清華大學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？

11月3日，2019騰訊科學WE大會在北京舉行，清華大學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，第一是由計算機主導的，第二即腦科學主導的。

當下的人工智能，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?！?/p>

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，“計算機主導的像機器學習，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?，而在硅基上我們已?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“天機芯”

今年8月，施路平團隊的成果登上了國際權(quán)威期刊《自然》雜志的封面，文章介紹了該團隊研制的新型類腦計算芯片“天機芯”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，即基于計算機科學和基于神經(jīng)科學這兩種方法，集成到一個平臺，可以同時支持機器學習算法和現(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“天機芯”的自行車，實現(xiàn)了實時視覺目標探測、目標追蹤、自動過障和避障、自適應姿態(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)絡的加速器，是面向深度人工神經(jīng)網(wǎng)絡，利用的就是空間復雜度，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，它利用的是時空復雜。一個空間復雜度，一個時空復雜度，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，又支持像腦一樣工作的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡，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，應用工程師是不愿意做應用軟件開發(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，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?！?/p>

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

施路平認為，現(xiàn)在是發(fā)展人工通用智能的最好時機。“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雜的系統(tǒng)，和腦交相呼應，我們可以共同研究、互相促進。”

“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，也不是技術(shù)，而是學科分布導致沒有合適的人做這樣的研究，所以多學科融合尤為關(guān)鍵?！?/p>

多學科融合正是清華大學類腦計算研究中心的特色。清華大學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、材料、微電子等多個學科領(lǐng)域，在單一學科的框架下無法解決問題。由此，該中心由清華大學校內(nèi)7家院系所聯(lián)合而成，融合了腦科學、電子、微電子、計算機、自動化、材料以及精密儀器等學科，擬建設成一個具備多學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?！?/p>