類腦智能 讓機(jī)器人像人一樣思考

  6月30日，第三屆中國(合肥)類腦智能高峰論壇在合肥舉行。本屆論壇由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)主辦，以“類腦智能，駕馭未來”為主題。論壇上，中科大類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室發(fā)布最新研究成果，鵬城實(shí)驗(yàn)室與類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，合肥市高新區(qū)人工智能項(xiàng)目舉行集中簽約儀式。眾多人工智能領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者匯聚合肥，共議類腦智能前沿課題，為類腦智能技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)落地建言獻(xiàn)策，共繪類腦智能未來發(fā)展藍(lán)圖。

  “下一代人工智能”長啥樣

  當(dāng)今世界，以人工智能為引領(lǐng)的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命，正在重塑創(chuàng)新版圖，重構(gòu)經(jīng)濟(jì)格局。而被業(yè)界譽(yù)為“下一代人工智能”的類腦智能正處于研究、探索階段，已成為當(dāng)下人工智能領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向之一，也是各國必爭的重要戰(zhàn)略領(lǐng)域。“人工智能已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略，類腦智能作為腦科學(xué)與人工智能的有機(jī)結(jié)合，是人工智能向前發(fā)展的一個重要方向，也是當(dāng)前國際重要科技前沿?！敝锌拼蟾毙ｉL羅喜勝表示。

  人腦是自然界幾億年進(jìn)化的高級智能產(chǎn)物，具備超強(qiáng)能力、超高穩(wěn)健性、超低功耗等顯著優(yōu)點(diǎn)。中科大類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室主任吳楓介紹，人腦重約1400克、功率約25瓦，但它實(shí)際上是一個有千億個神經(jīng)元、萬千億個神經(jīng)連接所組成的巨大網(wǎng)絡(luò)，目前已發(fā)現(xiàn)幾百個神經(jīng)元、功能區(qū)，每秒可以進(jìn)行TB級信息交換，人腦是比互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)。類腦智能就是想模仿人腦，讓機(jī)器人像人一樣思考。腦科學(xué)研究給計算模型帶來啟發(fā)，為人工智能發(fā)展指明方向——“類腦”，是人工智能發(fā)展的必要途徑。

  “來自腦科學(xué)的啟發(fā)，即使是局部的借鑒，都能夠有效地提升現(xiàn)有人工智能模型與系統(tǒng)的智能水平?！眳菞魍嘎?，“類腦智能”是從大腦的神經(jīng)結(jié)構(gòu)、認(rèn)知機(jī)制、學(xué)習(xí)特性等多個層面尋求啟發(fā)，提出新的人工智能計算模型與方法，克服當(dāng)前的局限性，提升人工智能性能，包括準(zhǔn)確性、魯棒性、自適應(yīng)性、可泛化性、可解釋性等，實(shí)現(xiàn)綜合協(xié)同的人工智能技術(shù)。類腦智能研究的目標(biāo)就是通過借鑒腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)及信息處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)機(jī)制類腦、行為類人的下一代人工智能系統(tǒng)。

  習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，加快發(fā)展新一代人工智能是我們贏得全球科技競爭主動權(quán)的重要戰(zhàn)略抓手，是推動我國科技跨越發(fā)展、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、生產(chǎn)力整體躍升的重要戰(zhàn)略資源。早在2013年，歐盟就已啟動人類大腦項(xiàng)目，探索大腦運(yùn)作模式，力求研發(fā)更先進(jìn)的信息通信技術(shù)。同年，美國宣布啟動腦研究計劃，旨在建立大腦神經(jīng)元活動圖。2016年8月8日，國務(wù)院正式印發(fā)《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，戰(zhàn)略部署腦科學(xué)與類腦科學(xué)研究，類腦智能已成為世界各國競相角逐的戰(zhàn)略領(lǐng)域。

  “類腦智能”搶占全球賽道

  “在過去一年里，類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作進(jìn)展順利、成效顯著，在腦顯微成像設(shè)備與技術(shù)、腦顯微成像的自動分析技術(shù)與軟件、類腦智能模型技術(shù)、類腦芯片等方面，取得了一系列突破性的進(jìn)展與創(chuàng)新成果?！绷_喜勝說。

  近年來，安徽省、合肥市高度重視人工智能，尤其在類腦智能領(lǐng)域持續(xù)加大支持力度。2017年1月，國家發(fā)改委批復(fù)了類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室，這是我國類腦智能領(lǐng)域迄今唯一的國家級科研平臺，是合肥綜合性國家科技中心的重要建設(shè)單元，居于全國領(lǐng)先地位。該實(shí)驗(yàn)室由中科大承建，融合了該校信息、生物、物理、計算機(jī)等眾多優(yōu)秀學(xué)科，也發(fā)揮了該校學(xué)科群優(yōu)勢和跨學(xué)科聚集能力，聯(lián)建單位包括復(fù)旦大學(xué)、中科院沈陽自動化研究所、中科院微電子所、百度公司、微軟亞洲研究院、科大訊飛等。

  吳楓介紹，該實(shí)驗(yàn)室自2017年5月成立以來，在類腦智能前沿科學(xué)、類腦智能開放平臺、產(chǎn)業(yè)孵化等方面，取得多項(xiàng)實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。其中，在腦成像設(shè)備與系統(tǒng)研制方面，完成全球最快的高通量、高分辨率腦成像設(shè)備研制，可在2小時內(nèi)完成0.5微米分辨率的小鼠全腦成像；能快速獲取及分析全腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)圖譜和全腦神經(jīng)細(xì)胞活動圖譜；可對PB級腦數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)全腦三維數(shù)據(jù)重建、腦圖可視化。在類腦感知與理解技術(shù)方面，目前已在腦啟發(fā)式信號感知、語義識別、信息理解及控制與決策等理論方法與技術(shù)方面獲得國際領(lǐng)先技術(shù)專利近200項(xiàng)。在類腦神經(jīng)芯片方面，初步設(shè)計實(shí)現(xiàn)了低功耗“存-算一體”的數(shù)?；旌仙窠?jīng)元芯片，存儲與計算深度融合，大幅提升計算性能、集成度，運(yùn)算功耗在微瓦級，相比傳統(tǒng)運(yùn)算電路的毫瓦級功耗降低了3個數(shù)量級。

  兩年來，該實(shí)驗(yàn)室相關(guān)成果陸續(xù)獲得國家自然科學(xué)二等獎和省科學(xué)技術(shù)獎一等獎，2018年更是包攬視頻內(nèi)容相關(guān)度預(yù)測挑戰(zhàn)賽等近20項(xiàng)國際頂級大賽冠、亞軍。在產(chǎn)業(yè)落地融合方面，中科類腦與該實(shí)驗(yàn)室共同建設(shè)了“類腦智能開放平臺”，面向中小企業(yè)、傳統(tǒng)企業(yè)和科研院所，提供數(shù)千張顯卡運(yùn)算的硬件資源，同時已開放100類通用數(shù)據(jù)集、180項(xiàng)人工智能前沿算法，為開發(fā)者群體打造高效、開源的人工智能開發(fā)和計算環(huán)境。2018年9月，這一平臺成功入選工信部“2018年人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合創(chuàng)新項(xiàng)目”，為我省唯一入選平臺項(xiàng)目。作為國內(nèi)首家類腦智能技術(shù)及應(yīng)用科技創(chuàng)新公司，中科類腦研發(fā)的智能動態(tài)交通執(zhí)法機(jī)器人、類腦智能計算一體機(jī)、智能手語識別系統(tǒng)等產(chǎn)品，功能強(qiáng)大、優(yōu)勢明顯，具有廣闊的應(yīng)用前景。

  “腦”力激蕩共繪發(fā)展藍(lán)圖

  主題演講、集中簽約、專題報告、圓桌對話……本屆大會延續(xù)了前兩屆“類腦智能，駕馭未來”的主題，邀請了政府及科研機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)術(shù)專家、企業(yè)領(lǐng)袖到場，除展示類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室在過去一年里的最新科研成果外，還通過學(xué)術(shù)報告、演講、圓桌對話等形式，全方位更豐富地展示各方見解，旨在推動類腦智能產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展、創(chuàng)新合作，助推合肥打造國內(nèi)智能產(chǎn)業(yè)基地進(jìn)程，全面助力我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

  “發(fā)展新一代人工智能，合肥有前瞻、有底蘊(yùn)、有空間?！焙戏适谐?wù)副市長羅云峰說。在人工智能領(lǐng)域，合肥擁有全國首個類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室、首個智能語音國家級產(chǎn)業(yè)基地中國聲谷，初步構(gòu)建了由基礎(chǔ)支撐、關(guān)鍵技術(shù)到行業(yè)應(yīng)用的人工智能全產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，在賽迪顧問發(fā)布的《中國人工智能城市發(fā)展白皮書》中，合肥位列人工智能城市第五、人工智能科研第三?！拔磥?，我們將進(jìn)一步加強(qiáng)政策支持，優(yōu)化服務(wù)配套，集聚優(yōu)質(zhì)人才，以加快發(fā)展新一代人工智能為戰(zhàn)略抓手，撬動合肥科技創(chuàng)新發(fā)展、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級和競爭力的整體躍升?！绷_云峰表示。

  “人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，最重要的是人才?！敝锌圃河嬎闼芯繂T陳云霽說，培養(yǎng)人工智能人才不是培養(yǎng)人工智能的使用者，而是培養(yǎng)對人工智能系統(tǒng)和芯片有所理解的人、有所興趣的人，僅教授算法或應(yīng)用是不完整的?！叭斯ぶ悄芎蜋C(jī)器智能有巨大差別，人的大腦是小數(shù)據(jù)、大任務(wù)，機(jī)器智能是大數(shù)據(jù)、小任務(wù)?！闭憬髮W(xué)人工智能研究所所長吳飛表示，從能耗比以及計算模式來看，人腦和計算腦具有天壤之別，類腦智能優(yōu)勢明顯，但實(shí)現(xiàn)起來也是一個漫長的征程。

  “希望類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實(shí)驗(yàn)室建立相關(guān)應(yīng)用研究平臺，著力解決行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵重大技術(shù)問題，提高產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力，更好地為國家和行業(yè)發(fā)展服務(wù)，立志在合肥打造出國內(nèi)智能產(chǎn)業(yè)核心基地?！绷_喜勝說，中科大將充分發(fā)揮在科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)方面的優(yōu)勢，全力支持實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展，也全力支持實(shí)驗(yàn)室開展相關(guān)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究和制定，集聚培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)創(chuàng)新人才，解決國家關(guān)鍵性的“卡脖子”技術(shù)問題。