发轫于1956年的人工智能,曾试图赋予计算机更多的类人智能,但至今仍未成功。近年来,“类脑计算”却从理念走向实践。类脑计算机的“类”,不是等待理解人类智能的机理后再行模拟,而是从结构层次仿真入手,间接达到功能模拟目的。主要可分为三个层次:
结构层次模仿 是将大脑作为一个物质和生理对象解析,获得基本单元(各类神经元和神经突触等)的功能及其连接关系(网络结构)。2014年6月,美国发布脑计划12年规划,目标是绘制出堪比“人类基因图谱”的“人类大脑动态图谱”。相关进展表明,对人类大脑结构的解析有望在十年内获得重大突破。
器件层次逼近 是指研制能够模拟神经元和神经突触功能的微纳光电器件,从而在有限的物理空间和功耗条件下构造出人脑规模的神经网络系统。德国科学家今年3月在一个8英寸硅片上集成了20万神经元和5000万突触,采用这种“神经形态处理器”的计算机已经成功运行。
智能层次超越 是指通过软件对类脑计算机进行信息刺激、训练和学习。刺激源可以是虚拟环境,也可以是来自现实环境的各种信息(例如互联网大数据)和信号(例如遍布全球的摄像头和各种物联网传感器),还可以是机器人“身体”在自然环境中探索和互动。在这个过程中,类脑计算机能够调整神经网络的突触连接关系及连接强度,实现学习、记忆、识别、会话、推理以及更高级的智能。
(《光明日报》12.6 黄铁军)