陳云霽、陳天石：兄弟倆讓人工智能更智能

谷業(yè)凱

如工業(yè)時代的蒸汽機和內(nèi)燃機、信息時代的通用處理器，每個時代都有核心的物質(zhì)載體，人工智能時代也不例外。

在2016世界互聯(lián)網(wǎng)大會上，中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所發(fā)布的“寒武紀(jì)1A”（Cambricon—1A）深度神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)處理器入選“世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果”。地質(zhì)學(xué)上的“寒武紀(jì)”是大量無脊椎動物出現(xiàn)的生命大爆發(fā)時代，而在“造芯”路上，由陳云霽、陳天石兄弟倆領(lǐng)銜的團隊將這一小塊可以勝任復(fù)雜多層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運算的人工智能芯片命名為“寒武紀(jì)”，意喻著人工智能即將迎來大爆發(fā)。

芯片從研發(fā)、量產(chǎn)到商用，是一個以年為單位的周期

作為最廣為人知的人工智能代表，“阿爾法狗”（AlphaGo）在與韓國棋手李世石的較量中勝出，一戰(zhàn)成名。圍棋每回合有250種可能，棋盤上的排列組合比宇宙中的原始原子還多，所以“阿爾法狗”拋棄了以往單純“窮舉”的計算方式，轉(zhuǎn)而像人類一樣思考。不少人因此將“阿爾法狗”的勝利視為人工智能時代來臨的標(biāo)志性事件。

然而，“阿爾法狗”的效率并不像比賽結(jié)果那樣有沖擊力。它不但使用了約170個圖形處理器和1200個中央處理器，還需要海量的機房設(shè)備，龐大的專家團隊，高昂的運維成本……普通人想使用人工智能技術(shù)，似乎還有很長的路要走。

當(dāng)“阿爾法狗”與李世石激戰(zhàn)正酣之際，為打造產(chǎn)學(xué)研的新鏈條，方便將研究成果產(chǎn)業(yè)化之后推向市場，原本在中科院計算所擔(dān)任研究員的陳云霽和陳天石兄弟創(chuàng)辦了中科寒武紀(jì)科技有限公司。哥哥陳云霽仍在計算所擔(dān)任研究員，從事基礎(chǔ)科技研發(fā)，弟弟陳天石則當(dāng)起了公司的首席執(zhí)行官，共同研發(fā)“寒武紀(jì)1A”深度神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)處理器。

“寒武紀(jì)1A”或許可以從某種程度上彌補“阿爾法狗”的不足。作為世界上第一款模擬人類神經(jīng)元和突觸進行深度學(xué)習(xí)的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，“寒武紀(jì)1A”可以在計算機中模擬神經(jīng)元和突觸的計算，對信息進行智能處理。為了讓這個深度神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)連接更快，“寒武紀(jì)1A”還設(shè)計了專門的存儲結(jié)構(gòu)，以及完全不同于通用處理器的指令集。“它每秒可以處理160億個神經(jīng)元和超過2萬億個突觸，功能非常強大，功耗卻只有原來的1/10。未來，甚至可以把整個‘阿爾法狗的系統(tǒng)都裝進手機里去。”中科院計算所所長孫凝暉表示。

2016年底，寒武紀(jì)公司正緊鑼密鼓地將自己的芯片推向產(chǎn)業(yè)化。陳天石介紹說：“芯片從研發(fā)、量產(chǎn)到商用，是一個以年為單位的周期，所以在2017年，大家將可以在市面上看到使用寒武紀(jì)技術(shù)的芯片產(chǎn)品，比如在手機、安防監(jiān)控等智能終端和云端服務(wù)器上。”

做研究是個“百川到海”的過程，閉門造車只有死路一條

“寒武紀(jì)”團隊如同它的名字一樣充滿活力，成員的平均年齡只有25歲，但是他們中的大多數(shù)人都已是芯片設(shè)計開發(fā)和人工智能研究的“老兵”了。“很多骨干成員在校期間已開始從事相關(guān)領(lǐng)域的工作。”陳天石不無驕傲地說。

作為我國第一個專門從事計算機科學(xué)技術(shù)綜合性研究的學(xué)術(shù)機構(gòu)，中科院計算所成功研制了我國首枚通用中央處理器芯片—“龍芯一號”。而當(dāng)時作為計算所研究員的陳云霽就曾是“龍芯”團隊的成員。陳云霽喜歡用“瑞士軍刀和菜刀”來比喻通用處理器和深度學(xué)習(xí)處理器的關(guān)系：“瑞士軍刀雖然功能多，但是做菜的時候，還是菜刀得心應(yīng)手，在智能處理方面，‘寒武紀(jì)就是一把好用的菜刀。”

“我的研究方向是芯片，陳天石主要是做人工智能，所以當(dāng)年我們思考未來科技發(fā)展的方向時，很自然就決定‘合體做人工智能芯片。”陳云霽用“一起找點事做”來解釋兩兄弟最早涉足深度學(xué)習(xí)處理器的緣起：“一開始有些巧合，人工智能芯片確實能把我們的研究方向結(jié)合起來，后來我們發(fā)現(xiàn)，這個方向找對了。”

團隊自組建伊始就堅持芯片和人工智能“兩條腿走路”。陳天石認(rèn)為，找方向也不能全靠運氣：“從2009年開始，我們先后做了兩件事，一是用人工智能技術(shù)來輔助設(shè)計通用處理器，二是設(shè)計人工智能的專用處理器。”

研究方向雖然很超前，但閉門造車也只有死路一條。“寒武紀(jì)”團隊從一開始就把眼界放得很寬，他們先后與法國國家信息與自動化研究所（Inria）等多家國內(nèi)外科研機構(gòu)展開合作。團隊的一些早期科研成果也是和一些國內(nèi)外研究機構(gòu)共同合作完成的，合作的學(xué)術(shù)論文也多次榮獲計算機體系機構(gòu)頂級會議的最佳論文獎。“做研究是個‘百川到海的過程，所以我們在研究過程中一直保持開放的態(tài)度。”陳天石表示。

對人工智能無須心存恐懼，人類的大腦才是“問題求解器”的集大成者

陳云霽、陳天石兄弟倆的成長軌跡驚人的相似。陳云霽9歲入讀南昌市第十中學(xué)，5年后考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班，并在2002年進入了中科院計算所。而小陳云霽兩歲的陳天石幾乎是沿著哥哥的腳步拾級而上，從中科大少年班一步步地踏入計算所。“我們兩個成長軌跡這么接近，有必然性，也有巧合。”陳云霽笑著說：“陳天石對我從來是不服氣的。覺得我們天天玩在一起，你也不比我聰明，你能上少年班，我也能上，后面的每一步也是一樣。”

兄弟二人既不認(rèn)同“天才”之類的標(biāo)簽，也不覺得他們的科研之路遍布荊棘，更不認(rèn)為有什么“金蘋果”存在。“困難是一直都有的，但是總體上還是順利的，沒有什么‘故事里的事。”陳天石笑著說：“窩在寬敞明亮的實驗室里，從早到晚想問題、寫代碼，困難就一個個地克服了。”

陳云霽與陳天石的性格截然不同，他們經(jīng)常會為一個問題‘爭執(zhí)很久。“我比較大膽，愿意去嘗試新事物，陳天石比較小心謹(jǐn)慎。”陳云霽覺得這樣的互補很有益：“在面對復(fù)雜問題時，我們爭執(zhí)后做出的決定，在保證創(chuàng)新的同時，還能規(guī)避風(fēng)險。”

陳云霽認(rèn)為“寒武紀(jì)1A”可以解決兩個方面的問題：一是顯著提升計算機系統(tǒng)在人工智能領(lǐng)域的運算效能，可以超過傳統(tǒng)中央處理器和圖形處理器芯片兩個數(shù)量級；二是終端產(chǎn)品的離線智能化，“尤其是后者，讓很多用戶數(shù)據(jù)不必上傳，保證了信息安全。”

談及人工智能的未來，陳天石說，人類的大腦才是“問題求解器”的集大成者，“人們對人工智能寄予了很多美好的愿望，但是仍要懷著對人類和自然的敬畏之心。”

（本文轉(zhuǎn)自《人民日報》）