作者 | 陸首群,中國開源軟件推進(jìn)聯(lián)盟名譽(yù)主席
目前創(chuàng)新互聯(lián)已為上千余家的企業(yè)提供了網(wǎng)站建設(shè)、域名、網(wǎng)站空間、綿陽服務(wù)器托管、企業(yè)網(wǎng)站設(shè)計(jì)、萬柏林網(wǎng)站維護(hù)等服務(wù),公司將堅(jiān)持客戶導(dǎo)向、應(yīng)用為本的策略,正道將秉承"和諧、參與、激情"的文化,與客戶和合作伙伴齊心協(xié)力一起成長,共同發(fā)展。出品 | AI科技大本營(ID:rgznai100)
編者按:近來,業(yè)內(nèi)關(guān)于深度學(xué)習(xí)算法的潛力是否已達(dá)天花板的爭論陸續(xù)發(fā)出。有人認(rèn)為,基于深度學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用還有深度開拓空間,也有人認(rèn)為,當(dāng)前的關(guān)鍵在于挖掘人工智能推理、決策的能力,需要從感知階段向認(rèn)知階段過渡。專家觀點(diǎn)百家爭鳴,但這也說明,現(xiàn)在是探索人工智能發(fā)展走向新階段的時候了。
由中國開源軟件推進(jìn)聯(lián)盟名譽(yù)主席陸首群 發(fā)起的《評人工智能如何走向新階段》討論引來了中外專家等業(yè)內(nèi)人員的廣泛議論,觀點(diǎn)有深有淺,希望其中有思考價值的內(nèi)容會推進(jìn)和啟發(fā)人工智能的新突破。討論內(nèi)容已正式上線CSDN博客(見文末地址)。
歡迎讀者們在文末發(fā)表自己對人工智能發(fā)展的看法,我們將為有獨(dú)到見解且點(diǎn)贊最高的三條評論分別送出一本人工智能領(lǐng)域的技術(shù)書籍。
當(dāng)前人工智能依靠的底層理論是基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí),而深度技術(shù)算法所支持的人工智能應(yīng)用空間主要集中在(或局限于)圖像識別和語音識別。人工智能識別做的是比對,這時信息進(jìn)入大腦后缺少加工、理解、思考、創(chuàng)意等步驟,停留在感知,未能達(dá)到認(rèn)知。
機(jī)器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)算法興起于上世紀(jì)50年代(一直沿用至今),今天深度學(xué)習(xí)算法的潛力已近天花板,限制了人工智能擴(kuò)大應(yīng)用創(chuàng)新。
今年 五一前夕,徐匡迪院士提出“中國有多少數(shù)學(xué)家投入到基礎(chǔ)算法研究中?”反映他對國內(nèi)人工智能在基礎(chǔ)研究上投入不足的擔(dān)憂,隨后一些數(shù)學(xué)家在座談會上似乎有過激反應(yīng),他們認(rèn)為:近年國內(nèi)一片火紅的人工智能披著一層華麗虛假的面紗,底層理論未有突破,核心算法缺位,人工智能發(fā)展面臨“卡脖子”窘境。
2014年IBM研究類腦算法,開發(fā)TrueNorth芯片,支持人工智能應(yīng)用創(chuàng)新。IBM開發(fā)基于大規(guī)模脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的類腦算法的TrueNorth芯片,是由4096個細(xì)小的計(jì)算內(nèi)核組成,這些計(jì)算內(nèi)核形成了100萬個數(shù)字腦細(xì)胞和2.56億個神經(jīng)囘路,像“大腦神經(jīng)元”一樣工作(不同于運(yùn)行打包成指令序列的傳統(tǒng)人工智能芯片)。
2019年在《nature》雜志封面上發(fā)表了清華大學(xué)施路平團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“世界首款雙控異構(gòu)融合類腦芯片”,其意義非同凡響!
《nature》雜志封面上發(fā)表清華大學(xué)施路平團(tuán)隊(duì)研發(fā)的
“世界首款雙控異構(gòu)融合類腦芯片”
2014年清華大學(xué)類腦研究中心施路平團(tuán)隊(duì)研發(fā)類腦技術(shù),將基于脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SNN)的類腦計(jì)算算法與基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)的深度學(xué)習(xí)算法集成到一顆芯片“天機(jī)芯(TianJic)”上,實(shí)行資源復(fù)用,利用交叉優(yōu)勢,使人工智能應(yīng)用創(chuàng)新更接近于“自主思考”的認(rèn)知階段。
天機(jī)芯應(yīng)該屬于CGRA結(jié)構(gòu)(這是一種更高層次的可重構(gòu)技術(shù)),對應(yīng)Tianjic的FCcore是一個結(jié)合了SNN和ANN主要算法的統(tǒng)一硬件結(jié)構(gòu),而且在一塊芯片上同時支持商業(yè)應(yīng)用和算法研究,可以說這是Tianjic大的創(chuàng)新點(diǎn)。在無人駕駛的自行車上進(jìn)行功能驗(yàn)證,應(yīng)該說施教授團(tuán)隊(duì)選擇如此應(yīng)用場景讓人眼前一亮,極具吸引力和沖擊力。
第二代天機(jī)芯(2017)具有高速度、高性能、低功耗等特點(diǎn),比TrueNorth芯片動能更全,靈話性和擴(kuò)展性更好,速度提高10倍。
現(xiàn)在看來,IBM研發(fā)True North芯片,Intel研發(fā)Loihi芯片,均偏重于底層理論研究,即偏重于對類腦脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及類腦算法的研究。脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SNN)是模擬生物神經(jīng)元連接和運(yùn)行方式的模型,通過計(jì)算產(chǎn)生神經(jīng)電脈沖進(jìn)行信息傳遞,這和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重連接+激活的方式有很大差別。目前國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界正致力于對SNN研究,期望突破深度學(xué)習(xí)算法,但對SNN的新算法的研究還處于發(fā)展的萌芽期。
現(xiàn)將已發(fā)布的搭載SNN芯片參數(shù)一覽表公布如下:
搭載脈沖神經(jīng)元(SNN)芯片參數(shù)一覽表
近年來,以深度學(xué)習(xí)算法為代表的人工智能技術(shù)發(fā)展迅速,鑒于深度學(xué)習(xí)并未能如人類真腦活動那樣具有自主思維、創(chuàng)意和靈感,加上深度學(xué)習(xí)自身存在一定缺陷,對于人工智能進(jìn)一步發(fā)展,人們期待新算法的出現(xiàn)。
當(dāng)今人工智能的發(fā)展,國內(nèi)外在突破深度學(xué)習(xí)算法基礎(chǔ)上出現(xiàn)了基于新算法的萌芽:
1. 基于生物脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類腦算法,其研究成果已破土萌芽(可參閱IBM、英特爾、清華、浙大的實(shí)例) 。
2.“腦機(jī)接口”算法,將人腦神經(jīng)元與腦外深度學(xué)習(xí)機(jī)器人(或機(jī)械手、計(jì)算機(jī))連接起來。如:今年8月美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)賀斌團(tuán)隊(duì)將一塊“腦機(jī)接口”芯片植入人腦,與大腦神經(jīng)元無創(chuàng)連接成功,從此可憑人的意念(思維或想象力)利用人腦神經(jīng)元來操控機(jī)器。今年發(fā)表的由俄羅斯“腦機(jī)接口”公司(Neurobotics)和莫斯科物理技術(shù)學(xué)院(MIPT)研發(fā)一種全新“腦機(jī)接口”算法,利用“腦機(jī)接口”將人腦(EEG)神經(jīng)元與深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)連接起來(本例采用無需植入大腦的非侵入電極),期望用于治療中風(fēng)患者。美國臉書(Facebook)和加州大學(xué)舊金山分校(UCSF)于今年7月發(fā)布的“腦機(jī)接口”技術(shù)(刊載于《Nature》子刊上),實(shí)時讀取人類語言、可用意念打字、用人眼超高精度攝像等。
3.知識驅(qū)動的核心算法(深度學(xué)習(xí)算法是純粹的數(shù)據(jù)驅(qū)動的算法)。IBM沃森(Watson)在醫(yī)療人工智能方面研究知識驅(qū)動,建立大規(guī)模的知識庫,研究知識表示和推理,專注于人工智能最核心的內(nèi)容,研發(fā)了以知識驅(qū)動或知識驅(qū)動和數(shù)據(jù)驅(qū)動相結(jié)合的核心算法,促使人工智能由感知階段上升到認(rèn)知階段。
歸納起來,未來突破深度學(xué)習(xí)的新算法有下列多種可能:
脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件實(shí)現(xiàn)與類腦智能算法
知識表示或數(shù)據(jù)與知識驅(qū)動相結(jié)合的認(rèn)知算法
將真腦與深度學(xué)習(xí)相連的腦機(jī)接口算法
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