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類腦智能成為人工智能發(fā)展新路徑
發(fā)布時間：2019-04-12 分類：趨勢研究
最近這兩年時間，人工智能成了最熱議的話題。目前的人工智能是通過一定算法+數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)得到正確的答案，這個算法與人腦的思考方式還有很大的不同，所以在很多領(lǐng)域依然有著非常大的局限性。
類腦智能是利用神經(jīng)形態(tài)計算來模擬人類大腦處理信息的過程，是人工智能的終極目標(biāo)。類腦智能則會開啟一個全新的人工智能時代，將會在認(rèn)知智能領(lǐng)域得到非常大的突破。屆時，人工智能將可以替代70%的工作，影響每個行業(yè)的發(fā)展。
類腦智能的定義
類腦智能是受大腦神經(jīng)運行機(jī)制和認(rèn)知行為機(jī)制啟發(fā)，以計算建模為手段，通過軟硬件協(xié)同實現(xiàn)的機(jī)器智能。類腦智能具備信息處理機(jī)制上類腦、認(rèn)知行為表現(xiàn)上類人、智能水平上達(dá)到或超越人的特點。2018年8月，Gartner公司發(fā)布2018年新興技術(shù)成熟度曲線，公布了5大新興技術(shù)趨勢，其中類腦智能、神經(jīng)芯片硬件和腦機(jī)接口作為重要技術(shù)趨勢。
類腦智能帶來的恐慌
很多人會恐懼人工智能的到來，特別是類腦智能的突破，認(rèn)為這將會直接導(dǎo)致員工的失業(yè)。資本家考慮的是利潤的最大化，而通過人工智能代替一部分腦力勞動者，從而節(jié)省人力成本，增加利潤，這個思考完全正確，也會是必然的發(fā)展趨勢。但失業(yè)并不等于沒有機(jī)會再就業(yè)，很多巨頭公司都開放了人工智能平臺，通過這些現(xiàn)有的開放的人工智能平臺，我們也可以完成再就業(yè)。
就像工業(yè)革命讓紡布工人失業(yè)一樣，就像機(jī)器人革命讓流水線工人下崗一樣，類腦智能的發(fā)展將會代替非常多的崗位，同時也將解放人類的大腦，讓我們的大腦不再做重復(fù)性腦力勞動，進(jìn)而向創(chuàng)意、創(chuàng)新等需要靈感的工作靠攏。
類腦智能能解決人工智能的瓶頸
目前，全球人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過500億美元。其中，我國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)到90億美元左右。
在下一階段，得益于技術(shù)持續(xù)進(jìn)步和商業(yè)模式不斷完善，全球人工智能市場需求將進(jìn)一步快速釋放，帶動2020年全球人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1300億美元，年均增速達(dá)到60%。
不過，人工智能雖然已取得長足的進(jìn)步，但至今仍無一個通用智能系統(tǒng)能夠真正接近人類水平。人工智能的發(fā)展仍然存在著不少缺陷，這制約了人工智能應(yīng)用的全面推廣。
要突破這些瓶頸，需要新一代的智能技術(shù)革命，類腦智能正是人們的期待所在。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，實現(xiàn)機(jī)制類腦、行為類人的下一代人工智能系統(tǒng)。它在信息處理機(jī)制上類腦，認(rèn)知行為和智能水平上類人，目標(biāo)是使機(jī)器實現(xiàn)人類具有的多種認(rèn)知能力及其協(xié)同機(jī)制，最終達(dá)到或超越人類智能水平。
類腦智能的終極目標(biāo)
類腦智能將成為弱人工智能通往強(qiáng)人工智能的途徑。強(qiáng)人工智能觀點就認(rèn)為有可能制造出真正能推理和解決問題的智能機(jī)器，并且，這樣的機(jī)器將被認(rèn)為是有知覺的，有自我意識的。目前類腦智能取得的進(jìn)展只是對腦工作原理初步的借鑒，未來的機(jī)器智能研究需與腦神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)深度交叉融合，結(jié)合“硬技術(shù)”和“軟設(shè)計”(算法)的突破。到那樣一個時代，尋找到自我的可能性就更低了。
大至火箭發(fā)射、太空探測、國防裝備，小至手臂機(jī)器人、汽車噴漆、無人駕駛汽車、看病診斷、天氣預(yù)測，包括機(jī)器人足球賽等等，無不和智能科學(xué)息息相關(guān)，它已經(jīng)深入到百姓日常生活的各個領(lǐng)域。
未來在交通方面會更加智能化，智能交通系統(tǒng)是一種先進(jìn)的運輸管理模式。一個成功的智能交通系統(tǒng)，要做到人、車、路整個大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，通過搜集信息來計算：路能容納多少車，客流量需要多少車，車怎么發(fā)揮最大的效益，最終做到有人必有車，有車必有路。
智能家居系統(tǒng)，則為普通消費者提供人性化、主動管家式的服務(wù)系統(tǒng)。當(dāng)主人外出時，可以命令各種系統(tǒng)自動工作，比如關(guān)掉冷氣、音響和電視機(jī)的電源，接電話自動留言等。當(dāng)主人回家后，可以發(fā)出指令，打開空調(diào)，調(diào)節(jié)室內(nèi)光線，開啟自動做飯系統(tǒng)做飯、煮咖啡等。
到21世紀(jì)中葉，人類生命的形式也許會發(fā)生變化。智能芯片的植入將增強(qiáng)人類的思考能力，并且開始向一種新型的人/機(jī)復(fù)合智能形式過渡。
類腦智能發(fā)展現(xiàn)狀
我國科技、經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展對神 經(jīng)科學(xué)和人工智能技術(shù)發(fā)展提出了巨大的需求。以神經(jīng)計、仿真記憶存儲、智能機(jī)器為代表的戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)增長點，也將成為搶占未來20-30 年智能社會和超智能社會發(fā)展先機(jī)的關(guān)鍵。我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對神經(jīng)科學(xué)和類腦人工智能發(fā)展存在巨大需求。
當(dāng)前，神經(jīng)科學(xué)和類腦人工智能技術(shù)正處于國際大變革前夜，作為建設(shè)中的科技強(qiáng)國，我國神經(jīng)科學(xué)和類腦人工智能已經(jīng)進(jìn)入必須有所作為、不進(jìn)則退的關(guān)鍵時期，需要加快重大科技計劃部署。
每一次技術(shù)的革新必將引起類腦科技進(jìn)步，也只有與其他眾多技術(shù)一道發(fā)展，類腦科技才有強(qiáng)勁的發(fā)展動力。另外為了實現(xiàn)我國類腦科技進(jìn)步，早日達(dá)到國際先進(jìn)水平，加入、參與國際合作是捷徑。當(dāng)前我國類腦技術(shù)研究可以說與西方站在一起跑線上，所以必須抓住這關(guān)鍵時點，爭取有所作為，搶占未來20到30年智能社會和超智能社會發(fā)展先機(jī)。
類腦智能爆發(fā)的背后原因
互聯(lián)網(wǎng)大腦的形成不是一蹴而就，在1969年互聯(lián)網(wǎng)誕生之后，其結(jié)構(gòu)和功能不斷迭代，特別在21世紀(jì)以后，互聯(lián)網(wǎng)從類腦的神經(jīng)元，感覺神經(jīng)系統(tǒng)、運動神經(jīng)系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、神經(jīng)纖維等等方向不斷加速進(jìn)化，在20年的時間里為今天類腦巨系統(tǒng)的爆發(fā)奠定基礎(chǔ)。
應(yīng)該指出，中國在這個領(lǐng)域的進(jìn)展走在世界領(lǐng)先位置，這主要的得益于中國在互聯(lián)網(wǎng)，傳感器網(wǎng)絡(luò)，智能制造以及互聯(lián)網(wǎng)大腦基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域的深入發(fā)展。下面我們從時間角度看一下互聯(lián)網(wǎng)大腦如何一步步推動科技熱點的不斷產(chǎn)生。
2020年之后，以人類群體智慧和互聯(lián)網(wǎng)人工智能為代表的兩大智能方式在智慧社會的發(fā)展中不斷融合和互補(bǔ)，形成互聯(lián)網(wǎng)類腦巨系統(tǒng)的左右大腦架構(gòu)，驅(qū)動智慧社會不斷向前進(jìn)化。
科類腦智能域面臨的難題
1.視覺感知難。但自然條件下，視覺圖像由于光線、視角、物體運動等多類不穩(wěn)定因素的綜合影響很難被準(zhǔn)確識別。盡管一系列性能優(yōu)異的深度學(xué)習(xí)理論模型大量涌現(xiàn)，但復(fù)雜環(huán)境中的視覺感知依然是一大難點，目前突破有限。
2.溝通交流難。機(jī)器人“聽懂”后，其“中樞系統(tǒng)”會做出相應(yīng)的動作指示或通過語音合成器模擬人類說話。在嘈雜的現(xiàn)實環(huán)境中，現(xiàn)有的語音識別技術(shù)很難成功而高效地實現(xiàn)語音識別、理解和處理操作。
3.大腦思考難。隨著機(jī)器人應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)充，“大腦”容量、思維速度等都有更高要求。目前科學(xué)家們嘗試著將云計算、云存儲等先進(jìn)技術(shù)引入到機(jī)器人后臺上，努力讓機(jī)器人“大腦”向著信息更豐富、運算更快、反應(yīng)更準(zhǔn)確、學(xué)習(xí)更靈活的方向邁進(jìn)。
結(jié)尾
類腦智能技術(shù)充分學(xué)習(xí)人腦的思維模式，從仿生角度努力尋求人工智能的突破。這一熱門學(xué)科前景誘人，應(yīng)用范圍廣闊?？茖W(xué)家們曾預(yù)言一個國家類腦智能的發(fā)展水平將極大程度影響該國在軍事、工業(yè)等眾多行業(yè)的發(fā)展，因此類腦智能技術(shù)的發(fā)展顯得尤為重要與急迫。
