清華大學(xué)類腦計算研究中心主任施路平在演講中。

人工通用智能離我們還有多遠(yuǎn)？

11月3日，2019騰訊科學(xué)WE大會在北京舉行，清華大學(xué)類腦計算研究中心主任施路平在演講中介紹了人工通用智能（AGI）的發(fā)展路徑，第一是由計算機(jī)主導(dǎo)的，第二即腦科學(xué)主導(dǎo)的。

當(dāng)下的人工智能，以Alphago為例，其運行需要滿足多個條件，比如充足的數(shù)據(jù)、決定性的問題、完備的知識、靜態(tài)以及單一的系統(tǒng)，而“人工通用智能”，施路平介紹稱，“我們想象的人工通用智能，就是我們沒有充足的數(shù)據(jù)，很少，甚至是假數(shù)據(jù)，很多問題也不能明確，有很多系統(tǒng)交互在一起，但是我們的系統(tǒng)仍然能夠處理。”

施路平致力于融合人腦和電腦思維，用類腦計算支撐通用人工智能的發(fā)展。具體而言，“計算機(jī)主導(dǎo)的像機(jī)器學(xué)習(xí)，它在圖像識別、語音理解、自然語言的處理方面，取得了輝煌的成績，但是它的很難處理不確定性的問題等?！笔┞菲秸f?！澳X科學(xué)神經(jīng)形態(tài)計算，發(fā)展的也很快，但是由于我們不理解腦的機(jī)制，極大地阻礙了它的發(fā)展。把兩者結(jié)合起來，是目前我們認(rèn)為最好的一種方法?！?/p>

施路平稱，“我們?nèi)说闹悄苁墙⒃谔蓟系模诠杌衔覀円呀?jīng)建造了現(xiàn)在的數(shù)碼宇宙，碳基、硅基的結(jié)構(gòu)非常相近，所以我們有一個信念，碳基上能夠?qū)崿F(xiàn)的，硅基上一定能夠?qū)崿F(xiàn)?！?/p>

解密“天機(jī)芯”

今年8月，施路平團(tuán)隊的成果登上了國際權(quán)威期刊《自然》雜志的封面，文章介紹了該團(tuán)隊研制的新型類腦計算芯片“天機(jī)芯”的發(fā)展情況，引發(fā)海外科技界的高度關(guān)注。

據(jù)新華社報道，“天機(jī)芯”是一款新型人工智能芯片，把人工通用智能的兩個主要研究方向，即基于計算機(jī)科學(xué)和基于神經(jīng)科學(xué)這兩種方法，集成到一個平臺，可以同時支持機(jī)器學(xué)習(xí)算法和現(xiàn)有類腦計算算法。

報道稱，研究人員在一輛無人駕駛自行車上驗證了這一芯片的能力。搭載“天機(jī)芯”的自行車，實現(xiàn)了實時視覺目標(biāo)探測、目標(biāo)追蹤、自動過障和避障、自適應(yīng)姿態(tài)控制、語音理解控制、自主決策等功能。

施路平在演講中解釋稱，“現(xiàn)在的人工、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加速器，是面向深度人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用的就是空間復(fù)雜度，而像腦一樣工作的神經(jīng)形態(tài)計算，面向的是脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它利用的是時空復(fù)雜。一個空間復(fù)雜度，一個時空復(fù)雜度，何不把它結(jié)合起來呢？所以，我們想了一個辦法提出了天機(jī)芯片架構(gòu)。我們用了3%的代價，實現(xiàn)了既支持人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，又支持像腦一樣工作的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而且還支持兩個的異構(gòu)建模。我們還利用類腦芯片，構(gòu)建了一個人工通用智能的研究平臺?！?/p>

施路平說：“芯片很重要，軟件也很重要，因為如果沒有軟件，應(yīng)用工程師是不愿意做應(yīng)用軟件開發(fā)的，在我們實驗室，自己開發(fā)了一個軟件工具鏈，實際上已經(jīng)搭起了第一代的類腦計算機(jī)，我們現(xiàn)在做的是一個類腦云腦。它和現(xiàn)在云計算的差別是，云計算是把很多技術(shù)整合起來，而類腦云腦是面向人工通用智能的，因為人工通用智能的研究從基本上來講，不同于把很多人工智能簡單的疊加在一起，我們的想法是把腦的彈性和計算機(jī)的剛性結(jié)合起來，把數(shù)據(jù)驅(qū)動和知識驅(qū)動結(jié)合起來，把通用知識和推理結(jié)合起來。”

現(xiàn)在是發(fā)展人工通用智能的最好時機(jī)，多學(xué)科融合是關(guān)鍵

施路平認(rèn)為，現(xiàn)在是發(fā)展人工通用智能的最好時機(jī)。“因為隨著我們精密儀器的發(fā)展，我們對腦知道的越來越多，我們似乎到了一個理解腦的關(guān)口，超級計算機(jī)的發(fā)展可以使我們做很好的模擬仿真。大數(shù)據(jù)、云計算給我們提供了一個像腦一樣復(fù)雜的系統(tǒng)，和腦交相呼應(yīng)，我們可以共同研究、互相促進(jìn)。”

“另外，納米器件已經(jīng)可以使我們?nèi)グl(fā)展像人腦能耗水平的神經(jīng)元和突觸這樣的電子器件?！笔┞菲椒Q。

施路平說：“發(fā)展類腦計算和人工通用智能真正的挑戰(zhàn)既不是科學(xué)，也不是技術(shù)，而是學(xué)科分布導(dǎo)致沒有合適的人做這樣的研究，所以多學(xué)科融合尤為關(guān)鍵?！?/p>

多學(xué)科融合正是清華大學(xué)類腦計算研究中心的特色。清華大學(xué)類腦計算研究中心官網(wǎng)顯示，創(chuàng)立該中心的宗旨是突破類腦智能關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)展通用人工智能。由于此項研究涉及信息、生物、物理、數(shù)學(xué)、材料、微電子等多個學(xué)科領(lǐng)域，在單一學(xué)科的框架下無法解決問題。由此，該中心由清華大學(xué)校內(nèi)7家院系所聯(lián)合而成，融合了腦科學(xué)、電子、微電子、計算機(jī)、自動化、材料以及精密儀器等學(xué)科，擬建設(shè)成一個具備多學(xué)科深度交叉融合能力的研究中心。

施路平在演講中說：“我們7個院系的老師在一起反復(fù)地討論，每周半天的時間，最后我們7年只做了一件事情，叫融合、融合再融合。”