強人工智能的途徑。強人工智能觀點就認(rèn)為有可能制造出真正能推理和解決問題的智能機器,并且,這樣的機器將被認(rèn)為是有知覺的,有自我意識的。目前類腦智能取得的進展只是對腦工作原理初步的借鑒,未來的機器智能研究需與腦神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)深度交叉融合,結(jié)合“硬技術(shù)”和“軟設(shè)計”(算法)的突破。到那樣一個時代,尋找到自我的可能性就更低了。

大至火箭發(fā)射、太空探測、國防裝備,小至手臂機器人、汽車噴漆、無人駕駛汽車、看病診斷、天氣預(yù)測,包括機器人足球賽等等,無不和智能科學(xué)息息相關(guān),它已經(jīng)深入到百姓日常生活的各個領(lǐng)域。

未來在交通方面會更加智能化,智能交通系統(tǒng)是一種先進的運輸管理模式。一個成功的智能交通系統(tǒng),要做到人、車、路整個大系統(tǒng)的協(xié)調(diào),通過搜集信息來計算:路能容納多少車,客流量需要多少車,車怎么發(fā)揮最大的效益,最終做到有人必有車,有車必有路。

智能家居系統(tǒng),則為普通消費者提供人性化、主動管家式的服務(wù)系統(tǒng)。當(dāng)主人外出時,可以命令各種系統(tǒng)自動工作,比如關(guān)掉冷氣、音響和電視機的電源,接電話自動留言等。當(dāng)主人回家后,可以發(fā)出指令,打開空調(diào),調(diào)節(jié)室內(nèi)光線,開啟自動做飯系統(tǒng)做飯、煮咖啡等。

到21世紀(jì)中葉,人類生命的形式也許會發(fā)生變化。智能芯片的植入將增強人類的思考能力,并且開始向一種新型的人/機復(fù)合智能形式過渡。

類腦智能發(fā)展現(xiàn)狀

我國科技、經(jīng)濟、社會發(fā)展對神 經(jīng)科學(xué)和人工智能技術(shù)發(fā)展提出了巨大的需求。以神經(jīng)計、仿真記憶存儲、智能機器為代表的戰(zhàn)略性經(jīng)濟增長點,也將成為搶占未來20-30 年智能社會和超智能社會發(fā)展先機的關(guān)鍵。我國經(jīng)濟社會發(fā)展對神經(jīng)科學(xué)和類腦人工智能發(fā)展存在巨大需求。

當(dāng)前,神經(jīng)科學(xué)和類腦人工智能技術(shù)正處于國際大變革前夜,作為建設(shè)中的科技強國,我國神經(jīng)科學(xué)和類腦人工智能已經(jīng)進入必須有所作為、不進則退的關(guān)鍵時期,需要加快重大科技計劃部署。

每一次技術(shù)的革新必將引起類腦科技進步,也只有與其他眾多技術(shù)一道發(fā)展,類腦科技才有強勁的發(fā)展動力。另外為了實現(xiàn)我國類腦科技進步,早日達(dá)到國際先進水平,加入、參與國際合作是捷徑。當(dāng)前我國類腦技術(shù)研究可以說與西方站在一起跑線上,所以必須抓住這關(guān)鍵時點,爭取有所作為,搶占未來20到30年智能社會和超智能社會發(fā)展先機。

類腦智能爆發(fā)的背后原因

互聯(lián)網(wǎng)大腦的形成不是一蹴而就,在1969年互聯(lián)網(wǎng)誕生之后,其結(jié)構(gòu)和功能不斷迭代,特別在21世紀(jì)以后,互聯(lián)網(wǎng)從類腦的神經(jīng)元,感覺神經(jīng)系統(tǒng)、運動神經(jīng)系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、神經(jīng)纖維等等方向不斷加速進化,在20年的時間里為今天類腦巨系統(tǒng)的爆發(fā)奠定基礎(chǔ)。

應(yīng)該指出,中國在這個領(lǐng)域的進展走在世界領(lǐng)先位置,這主要的得益于中國在互聯(lián)網(wǎng),傳感器網(wǎng)絡(luò),智能制造以及互聯(lián)網(wǎng)大腦基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域的深入發(fā)展。下面我們從時間角度看一下互聯(lián)網(wǎng)大腦如何一步步推動科技熱點的不斷產(chǎn)生。

2020年之后,以人類群體智慧和互聯(lián)網(wǎng)人工智能為代表的兩大智能方式在智慧社會的發(fā)展中不斷融合和互補,形成互聯(lián)網(wǎng)類腦巨系統(tǒng)的左右大腦架構(gòu),驅(qū)動智慧社會不斷向前進化。

科類腦智能域面臨的難題

1.視覺感知難。但自然條件下,視覺圖像由于光線、視角、物體運動等多類不穩(wěn)定因素的綜合影響很難被準(zhǔn)確識別。盡管一系列性能優(yōu)異的深度學(xué)習(xí)理論模型大量涌現(xiàn),但復(fù)雜環(huán)境中的視覺感知依然是一大難點,目前突破有限。

2.溝通交流難。機器人“聽懂”后,其“中樞系統(tǒng)”會做出相應(yīng)的動作指示或通過語音合成器模擬人類說話。在嘈雜的現(xiàn)實環(huán)境中,現(xiàn)有的語音識別技術(shù)很難成功而高效地實現(xiàn)語音識別、理解和處理操作。

3.大腦思考難。隨著機器人應(yīng)用范圍的不斷擴充,“大腦”容量、思維速度等都有更高要求。目前科學(xué)家們嘗試著將云計算、云存儲等先進技術(shù)引入到機器人后臺上,努力讓機器人“大腦”向著信息更豐富、運算更快、反應(yīng)更準(zhǔn)確、學(xué)習(xí)更靈活的方向邁進。

結(jié)尾

類腦智能技術(shù)充分學(xué)習(xí)人腦的思維模式,從仿生角度努力尋求人工智能的突破。這一熱門學(xué)科前景誘人,應(yīng)用范圍廣闊。科學(xué)家們曾預(yù)言一個國家類腦智能的發(fā)展水平將極大程度影響該國在軍事、工業(yè)等眾多行業(yè)的發(fā)展,因此類腦智能技術(shù)的發(fā)展顯得尤為重要與急迫

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