類腦智能風暴席卷全球

丁佳

看過電影《終結者》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。

但在現實生活中，人工智能技術雖然取得了長足進步，但與人類智能水平相比，仍存在巨大差距。用中科院院士、中科院副秘書長譚鐵牛的話說，當前的人工智能系統“有智能沒智慧、有智商沒情商、會計算不會‘算計”。

近期在天津召開的“類腦智能創新論壇”，100余位國內外腦科學和智能技術領域的專家學者進行了一場別開生面的“頭腦風暴”。

兩個大腦 深度融合

當前，“智能化時代”正深刻改變著人們生活，我國提出“中國制造2025”的戰略部署，其核心也是提升制造業的智能化水平。

然而，傳統智能技術在給經濟社會帶來巨大變化的同時，還存在著諸多發展瓶頸。比如，機器學習不靈活，需要較多人工干預或大量標記樣本；不同模態和認知功能之間交互與協同較少；目前機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、中科院上海神經科學研究所所長蒲慕明覺得，神經系統與其他生物系統最大的差別在于其可塑性，也就是結構與功能可依據使用的歷史而改變。“可塑性是大腦認知功能的基礎，也是類腦智能系統最可借鑒的特性。”

隨著腦認知和神經科學的發展，國內外學術界都已經意識到，智能技術可以從腦科學和神經科學獲得啟發，發展新的理論與方法，提高機器的智能水平。“腦科學與人工智能研究的深度融合將促進類腦智能研究。”譚鐵牛說，“‘人+機器組合將是人工智能研究的主流方向，也是人類社會發展的正確方向。”

世界各國 蓄勢待發

近年來，圍繞腦科學的探索與研究不斷升溫，許多國家都發起了類腦科學研究計劃。譬如，歐盟的HBP計劃綜合了腦科學與類腦智能計算研究，以計算模擬為核心，從多尺度揭示腦信息處理機制，旨在揭示人腦和人類的本質，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的兩個旗艦項目之一，計劃投資10億歐元。

類腦智能也成為產業界的前沿熱點。2014年，IBM公司推出了TrueNorth芯片，在芯片級模擬人腦計算，可進行超低功耗的多目標學習任務，主頻處理與人腦網絡相近，能耗不到70毫瓦。而谷歌公司在2013年收購了8家機器人公司，去年又斥資4億美元收購人工智能初創企業DeepMind。

“在未來科技導向的發展中，哪個國家抓住了信息化邁向智能化的先機，哪個國家在類腦智能化領域取得了理論性和應用性突破，哪個國家就引領了未來世界的發展。”中科院自動化所所長王東琳說。

人工智能的下一個關口

“未來人工智能的研究將致力于在通用智能系統或強人工智能方面取得突破。”譚鐵牛判斷，“通用人工智能研究和應用任重道遠，類腦智能是實現從專用到通用人工智能突破的重要途徑。”

作為我國智能技術領域的一支國家重要研究力量，中科院自動化所率先啟動了類腦智能研究，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。如初步實現了微觀尺度視覺感知與記憶的腦模擬系統，以動態可視化的方式展示認知功能相關的神經元與神經網絡活動；初步實現了具有自主學習能力的類腦計算系統，并圍繞環境感知與交互、類腦自動推理、類人機器人等開展了應用驗證。

中科院已于2012年啟動了戰略性先導科技專項“腦功能連接圖譜計劃”，以各種新型環路研究技術，建立幾種重要腦功能（感知覺、記憶與學習、情緒、抉擇）連接圖譜。

“腦功能連接圖譜計劃”也將十幾個來自生物領域和信息技術領域的中科院研究所連接在一起，在他們的跨界合作中將迸發出新的科學火花！