AlphaGo贏了，但其實它遠不及人腦

范瓊+吳長鋒

5月23日，AlphaGo與頂級圍棋大師柯潔上演巔峰對決，許多看客認為，柯潔也許可以拿下這一局，但落敗還是不可避免地發生了。

時至今日，人工智能的應用方向層出不窮、飽受期待。歐盟啟動了投資十億歐元的“人類腦計劃”，美國啟動了“美國腦計劃”；今年，人工智能首次被寫入我國政府工作報告，我國也即將啟動“中國腦計劃”，發展腦科學與類腦人工智能。

“人工智能”目前還遠不及人腦

什么是類腦人工智能？它與深度學習人工智能有什么不同？為什么要發展類腦人工智能？帶著好奇，我們走進了剛剛在安徽合肥成立的“類腦智能技術及應用國家工程實驗室”。

“雖然AlphaGo屢次戰勝圍棋大師，但目前深度學習人工智能技術還遠不能與人腦相比。”實驗室主任、中國科大信息學院執行院長吳楓表示，現有的科研水平對人大腦的認識只有百分之幾。人腦經過幾億年進化，具有超強的智能和超高的穩定性。如果能夠探明并掌握人腦運行的機理與規律，對人工智能的發展有極大的推動作用。

“現在的深度學習人工智能是人工智能的一個重要發展方向。”吳楓教授介紹，近年來，深度學習人工智能取得了很多的成就，但也具有很多局限性—深度學習需要大量的數據和限定應用場景的學習，一旦數據量不夠充分或者應用場景變數太多，就無法表現出令人滿意的性能。

“比如，在《星際爭霸》游戲比賽中，人工智能至今無法達到最低級別的專業選手水平。”吳楓說，相比于“完全信息博弈”的圍棋，《星際爭霸》作為一款實時類策略類游戲，玩家要根據不完全的信息評估并及時作出一系列策略實施。

“能耗過高也是一個重大缺陷。”吳楓解釋，人腦是自然界幾億年進化的高級智能產物，具有強大的新環境適應能力、新信息與新技能自動獲取能力、復雜環境下穩定有效的決策能力和低功耗的復雜任務處理能力等。“雖然大腦每時每刻要處理大量的問題，但能耗只有25瓦，人工智能采用的主流GPU服務器能耗通常則高達幾千瓦。”

“類腦人工智能要充分學習和借鑒人腦的優點，從機制和機理上讓人工智能可以像人腦一樣運作。”吳楓介紹，具有相同運算能力水平的神經網絡，最新的寒武紀深度學習芯片能耗比傳統GPU低1—2個數量級，而類腦智能技術及應用國家工程實驗室正在研制的神經形態芯片，預期能耗比寒武紀還要再低1—2個數量級。

多學科交叉探尋人腦奧秘

據了解，“類腦智能技術及應用國家工程實驗室”交叉融合了中科大多個學科的力量，同時聯合復旦大學、中科院沈陽自動化研究所、中科院微電子所、中科院電子學研究所、中科院神經科學所以及百度公司、科大訊飛、微軟亞洲研究院等單位共建。

類腦智能國家工程實驗室理事會理事長、中國科學技術大學校長萬立駿院士表示，“類腦是人工智能發展的重要途徑，通過發展類腦智能可以揭示人腦信息處理的途徑，有利于完備智能技術體系，推動我國智能產業發展。”在多學科先進研究力量的合作之下，實驗室計劃通過基礎研究，大規模獲取腦成像數據、各種微觀層面的腦數據，用人工智能技術進行分析。

“這是一個浩大工程，比如，小鼠腦的分析數據就有幾百個G。我們分析之后，運用多學科交叉的研究手段，來了解腦的工作機理。”吳楓說，在此基礎上，實驗室將發展更好的神經網絡模型和方法，開發具有適應性更強、具有小樣本遷移學習能力的人工智能技術；根據大腦的計算機理來發展神經形態芯片和并行計算系統，開發低功耗、低發熱、高性能的新型計算芯片。

實驗室將建立類腦智能的全鏈條技術體系：腦認知與神經計算平臺、類腦感知與信息處理平臺、類腦芯片研發平臺、類腦智能計算平臺、量子人工智能科研平臺、類腦智能機器人平臺等，并完成類腦感知與信息處理、類腦芯片、人工智能量子模擬器、類腦智能機器人等方面的原型產品，為我國智能技術與產業的跨越發展提供創新源動力。

實驗室實行一對一的合作機制：企業通過工程實驗室了解更新的技術，將相關技術通過應用推動；高校和研究院所則在共同的研究興趣上進行科研合作。

“類腦智能”有望撬動千億市場

“實驗室具有靈活產學研推動機制。”吳楓解釋，實驗室將充分利用各級政府的投資，建設定位于人工智能的大科學裝置，建立公益性平臺“合肥市類腦智能計算中心”。建設智能技術及產業所需的計算資源和數據資源，并將智能技術進行封裝，面向科研和企業用戶提供云服務。

“我們還要建立一家商業化的運營公司，并針對性地提供定制服務。”吳楓說，如此可以實現持續穩定的收入，對有效支撐計算中心的運行和智能技術的迅速迭代“非常有意義”。

事實上，這種政府投資，大學負責管理，事業單位負責公益運營，加上企業市場化運作的新型運行模式，同時保障了基礎科研的持續性和對應用需求的迅速反應，能夠迅速抓住熱點，使成果迅速產業化。

類腦技術可分支為類腦視覺、類腦聽覺、類腦芯片和類腦機器人等，其中我們熟悉的應用分別有虛擬現實、智能語音、類腦芯片、量子計算機、類腦機器人等領域。作為智能時代的共性核心技術，類腦智能技術能夠與社會各行業相結合，具有極強的產業帶動性，對信息處理、芯片、機器人、物聯網、高性能計算等相關產業的快速發展和升級將起到有效的推動作用。

權威數據表明，到2018年中國人工智能市場將逼近1000億元。類腦人工智能技術處于產業的核心，也將在以上相關領域直接或間接撬動巨大的產業市場。

（本文轉自《科技日報》）