计算机明年接近人脑,失明、失聪、瘫痪不再是障碍?

图源:IT时报文/孙鹏飞编辑/钱立富 挨踢妹排版/李明颖来源/IT时报(ID:vittimes)在复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长冯建峰看来,“类脑计算”是AI领域突破的新方向。30秒快读1.通过超算模拟大脑神经元的全脑计算机,实现对数字孪生脑20亿脉冲神经网络全脑

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  文/孙鹏飞

  编辑/钱立富 挨踢妹 

  排版/李明颖

  来源/IT 时报(ID:vittimes)

  在复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长冯建峰看来,“类脑计算”是 AI 领域突破的新方向。

  30 秒快读

  1. 通过超算模拟大脑神经元的全脑计算机,实现对数字孪生脑 20 亿脉冲神经网络全脑计算模拟,今年有望达到 200 亿次。

  2. AI 距离像人类一样思考,拥有知识和记忆,仍有一段距离。

  3. “如果像《盗梦空间》剧情一样,未来 AI 通过黑人类大脑来改变人的记忆和想法,那么这需要法律和伦理的监管与约束。”

  王远(化名)还记得 20 年前自己看的那部电影《人工智能》,影片中的机器人小男孩大卫寻求着人类母亲的爱,但未能如愿。这让王远第一次意识到,除了沉重钢盔,机器人也有感性的一面。“机器人越来越像人了。”她说。

  一晃 20 年,AI 的潜能正被释放,王远也投身于这一行。无论是语音识别还是刷脸场景,AI 正渗透人们的日常生活。只是,如今的 AI 依旧理性而克制。

  那么,AI 会更像人类吗?当 AI、量子计算与人脑相连,超级人类会诞生吗?2021 世界人工智能大会现场,诺贝尔化学奖获得者、美国斯坦福大学结构生物学系终身教授迈克尔·莱维特(Michael Levitt)点了点头,并告诉《IT 时报》记者:“未来值得想象!”


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  01    

  AI 难懂“意有所指”

  AI 能真正听懂你的话吗?

  或许你熟悉了与智能音箱的交互,通过特定的指令交谈,但这并不足够,AI 仍需成长。在 2021 世界人工智能大会期间举行的从类脑智能到脑智融合论坛上,京东探索研究院院长陶大程在演讲中提到英文单词“bound”(界限),但遗憾的是,现场 AI 翻译机器误识别出同音词“bond”,翻译字幕出现一段关于“债券”的讲述。

  事实上,当人类用语言交流时,不单单凭借逐个单词,往往语言中的词汇意有所指。现代语言学之父索绪尔曾提出,语言是一个完整的符号系统,一个符号由能指(signifier)与意指(signified)组成。

  举个例子,当好友聊天时提到“柠檬精”,你从聊天中捕捉到的单词“柠檬精”发音是“能指”,而后柠檬精的深层次含义,表示内心很酸、嫉妒心强的意思,则是“意指”。

  而前述翻译机器捕捉到了“能指”,却未能判断出“意指”。


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  事实上,目前 AI 智能做理性的判断,在图像中找到人、事、物的距离远近和潜在的物理轨迹,能识别“能指”,但需要通过大量知识储备以提升领会“意指”的能力,以充分理解人类词义。

  清华大学教授洪波在演讲中表示,人类大脑在听取语音时,运动皮层比听觉皮层更活跃。在他看来,人脑语音识别不只像深度学习一样,是层次化的信息处理,还有一套平行系统,借助颞叶前部和运动皮层将识别结果变得更加准确。这是他看到的未来 AI 语音识别发展的方向。

  “目前 AI 算法就是一道数学统计题,通过不同公式将收集的信息进行归纳整合,推算出结果。”一位鹏程实验室 AI 技术人士告诉记者,AI 距离像人类一样思考,拥有知识和记忆,仍有一段距离。


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  02    

  向人类大脑学习

  如果说 AI 在语音识别上失误,反映的是目前深度学习算法上存在的缺陷,加之深度学习采用冯诺依曼架构消耗大量资源在存储及功耗上,如何让 AI 更准确、高效计算出结果,成为未来人工智能领域突破的方向。

  复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长冯建峰给出的答案是“类脑计算”,“人脑的本质是算法,通过类脑智能,(AI)可向人类的大脑学习。”

  事实上,人脑共有 864 亿个神经元,而目前科学家能对拥有近 302 个神经元的线虫展开简单模拟。为了了解人脑,冯建峰团队开展两种方法模拟人脑,即自下而上解析大脑每个部分,搭建起人脑和用磁共振扫描人脑再用算法模拟“数字孪生脑”。


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  据冯建峰介绍,去年他的团队通过超算模拟大脑神经元的全脑计算机,实现对数字孪生脑 20 亿脉冲神经网络全脑计算模拟,而今年有望达到 200 亿次。“明年有望逼近 1000 亿次”,冯建峰说道,这意味着全脑计算机的计算能力将于明年接近人脑。

  据悉,冯建峰团队通过模拟人脑研发的算法已应用于上汽、国家电网、申通等企业,并在自动驾驶、智能电网、智慧物流、轨道交通等方面展开合作,同时依托人脑模拟的物体识别、语义分割算法在多个国际比赛中排名第一。

  03    

  一场“新启蒙运动”


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  去年夏天,马斯克旗下公司 Neuralink 所开展的脑机对接小猪的实验吸引目光。而在 3 个月前,马斯克展示了猴子用一年时间玩乒乓电脑游戏的成果。在马斯克看来,人脑与 AI 结合,能够解决失明、失聪、瘫痪等问题。

  事实上,在马斯克之前,美国公司 BrainGate 就通过电极刺激大脑方式帮助失去肢体或失去身体控制能力的人控制假肢或肢体。

  不过,洪波表示,由于电极深入大脑皮层,容易导致大脑胶质细胞包裹电极并影响效果,以及开放式创口被感染等问题,“马斯克的脑际公司也遇到相同的问题。”为此,洪波团队正探索在大脑硬膜外的脑机连接方式。

  复旦大学类脑智能科学与技术研究院特聘教授瓦莱丽·温则侧重于人类认知研究,通过脑机刺激实验者的大脑,让他在玩德州扑克时变得不再激进。

  瓦莱丽告诉《IT 时报》记者,人类不是绝对理性的生物,如果与 AI 相连,AI 能让人类在做很多决策时变得更理性。而到那个时候,世界将会进入像 4 个世纪前那场追求知识和理性的“新启蒙运动”时代。

  只是,当 AI 能左右人的决定,是不是意味着机器能够控制人类、奴役人类?这也是如今多部 AI 相关电影所表达的担忧。


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  “如果像《盗梦空间》剧情一样,未来 AI 通过黑人类大脑来改变人的记忆和想法,那么这需要法律和伦理的监管与约束。”瓦莱丽告诉《IT 时报》记者。

  中国信通院副总工程师、中国人工智能产业发展联盟副秘书长王爱华也在演讲中提到,尽管脑机接口处于行业初步发展阶段,目前政府及相关行业组织需加强监管,建立一套统一的评价标准体系,完善管控制度,重视安全和伦理问题。

  一个光子从太阳表面旅行到地球,只需要 8 分钟,而它从太阳内核走到太阳表面需要 500 万年。演讲前,陶大程如是说。这如同对照 AI 技术的发展,500 万年的积累与 8 分钟的突破,我们终将见到更像人的 AI 和更理性的人类。

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