當(dāng)前人工智能依靠的底層理論是基于多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí),而深度技術(shù)算法所支持的人工智能應(yīng)用空間集中在(或局限于)圖像識別和語音識別。人工智能識別做的是比對,這時信息進(jìn)入大腦后缺少加工、理解、思考等步驟,還停留在感知階段,未能達(dá)到認(rèn)知階段。
機(jī)器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)算法興起于上世紀(jì)50年代(一直沿用至今),今天深度學(xué)習(xí)算法的潛力已近天花板,限制了人工智能擴(kuò)大應(yīng)用創(chuàng)新。
2014年IBM研究類腦算法,開發(fā)TrueNorth芯片,支持人工智能應(yīng)用創(chuàng)新,以期向“認(rèn)知”邁進(jìn)。IBM開發(fā)基于大規(guī)模脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的類腦算法的TrueNorth芯片,是由4096個細(xì)小的計算內(nèi)核組成,這些計算內(nèi)核形成了100萬個數(shù)字腦細(xì)胞和2.56億個神經(jīng)囘路,像“大腦神經(jīng)元”一樣工作(不同于運(yùn)行打包成指令序列的傳統(tǒng)人工智能芯片)。
2019年在《nature》雜志封面上發(fā)表了清華大學(xué)丨施路平團(tuán)隊研發(fā)的“世界首款雙控異構(gòu)融合類腦芯片”,其意義非同凡響!

2014年清華大學(xué)類腦研究中心施路平團(tuán)隊研發(fā)類腦技術(shù),將基于脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)的類腦計算算法與基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SNN)的深度學(xué)習(xí)算法集成到一顆芯片“天機(jī)芯(TianJic)”上,實行資源復(fù)用,利用交叉優(yōu)勢,使人工智能應(yīng)用創(chuàng)新更接近于“自主思考”的認(rèn)知階段。
天機(jī)芯應(yīng)該屬于CGRA結(jié)構(gòu)(這是一種更高層次的可重構(gòu)技術(shù)),對應(yīng)Tianjic的FCcore是一個結(jié)合了SNN和ANN主要算法的統(tǒng)一硬件結(jié)構(gòu),而且在一塊芯片上同時支持商業(yè)應(yīng)用和算法研究,可以說這是Tianjic最大的創(chuàng)新點(diǎn)。在無人駕駛的自行車上進(jìn)行功能驗證,應(yīng)該說施教授團(tuán)隊選擇如此應(yīng)用場景讓人眼前一亮,極具吸引力和沖擊力。

搭載該芯片的自動行駛自行車展示了自平衡、動態(tài)感知、目標(biāo)探測、跟蹤、自動避障、過障、語音理解、自主決策等功能。
第二代天機(jī)芯(2017)具有高速度丶高性能丶低功耗等特點(diǎn),比TrueNorth芯片動能更全,靈活性和擴(kuò)展性更好,速度提高10倍。

圖片來源:清華大學(xué)官網(wǎng)
現(xiàn)在看來,IBM研發(fā)True North芯片,Intel研發(fā)Loihi芯片,均偏重于底層理論研究,即偏重于對類腦脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及類腦算法的研究。脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是模擬生物神經(jīng)元連接和運(yùn)行方式的模型,通過計算產(chǎn)生神經(jīng)電脈沖進(jìn)行信息傳遞,這和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重連接+激活的方式有很大差別。目前國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界對ANN研究還不多、不深,主要在基礎(chǔ)算法上尚未見到關(guān)鍵性突破。
國內(nèi)一些AI專家認(rèn)為,純脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(和其類腦基礎(chǔ)算法)將是推動人工智能發(fā)展進(jìn)入認(rèn)知階段的關(guān)鍵。他們目前正在致力于研發(fā)ANN(已有幾年),我認(rèn)為應(yīng)該將這項研究成果,不光結(jié)合或應(yīng)用于純脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),更要結(jié)合或應(yīng)用于ANN+SNN異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)將已發(fā)布的搭載SNN芯片參數(shù)一覽表公布如下:

自《評人工智能如何走向新階段》一文發(fā)表(在內(nèi)部)后,引來了專家、草根們的廣泛議論,有深有淺,其中似有一些思考價值,故錄入本文后記:
1、
7、
10、脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類腦芯片的進(jìn)步將會帶來計算體系結(jié)構(gòu)的革命,是下一代人工智能發(fā)展的重要突破方向。由浙江大學(xué)牽頭研發(fā)的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類腦芯片“達(dá)爾文2”已于近期發(fā)布(2015年發(fā)布“達(dá)爾文1”,現(xiàn)在已啟動研究“達(dá)爾文3”),達(dá)爾文2單芯片由576個內(nèi)核組成,每個內(nèi)核支持256個神經(jīng)元、神經(jīng)突觸1000多萬(即單芯片支持的神經(jīng)元規(guī)模達(dá)15萬個),經(jīng)過系統(tǒng)擴(kuò)展可構(gòu)建千萬級神經(jīng)元類腦計算系統(tǒng)(在神經(jīng)元數(shù)目上相當(dāng)于果蠅的神經(jīng)元數(shù)目),達(dá)爾文2是目前已知單芯片神經(jīng)元規(guī)模居全國前列。該類腦芯片目前主要應(yīng)用于圖像物體識別、視頻音頻理解、自然語言處理、腦電識別,較之基于深度學(xué)習(xí)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),具有獨(dú)到優(yōu)勢,更擅長于模糊數(shù)據(jù)處理。
(https://www.huxiu.com/article29556.html)看,那些發(fā)表AI論文的高產(chǎn)作者主要是畢業(yè)于美國的博士,占44%,在中國獲得博士學(xué)位的作者約11%,其次是英國6%,德國5%,加拿大4%,法國4%,日本4%。從就業(yè)數(shù)據(jù)地域分布看,美國繼續(xù)吸引AI研究人員為之工作的占46%,中國占11+%,其次是英7%,德4%,日4%。在頂級刊物上有影響的AI研究人員全球約4000人,其中美國1095人,中國255人,英國140人,澳大利亞80人,加拿大45人。從AI人員流動情況看,美國最能吸引AI研究人員為之工作,中國其次,其吸引的絕對數(shù)量占美國的1/4。
2019年1月我們在拉斯維加斯CES會展上發(fā)布3.5(城市路況自動駕駛),這是迄今最強(qiáng)大的Apollo開放開源平臺,它成為全球首家能應(yīng)用于普通城市交通環(huán)境的開源自動駕駛平臺,能夠安全行駛通過車道線不清的窄道,無紅綠燈控制的路口,街道槽車、減速隔離帶等多種特殊路線段。但要實現(xiàn)普通乘用車人工智能的全自動駕駛,還會遇到很多技術(shù)上的挑戰(zhàn),還需相當(dāng)長的時間才能完成。
23、華為在昇騰AI處理器基礎(chǔ)上開發(fā)了Atlas 900人工智能訓(xùn)練集群,基于深度學(xué)習(xí)框架,可用于人臉識別、車輛識別、具有超強(qiáng)算力(算力達(dá)到256PFLOPS),用于分析20萬顆星體僅需59.8秒,(比現(xiàn)在世界紀(jì)錄快10秒)也可做成模塊化裝置,用于攝像頭、無人機(jī)、等終端應(yīng)用領(lǐng)域。
有人說深度學(xué)習(xí)技術(shù)潛力已近天花板,從本例看來,這個論證不完全正確。深度學(xué)習(xí)還可進(jìn)一步提升算力!只是基于深度學(xué)習(xí)難以使人工智能跨越感知抵達(dá)認(rèn)知。