類腦智能 讓機器人像人一樣思考

  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技術大學主辦，以“類腦智能，駕馭未來”為主題。論壇上，中科大類腦智能技術及應用國家工程實驗室發(fā)布最新研究成果，鵬城實驗室與類腦智能技術及應用國家工程實驗室簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，合肥市高新區(qū)人工智能項目舉行集中簽約儀式。眾多人工智能領域專家學者匯聚合肥，共議類腦智能前沿課題，為類腦智能技術發(fā)展、產業(yè)落地建言獻策，共繪類腦智能未來發(fā)展藍圖。

  “下一代人工智能”長啥樣

  當今世界，以人工智能為引領的新一輪科技革命和產業(yè)革命，正在重塑創(chuàng)新版圖，重構經濟格局。而被業(yè)界譽為“下一代人工智能”的類腦智能正處于研究、探索階段，已成為當下人工智能領域的熱點方向之一，也是各國必爭的重要戰(zhàn)略領域。“人工智能已經上升為國家戰(zhàn)略，類腦智能作為腦科學與人工智能的有機結合，是人工智能向前發(fā)展的一個重要方向，也是當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化的高級智能產物，具備超強能力、超高穩(wěn)健性、超低功耗等顯著優(yōu)點。中科大類腦智能技術及應用國家工程實驗室主任吳楓介紹，人腦重約1400克、功率約25瓦，但它實際上是一個有千億個神經元、萬千億個神經連接所組成的巨大網絡，目前已發(fā)現幾百個神經元、功能區(qū)，每秒可以進行TB級信息交換，人腦是比互聯網遠遠強大的網絡。類腦智能就是想模仿人腦，讓機器人像人一樣思考。腦科學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。

  “來自腦科學的啟發(fā)，即使是局部的借鑒，都能夠有效地提升現有人工智能模型與系統(tǒng)的智能水平?！眳菞魍嘎?，“類腦智能”是從大腦的神經結構、認知機制、學習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，克服當前的局限性，提升人工智能性能，包括準確性、魯棒性、自適應性、可泛化性、可解釋性等，實現綜合協(xié)同的人工智能技術。類腦智能研究的目標就是通過借鑒腦神經結構及信息處理機制，實現機制類腦、行為類人的下一代人工智能系統(tǒng)。

  習近平總書記強調，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的重要戰(zhàn)略抓手，是推動我國科技跨越發(fā)展、產業(yè)優(yōu)化升級、生產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目，探索大腦運作模式，力求研發(fā)更先進的信息通信技術。同年，美國宣布啟動腦研究計劃，旨在建立大腦神經元活動圖。2016年8月8日，國務院正式印發(fā)《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，戰(zhàn)略部署腦科學與類腦科學研究，類腦智能已成為世界各國競相角逐的戰(zhàn)略領域。

  “類腦智能”搶占全球賽道

  “在過去一年里，類腦智能技術及應用國家工程實驗室各項工作進展順利、成效顯著，在腦顯微成像設備與技術、腦顯微成像的自動分析技術與軟件、類腦智能模型技術、類腦芯片等方面，取得了一系列突破性的進展與創(chuàng)新成果。”羅喜勝說。

  近年來，安徽省、合肥市高度重視人工智能，尤其在類腦智能領域持續(xù)加大支持力度。2017年1月，國家發(fā)改委批復了類腦智能技術及應用國家工程實驗室，這是我國類腦智能領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單元，居于全國領先地位。該實驗室由中科大承建，融合了該校信息、生物、物理、計算機等眾多優(yōu)秀學科，也發(fā)揮了該校學科群優(yōu)勢和跨學科聚集能力，聯建單位包括復旦大學、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，該實驗室自2017年5月成立以來，在類腦智能前沿科學、類腦智能開放平臺、產業(yè)孵化等方面，取得多項實質性進展。其中，在腦成像設備與系統(tǒng)研制方面，完成全球最快的高通量、高分辨率腦成像設備研制，可在2小時內完成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網絡聯結圖譜和全腦神經細胞活動圖譜；可對PB級腦數據進行分析，實現全腦三維數據重建、腦圖可視化。在類腦感知與理解技術方面，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方面獲得國際領先技術專利近200項。在類腦神經芯片方面，初步設計實現了低功耗“存-算一體”的數?；旌仙窠浽酒?，存儲與計算深度融合，大幅提升計算性能、集成度，運算功耗在微瓦級，相比傳統(tǒng)運算電路的毫瓦級功耗降低了3個數量級。

  兩年來，該實驗室相關成果陸續(xù)獲得國家自然科學二等獎和省科學技術獎一等獎，2018年更是包攬視頻內容相關度預測挑戰(zhàn)賽等近20項國際頂級大賽冠、亞軍。在產業(yè)落地融合方面，中科類腦與該實驗室共同建設了“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，提供數千張顯卡運算的硬件資源，同時已開放100類通用數據集、180項人工智能前沿算法，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年人工智能與實體經濟深度融合創(chuàng)新項目”，為我省唯一入選平臺項目。作為國內首家類腦智能技術及應用科技創(chuàng)新公司，中科類腦研發(fā)的智能動態(tài)交通執(zhí)法機器人、類腦智能計算一體機、智能手語識別系統(tǒng)等產品，功能強大、優(yōu)勢明顯，具有廣闊的應用前景。

  “腦”力激蕩共繪發(fā)展藍圖

  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構領導、學術專家、企業(yè)領袖到場，除展示類腦智能技術及應用國家工程實驗室在過去一年里的最新科研成果外，還通過學術報告、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學研協(xié)同發(fā)展、創(chuàng)新合作，助推合肥打造國內智能產業(yè)基地進程，全面助力我國人工智能產業(yè)發(fā)展。

  “發(fā)展新一代人工智能，合肥有前瞻、有底蘊、有空間?！焙戏适谐崭笔虚L羅云峰說。在人工智能領域，合肥擁有全國首個類腦智能技術及應用國家工程實驗室、首個智能語音國家級產業(yè)基地中國聲谷，初步構建了由基礎支撐、關鍵技術到行業(yè)應用的人工智能全產業(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?，我們將進一步加強政策支持，優(yōu)化服務配套，集聚優(yōu)質人才，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，僅教授算法或應用是不完整的。“人工智能和機器智能有巨大差別，人的大腦是小數據、大任務，機器智能是大數據、小任務。”浙江大學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，但實現起來也是一個漫長的征程。

  “希望類腦智能技術及應用國家工程實驗室建立相關應用研究平臺，著力解決行業(yè)發(fā)展的關鍵重大技術問題，提高產業(yè)自主創(chuàng)新能力，更好地為國家和行業(yè)發(fā)展服務，立志在合肥打造出國內智能產業(yè)核心基地。”羅喜勝說，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，全力支持實驗室的發(fā)展，也全力支持實驗室開展相關產業(yè)的關鍵技術攻關、重要技術標準研究和制定，集聚培養(yǎng)產業(yè)發(fā)展的技術創(chuàng)新人才，解決國家關鍵性的“卡脖子”技術問題。