英特爾發布自主學習原型晶元：模擬人腦13萬個神經元

【觀察者網綜合報道】當地時間9月25日，晶元巨頭英特爾公司發布一款名叫「Loihi」的神經模擬原型晶元，這是其推出的首款自學習神經元晶元。晶元包含的數字電路能模擬人腦13萬個神經元和1.3億個突觸連接，無需像其他智能晶元那樣接受學習訓練，而是利用數據進行自主學習和推理，並且學習能力能夠隨著時間推移越來越強。

英特爾官網截圖

英特爾方面表示，這款晶元的研發始於與加利福尼亞理工學院（Caltech）長期從事半導體設計工作的卡弗·米德（Carver Mead）教授的合作，經數十年的研發工作而成。

據《麻省理工技術評論》雜誌網站介紹，大腦神經網路通過神經脈衝傳遞信息，並根據電脈衝先後順序調節神經突觸相互連接的強度，通過不同神經區域的競爭性與協作性相互作用，產生各種智能行為。然而，近年取得重大突破的深度學習類智能系統，需要事先進行強化訓練，才能獲得某種識別能力，一旦遇到從未接觸過的特定場景，其「智能」就會大打折扣。

圖片來源：愛活網

Loihi晶元採用了一種「非同步激活」的全新計算方式，來模仿大腦運作模式，組成它的128個計算核心每個都包含1024個神經元，總共模擬出人腦13萬個神經元和1.3億個突觸連接，組成非同步神經形態的多核網狀結構，每個神經元都能與成千上萬個其他神經元同時通訊。

英特爾方面稱，測試結果表明，使用美國標準資料庫進行識別對比時，Loihi的學習效率比其他智能晶元高100萬倍，而且完成同一個任務所消耗的能源可節省近1000倍。該晶元適用於無人機與汽車自動駕駛，紅綠燈自適應路面交通狀況，用攝像頭尋找失蹤人口等任務。

另據Engadget報道，雖然與人腦超過800億個神經元相比，Loihi的運算規模只是小巫見大巫，僅比蝦腦複雜一些，但Loihi卻代表著未來的發展方向。它像大腦一樣通過脈衝或尖峰傳遞信息，並根據這些信息調節突觸強度，能模仿大腦，通過環境中各種反饋信息進行自主學習、下達指令。

報道截圖

不過，目前英特爾尚未製造出Loihi晶元，只是用FPGA晶元進行了硬體模擬測試。英特爾公司副總裁邁克爾·梅伯里表示，該晶元使用英特爾現有14納米工藝技術就可以生產，預計明年上半年推出第一代測試晶元，提供給各個大學和研究所的人工智慧專家進行測試。梅伯里指出，這種模擬人腦的計算設備將逐漸從概念變成主流產品，在接下來的50年內為人類創造巨大的經濟效益。

另據英國遊戲雜誌《PC Gamer》介紹，Loihi其實並非什麼新鮮事物，早在2006年喬治亞理工學院就進行這方面研究，其研究成果最終被IBM轉化為TrueNorth晶元。TrueNorth擁有4096核心，一百萬個神經元和2億5600萬個突觸，耗電僅為70毫瓦，規模與一隻蜜蜂大腦差不多。不過深度學習先驅和FacebookAI研究團隊負責人YannLeCun曾指出，在使用TrueNorth執行使用卷積神經網路的深度學習模型進行圖像識別的時遇到問題，不知Loihi最終成品表現如何。

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