專訪新氦類腦智能江偉杰:類腦技術(shù)究竟意義何在?
低功耗、高智能的類腦技術(shù)
類腦技術(shù)采用了和傳統(tǒng)計算機完全不同的架構(gòu),利用基于時序的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),處理復雜的計算任務。江偉杰舉了一個形象生動的例子,解釋基于時序的脈沖編碼和傳統(tǒng)二進制編碼的差別。
假設(shè)房間里裝了智能攝像頭,為了達到安防效果,它需要隨時在線,即使房間里大部分時間空空蕩蕩,它也必須一幀一幀拍攝下去。
但脈沖結(jié)構(gòu)是事件驅(qū)動的,類腦技術(shù)的神經(jīng)單元只有在接收或發(fā)出尖峰信號時才處于活躍狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)下,系統(tǒng)只有在房間里有人闖入時才做出反應,若無事件發(fā)生,系統(tǒng)將保持閑置狀態(tài),這將大大縮減計算量。
除此之外,類腦的計算原理與計算機二進制亦不同。江偉杰介紹,計算機二進制的世界是非黑即白的,只有對錯兩種選擇,但類腦的模擬計算世界不是簡單的二元論。
類腦芯片元件模擬了神經(jīng)元被流過突觸的離子激活的工作原理,它通過交換梯度信號或權(quán)重信號激活,達到模擬人腦處理信息的目的。和人腦一樣,類腦芯片擅長的不是“粗暴”的二進制計算方式,而是高進制的復雜運算,例如推理、識別。
“類腦模擬計算的密度比二進制大很多,但精度上有所欠缺。”江偉杰告訴億歐。
“很多人談到類腦技術(shù),總是要把它定位成比人工智能更高級的存在,但這種態(tài)度我并不認同。”他直言,“人工智能在很多方面有非常獨特的優(yōu)越性,類腦技術(shù)和人工智能的關(guān)系,應該是互補而不是替代的關(guān)系。在技術(shù)應用中,我們的態(tài)度很簡單,哪個好用就用哪個”。
舉例來說,AlphaGo用精妙的算法打敗世界冠軍李世石,展示了人工智能的巨大潛力。在9*9的棋盤上,規(guī)則是固定的,系統(tǒng)只需要大量數(shù)據(jù)作為輸入,通過不斷訓練檢查結(jié)果,再校對調(diào)整參數(shù),即能得到最優(yōu)擬合方程。
“但下棋不會是類腦技術(shù)所涉獵的領(lǐng)域!苯瓊ソ苷f,“類腦擅長的是推理,是在小樣本、高噪聲環(huán)境下解決問題。”
如果說人工智能長于應對大樣本條件下的經(jīng)典問題,那么類腦技術(shù)則是解決鮮有先例、不易總結(jié)的“疑難雜癥”。在現(xiàn)實應用中,兩種技術(shù)互為補充,讓各行各業(yè)更“智能”。
類腦前沿應用
2013年,歐盟人腦旗艦計劃發(fā)布,該項目如是表明類腦技術(shù)的重要性:“在未來10到20年內(nèi),誰要引領(lǐng)世界經(jīng)濟,誰就必須在這個領(lǐng)域領(lǐng)先!
在此后的多年里,類腦技術(shù)在全球取得了飛速進展。
2014年,美國IBM開發(fā)出與人腦類似的TrueNorth系統(tǒng)。它模仿人類大腦結(jié)構(gòu),每顆芯片內(nèi)置100萬個模擬神經(jīng)元和2.56億個模擬神經(jīng)突觸,組成具有4800萬個神經(jīng)元的網(wǎng)絡(luò),智力水平抵得上一只小老鼠,而能耗僅為2.5瓦。
2019年7月,在美國國防部高級研究計劃局電子復興峰會上,英特爾隆重展示了其“Pohoiki Beach”芯片系統(tǒng)。它含有800多萬神經(jīng)元,在人工智能任務中執(zhí)行速度比傳統(tǒng)CPU快一千倍,能效提高一萬倍,已能勝任觸覺感知、假肢控制、玩桌足球等簡單任務。
時隔半月后,清華大學類腦計算研究中心施路平團隊發(fā)布“天機”芯片,登上《自然》(Nature)封面,實現(xiàn)了中國在芯片和人工智能兩大領(lǐng)域《自然》論文零的突破。這款芯片包含了大約4萬神經(jīng)元和1000萬突觸,被搭載在自動行駛自行車上,能夠?qū)崿F(xiàn)目標探測和追蹤、語音識別、避障、平衡控制、自主決策等多項功能。
“盡管芯片產(chǎn)業(yè)西方領(lǐng)先,但在類腦這一全新技術(shù)上,大家在同一起跑線上!苯瓊ソ苷f。
天機芯不僅是世界首款異構(gòu)融合類腦芯片,也是首款既支持脈沖神經(jīng)又支持人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能芯片。它融合了計算機科學和腦科學領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢,成為第六屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會上15項世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果之一。
在類腦技術(shù)研發(fā)上,中國比肩西方,甚至走在了前列。而在行業(yè)應用上,江偉杰所在的新氦類腦智能平臺,致力于為整個產(chǎn)業(yè)共享核心資源,孵化類腦技術(shù)的具體應用。
江偉杰向億歐介紹了幾個類腦技術(shù)的應用案例。
例如,某藥企在產(chǎn)品銷售過程中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有渠道利用規(guī)則漏洞作虛假交易,以騙取業(yè)績提成。傳統(tǒng)方法是請審計專家做風險提示,準確率大概在15%左右。后來藥企訴諸AI技術(shù),但當專家測試交易模型后,卻發(fā)現(xiàn)結(jié)果的準確率僅達到5%,原因在于復雜的高噪聲環(huán)境中,算法模型準確性大大降低。
而當類腦技術(shù)被用于檢查虛假交易時,系統(tǒng)僅僅用最原始的個別交易記錄,通過本地學習、推理演繹,便將風險提示命中率提高到60%左右,大大節(jié)省了人工成本。
再例如,某些大型工廠需要檢查設(shè)備是否出現(xiàn)裂縫,由于數(shù)據(jù)量稀少,AI算法在小樣本環(huán)境下近乎失效。但類腦系統(tǒng)利用推理方式,可以通過已有的模型去適應這些樣本或小樣本場景,很好地解決了這一問題。
“在垂直應用上,類腦技術(shù)還有很大的發(fā)揮空間。”江偉杰說道。目前,類腦技術(shù)在個別高噪聲、小樣本場景下已有嘗試,對于經(jīng)典人工智能算法表現(xiàn)好的場景,倒不見得有優(yōu)勢。
“我們不僅要懂技術(shù),更要理解中國廣闊的應用場景,理解社會環(huán)境!碑斦劦轿磥,江偉杰如是展望,“我相信未來10年,中國類腦技術(shù)一定會取得大發(fā)展。”
相比于計算機“單純”的零一世界,類腦的世界復雜、多樣,充滿了重重挑戰(zhàn)。當前,無論在前沿技術(shù)研發(fā),還是垂直行業(yè)應用上,中國都取得了卓越的進步。在制度不斷完善、技術(shù)不斷改進的未來,人腦讀懂人腦,將不是夢想。
作者:黃依婷
請輸入評論內(nèi)容...
請輸入評論/評論長度6~500個字
最新活動更多
-
10月31日立即下載>> 【限時免費下載】TE暖通空調(diào)系統(tǒng)高效可靠的組件解決方案
-
即日-11.13立即報名>>> 【在線會議】多物理場仿真助跑新能源汽車
-
11月28日立即報名>>> 2024工程師系列—工業(yè)電子技術(shù)在線會議
-
12月19日立即報名>> 【線下會議】OFweek 2024(第九屆)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大會
-
即日-12.26火熱報名中>> OFweek2024中國智造CIO在線峰會
-
即日-2025.8.1立即下載>> 《2024智能制造產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展藍皮書》
推薦專題
- 高級軟件工程師 廣東省/深圳市
- 自動化高級工程師 廣東省/深圳市
- 光器件研發(fā)工程師 福建省/福州市
- 銷售總監(jiān)(光器件) 北京市/海淀區(qū)
- 激光器高級銷售經(jīng)理 上海市/虹口區(qū)
- 光器件物理工程師 北京市/海淀區(qū)
- 激光研發(fā)工程師 北京市/昌平區(qū)
- 技術(shù)專家 廣東省/江門市
- 封裝工程師 北京市/海淀區(qū)
- 結(jié)構(gòu)工程師 廣東省/深圳市