三、類腦計(jì)算成新方向
人腦的這三大特性始終是計(jì)算機(jī)無法比擬的:一是低能耗,人腦的功率大約為20瓦,而目前計(jì)算機(jī)功耗需要幾百萬瓦;二是容錯(cuò)性,人腦時(shí)刻都在失去神經(jīng)元,而計(jì)算機(jī)失去一個(gè)晶體管就會(huì)破壞整個(gè)處理器;三是無需編程,大腦在于外界交互過程中自發(fā)學(xué)習(xí)和改變,并非遵循預(yù)先設(shè)計(jì)好的算法。
中國也十分重視類腦研究,并將類腦計(jì)算作為國家戰(zhàn)略發(fā)展的制高點(diǎn)。中國不僅在2015年將腦計(jì)劃作為重大科技項(xiàng)目列入國家“十三五”規(guī)劃,還發(fā)布了關(guān)于腦計(jì)劃“一體兩翼”的總體戰(zhàn)略:一體即認(rèn)識(shí)腦:以闡釋人類認(rèn)知的神經(jīng)基礎(chǔ)為主體和核心;兩翼即保護(hù)腦:預(yù)防、診斷和治療腦重大疾病和模擬腦:類腦計(jì)算。
中國的學(xué)術(shù)界也展開了對(duì)類腦的研究,2015 年中科院、清華、北大,相繼成立“腦科學(xué)與類腦智能研究中心”,2017年5月在合肥成立了類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室。這些實(shí)驗(yàn)室將借鑒人腦機(jī)制攻關(guān)人工智能技術(shù),推進(jìn)類腦神經(jīng)芯片、類腦智能機(jī)器人等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
結(jié)語:類腦芯片或?qū)①x予機(jī)器智能
目前,搭載神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎的芯片層出不窮,芯片巨頭和初創(chuàng)們都在原有的馮諾依曼架構(gòu)上爭相利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化芯片計(jì)算力。從目前這類AI芯片的表現(xiàn)上看,F(xiàn)PGA的靈活性較好但開發(fā)難度大,ASIC因其功耗低、開發(fā)難度適中將在終端AI芯片上具有較大優(yōu)勢(shì)。
類腦芯片不僅能提高計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度、降低功耗,其在國防領(lǐng)域也將發(fā)揮重要作用,對(duì)研發(fā)高度自主性的智能機(jī)器人以及提高其他設(shè)備的智能水平也有重要意義。就讓機(jī)器實(shí)現(xiàn)智能這一人工智能終極理想來說,從人類自身結(jié)構(gòu)出發(fā)是一可選思路,但并非僅此一種。
從現(xiàn)在各大公司的研究成果來看,像IBM TrueNorth這樣的類腦芯片運(yùn)行的效率還不及以上提到的在傳統(tǒng)架構(gòu)上運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的芯片。但馮諾依曼瓶頸是客觀存在的事實(shí),隨著運(yùn)算數(shù)據(jù)量的增加,這一短板將越來越明顯。
而人腦也的確憑借低功耗、高運(yùn)算力成為計(jì)算機(jī)芯片研發(fā)學(xué)習(xí)的方向,但短期內(nèi)類腦芯片還難以表現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì),或許隨著對(duì)人腦研究的深入,會(huì)有人像牛頓一樣被“上帝的蘋果”砸中,從而擁有敲開具有高速運(yùn)算力的類腦芯片領(lǐng)域的敲門磚?;蛟S現(xiàn)在的傳統(tǒng)架構(gòu)加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片就是像牛頓的萬有引力定律一樣適用于數(shù)據(jù)量較大的運(yùn)算,而類腦芯片像愛因斯坦的相對(duì)論一樣在實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能上更具潛力。
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評(píng)論