腦洞大開！科學家Nature發文：人工智能之后，“智能物質”計算崛起？

關于AI，一個長期的發展目標是去中心化的神經形態計算，即依靠分布式的核心網絡來模擬大腦的大規模并行運算，從而實現一種受自然啟發的超強信息處理方法。而通過將相互連接的計算塊逐漸轉變為連續的計算組織，可以設想出具有智能基本特征的高級物質形態，這種“智能物質”能夠以非定域的方式學習和處理信息，能通過接收和響應外部刺激與環境相互作用，同時在內部還能自主調整結構，以便能夠合理分配和儲存信息。

雖然智能物質并沒有確切的定義，但研究人員認為談及“智能”概念，起碼要包含兩個主要特征：第一，學習能力；第二，適應環境的能力。到目前為止，這兩種能力大多存在于生物體中。可以通過用分層的方式定義人工物質的智能。比如，通過結合四個關鍵功能元件來實現智能物質：（1）傳感器與環境交互并接收輸入和反饋；(2）執行器對輸入信號做出響應并調整材料的性能；(3）用于長期存儲信息的存儲器；（4）用于處理反饋的通信網絡。智能物質會包括四大功能元素（傳感器、執行器、網絡和長期記憶），并能顯示出最高水平的復雜性和功能性。

趨于智能的物質有哪些？

第一種，基于群集的自組織材料（如納米粒子組裝體、分子材料）。

第二種，軟物質實現（如反應性軟物質、嵌入內存的軟物質、適應性軟物質）。

第三種，固態物質實現（如神經形態材料、分布式神經形態系統）。

難點在于開發制造、放大和控制智能物質的有效方法。因此，未來智能物質的發展將需要協調一致、跨學科和長期的研究努力。

（學術頭條）