AlphaGo贏了，但其實它遠不及人腦

范瓊+吳長鋒

5月23日，AlphaGo與頂級圍棋大師柯潔上演巔峰對決，許多看客認為，柯潔也許可以拿下這一局，但落敗還是不可避免地發(fā)生了。

時至今日，人工智能的應(yīng)用方向?qū)映霾桓F、飽受期待。歐盟啟動了投資十億歐元的“人類腦計劃”，美國啟動了“美國腦計劃”；今年，人工智能首次被寫入我國政府工作報告，我國也即將啟動“中國腦計劃”，發(fā)展腦科學(xué)與類腦人工智能。

“人工智能”目前還遠不及人腦

什么是類腦人工智能？它與深度學(xué)習(xí)人工智能有什么不同？為什么要發(fā)展類腦人工智能？帶著好奇，我們走進了剛剛在安徽合肥成立的“類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實驗室”。

“雖然AlphaGo屢次戰(zhàn)勝圍棋大師，但目前深度學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)還遠不能與人腦相比?！睂嶒炇抑魅?、中國科大信息學(xué)院執(zhí)行院長吳楓表示，現(xiàn)有的科研水平對人大腦的認識只有百分之幾。人腦經(jīng)過幾億年進化，具有超強的智能和超高的穩(wěn)定性。如果能夠探明并掌握人腦運行的機理與規(guī)律，對人工智能的發(fā)展有極大的推動作用。

“現(xiàn)在的深度學(xué)習(xí)人工智能是人工智能的一個重要發(fā)展方向。”吳楓教授介紹，近年來，深度學(xué)習(xí)人工智能取得了很多的成就，但也具有很多局限性—深度學(xué)習(xí)需要大量的數(shù)據(jù)和限定應(yīng)用場景的學(xué)習(xí)，一旦數(shù)據(jù)量不夠充分或者應(yīng)用場景變數(shù)太多，就無法表現(xiàn)出令人滿意的性能。

“比如，在《星際爭霸》游戲比賽中，人工智能至今無法達到最低級別的專業(yè)選手水平?！眳菞髡f，相比于“完全信息博弈”的圍棋，《星際爭霸》作為一款實時類策略類游戲，玩家要根據(jù)不完全的信息評估并及時作出一系列策略實施。

“能耗過高也是一個重大缺陷?！眳菞鹘忉專四X是自然界幾億年進化的高級智能產(chǎn)物，具有強大的新環(huán)境適應(yīng)能力、新信息與新技能自動獲取能力、復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定有效的決策能力和低功耗的復(fù)雜任務(wù)處理能力等?！半m然大腦每時每刻要處理大量的問題，但能耗只有25瓦，人工智能采用的主流GPU服務(wù)器能耗通常則高達幾千瓦?！?/p>

“類腦人工智能要充分學(xué)習(xí)和借鑒人腦的優(yōu)點，從機制和機理上讓人工智能可以像人腦一樣運作?！眳菞鹘榻B，具有相同運算能力水平的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，最新的寒武紀深度學(xué)習(xí)芯片能耗比傳統(tǒng)GPU低1—2個數(shù)量級，而類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實驗室正在研制的神經(jīng)形態(tài)芯片，預(yù)期能耗比寒武紀還要再低1—2個數(shù)量級。

多學(xué)科交叉探尋人腦奧秘

據(jù)了解，“類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實驗室”交叉融合了中科大多個學(xué)科的力量，同時聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)、中科院沈陽自動化研究所、中科院微電子所、中科院電子學(xué)研究所、中科院神經(jīng)科學(xué)所以及百度公司、科大訊飛、微軟亞洲研究院等單位共建。

類腦智能國家工程實驗室理事會理事長、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)校長萬立駿院士表示，“類腦是人工智能發(fā)展的重要途徑，通過發(fā)展類腦智能可以揭示人腦信息處理的途徑，有利于完備智能技術(shù)體系，推動我國智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！痹诙鄬W(xué)科先進研究力量的合作之下，實驗室計劃通過基礎(chǔ)研究，大規(guī)模獲取腦成像數(shù)據(jù)、各種微觀層面的腦數(shù)據(jù)，用人工智能技術(shù)進行分析。

“這是一個浩大工程，比如，小鼠腦的分析數(shù)據(jù)就有幾百個G。我們分析之后，運用多學(xué)科交叉的研究手段，來了解腦的工作機理。”吳楓說，在此基礎(chǔ)上，實驗室將發(fā)展更好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和方法，開發(fā)具有適應(yīng)性更強、具有小樣本遷移學(xué)習(xí)能力的人工智能技術(shù)；根據(jù)大腦的計算機理來發(fā)展神經(jīng)形態(tài)芯片和并行計算系統(tǒng)，開發(fā)低功耗、低發(fā)熱、高性能的新型計算芯片。

實驗室將建立類腦智能的全鏈條技術(shù)體系：腦認知與神經(jīng)計算平臺、類腦感知與信息處理平臺、類腦芯片研發(fā)平臺、類腦智能計算平臺、量子人工智能科研平臺、類腦智能機器人平臺等，并完成類腦感知與信息處理、類腦芯片、人工智能量子模擬器、類腦智能機器人等方面的原型產(chǎn)品，為我國智能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的跨越發(fā)展提供創(chuàng)新源動力。

實驗室實行一對一的合作機制：企業(yè)通過工程實驗室了解更新的技術(shù)，將相關(guān)技術(shù)通過應(yīng)用推動；高校和研究院所則在共同的研究興趣上進行科研合作。

“類腦智能”有望撬動千億市場

“實驗室具有靈活產(chǎn)學(xué)研推動機制?！眳菞鹘忉?，實驗室將充分利用各級政府的投資，建設(shè)定位于人工智能的大科學(xué)裝置，建立公益性平臺“合肥市類腦智能計算中心”。建設(shè)智能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)所需的計算資源和數(shù)據(jù)資源，并將智能技術(shù)進行封裝，面向科研和企業(yè)用戶提供云服務(wù)。

“我們還要建立一家商業(yè)化的運營公司，并針對性地提供定制服務(wù)?！眳菞髡f，如此可以實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的收入，對有效支撐計算中心的運行和智能技術(shù)的迅速迭代“非常有意義”。

事實上，這種政府投資，大學(xué)負責(zé)管理，事業(yè)單位負責(zé)公益運營，加上企業(yè)市場化運作的新型運行模式，同時保障了基礎(chǔ)科研的持續(xù)性和對應(yīng)用需求的迅速反應(yīng)，能夠迅速抓住熱點，使成果迅速產(chǎn)業(yè)化。

類腦技術(shù)可分支為類腦視覺、類腦聽覺、類腦芯片和類腦機器人等，其中我們熟悉的應(yīng)用分別有虛擬現(xiàn)實、智能語音、類腦芯片、量子計算機、類腦機器人等領(lǐng)域。作為智能時代的共性核心技術(shù)，類腦智能技術(shù)能夠與社會各行業(yè)相結(jié)合，具有極強的產(chǎn)業(yè)帶動性，對信息處理、芯片、機器人、物聯(lián)網(wǎng)、高性能計算等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和升級將起到有效的推動作用。

權(quán)威數(shù)據(jù)表明，到2018年中國人工智能市場將逼近1000億元。類腦人工智能技術(shù)處于產(chǎn)業(yè)的核心，也將在以上相關(guān)領(lǐng)域直接或間接撬動巨大的產(chǎn)業(yè)市場。

（本文轉(zhuǎn)自《科技日報》）