除了會(huì)看會(huì)聽(tīng)，還會(huì)“聞”。近日，一直致力于模仿人類五感的人工智能又有新突破，通過(guò)神經(jīng)擬態(tài)芯片，人工智能已經(jīng)掌握了丙酮、氨和甲烷等10種氣味的神經(jīng)表征，強(qiáng)烈的環(huán)境干擾也不會(huì)影響它對(duì)氣味的準(zhǔn)確識(shí)別。這項(xiàng)由英特爾研究院與美國(guó)康奈爾大學(xué)共同參與的研究成果，日前發(fā)表于《自然·機(jī)器智能》雜志上。
神經(jīng)擬態(tài)即通過(guò)模擬人腦神經(jīng)元的工作機(jī)制，讓計(jì)算機(jī)具備像人一樣的自然智能特性。英特爾公布的另一項(xiàng)研究顯示，將上述768塊神經(jīng)擬態(tài)芯片集成在5臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器大小的機(jī)箱中形成的神經(jīng)擬態(tài)系統(tǒng)——Pohoiki Springs，已經(jīng)相當(dāng)于擁有了1億個(gè)神經(jīng)元的大腦，而這相當(dāng)于一個(gè)小型哺乳動(dòng)物的大腦神經(jīng)元數(shù)量。
通過(guò)堆疊芯片形成的神經(jīng)擬態(tài)系統(tǒng)似乎讓我們看到了“機(jī)器可以和人一樣聰明”的希望，那神經(jīng)擬態(tài)芯片及大規(guī)模集成系統(tǒng)的就緒，是否意味著“強(qiáng)認(rèn)知、小樣本學(xué)習(xí)”的神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算有了規(guī)模商用的可能?
神經(jīng)擬態(tài)訓(xùn)練無(wú)需大量樣本
目前深度學(xué)習(xí)算法作為實(shí)現(xiàn)人工智能的重要技術(shù)手段，被廣泛應(yīng)用于各類人工智能成果中。對(duì)于以深度學(xué)習(xí)算法為支撐的人工智能成果，數(shù)據(jù)可以說(shuō)是研究的血液。數(shù)據(jù)量越大，數(shù)據(jù)質(zhì)量越高，深度學(xué)習(xí)所表現(xiàn)的性能也就越好。但在不少研究環(huán)境中，由于涉及隱私安全以及客觀條件限制，有效數(shù)據(jù)難以獲得。
“深度學(xué)習(xí)雖然取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但仍局限在圖像和語(yǔ)音等方面的分類和識(shí)別中。”英特爾中國(guó)研究院院長(zhǎng)宋繼強(qiáng)說(shuō)，人類視覺(jué)、語(yǔ)音兩類數(shù)據(jù)容易獲得和標(biāo)注，滿足了深度學(xué)習(xí)的必要條件，研究及應(yīng)用相對(duì)成熟，但味覺(jué)和嗅覺(jué)的研究卻沒(méi)那么樂(lè)觀。
對(duì)于傳統(tǒng)的人工智能來(lái)說(shuō)，主流的深度學(xué)習(xí)方法，可能需要設(shè)置上億個(gè)參數(shù)，訓(xùn)練數(shù)十萬(wàn)次，才能辨別出貓和狗的區(qū)別，更不用說(shuō)更為陌生的氣味識(shí)別領(lǐng)域。但是，即便對(duì)于一個(gè)幾歲的嬰孩來(lái)說(shuō)，他們辨認(rèn)動(dòng)物、識(shí)別氣味只需要幾次就夠了。
普通人經(jīng)過(guò)訓(xùn)練能區(qū)分三四百種到數(shù)千種氣味，但現(xiàn)實(shí)世界可以區(qū)分的氣味超過(guò)萬(wàn)種。為模擬人類嗅到氣味的大腦運(yùn)行機(jī)制，研究人員采用了一套源自人類大腦嗅覺(jué)回路結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)相結(jié)合的神經(jīng)算法訓(xùn)練神經(jīng)擬態(tài)芯片，僅需單一樣本，神經(jīng)擬態(tài)芯片便可學(xué)會(huì)識(shí)別10種氣味，且不會(huì)破壞它對(duì)已學(xué)氣味的記憶。
宋繼強(qiáng)表示，即便是此前最先進(jìn)的深度學(xué)習(xí)解決方案，要達(dá)到與神經(jīng)擬態(tài)芯片相同的分類準(zhǔn)確率，也需要3000倍以上的訓(xùn)練樣本。
“理解大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何解決這些復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)題，將為設(shè)計(jì)高效、強(qiáng)大的機(jī)器智能提供重要啟示。”英特爾神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室高級(jí)研究科學(xué)家納比爾·伊瑪目說(shuō)，下一步計(jì)劃將這種方法推進(jìn)到更廣的應(yīng)用領(lǐng)域，包括從感官場(chǎng)景分析到規(guī)劃和決策等抽象問(wèn)題。
芯片向人腦進(jìn)化成為可能
一只瓢蟲的大腦有25萬(wàn)個(gè)到50萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元，蟑螂的大腦有100萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元，斑馬魚的大腦有1000萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元，小型哺乳動(dòng)物大腦有1億個(gè)神經(jīng)元。 上一頁(yè) 1 2 下一頁(yè)
