Nature封面！清華團隊發布全球首款異構融合類腦晶元

科技日報記者 陸成寬

阿爾法狗擊敗世界頂級圍棋手，語音識別準確率達到95%以上，人工智慧系統診斷兒科疾病準確率達90%……近年來，人工智慧的飛速發展，已經讓人類感受到了威脅，以至於有人疑問人工智慧會取代人類嗎？

雖然阿爾法狗、語音識別、人工智慧診斷兒科疾病系統在各自領域都表現的很聰明，但是如果讓他們的「大腦」來處理其他領域的事情，可能就沒那麼靈光。

8月1日，清華大學開發出的全球首款異構融合類腦計算晶元登上了最新一期《自然》雜誌的封面。

自然封面

該晶元結合了類腦計算和基於計算機科學的機器學習，這種融合技術有望提升各個系統的能力，促進人工通用智能的研究和發展。原則上，人工通用智能平台可以執行人類能夠完成的所有任務。

這種融合類腦計算晶元被命名為「天機芯」，有多個高度可重構的功能性核，可以同時支持機器學習演算法和類腦計算演算法。為了驗證天機晶元的處理能力，研究人員開發了一輛由該晶元驅動的自動駕駛自行車。

裝有天機晶元的無人自行車

試驗中，無人智能自行車不僅可以識別語音指令、實現自平衡控制，還能對前方行人進行探測和跟蹤，並自動避障。

事實上，這個無人智能自行車系統包括了激光測速、陀螺儀、攝像頭等感測器，剎車電機、轉向電機、驅動電機等制動器，以及控制平台、計算平台、天機板級系統等處理平台等。

S型路線跟蹤

語音控制「左轉」

無人自行車可以實時感知周圍環境，跟隨前方的試驗人員並自動進行避障的操作，並根據語音指令、視覺感知的反饋產生實時信號對電機進行控制，以達到保持平衡，改變行進狀態（包括橫向和縱向）。

這款自行車實現了多模態信息集成，能夠維持平衡，並跟據目標人物的位置控制自行車轉向，完成實時追蹤。

語音控制「直行和加速」

自主避障

處於智能化時代，人工智慧技術的迅猛發展使人們在多個領域實現了前所未有的突破。但目前佔主流的專有人工智慧有很大局限性，可以賦能各行各業的人工通用智能是未來的發展方向，但至今未有有效解決方案。

現階段，發展人工通用智能的方法主要有兩種：一種是以神經科學為基礎，盡量模擬人類大腦；另一種是以計算機科學為導向，讓計算機運行機器學習演算法。

由於兩套系統使用的平台各不相同且互不兼容，極大地限制了人工通用智能的發展。「目前兩者融合被認為是發展人工通用智能的最佳解決方案之一，發展一個兩者融合的計算平台將是推動融合的關鍵。」論文通訊作者、清華大學精密儀器系教授施路平說。

在電話新聞發布會上，施路平表示，「人工通用智能是一個非常難的研究課題」，但「我們相信它是一定會實現的」，他認為，從未來發展的角度看，人工通用智能是一個必然的趨勢。

據了解，2015年第一代「天機芯」問世，在此基礎上，2017年第二代「天機芯」問世，經過不斷改進設計，具有高速度、高性能、低功耗的特點，相比於當前世界先進的IBM的TrueNorth 晶元，第二代「天機芯」功能更全、靈活性和擴展性更好，密度提升20%，速度提高至少10倍，帶寬提高至少100倍。

施路平表示，雖然這只是一個非常初步的研究，但這項研究或能為人工通用智能平台的進一步發展起到促進作用。

實際上，人工通用智能是一個尚未實現的研究課題，有時也被稱作強人工智慧，它所描述的機器智能可以理解或學習人類所能完成的主要智力任務。

人工通用智能是一項非常具有挑戰性的工作，目前還處於起步階段。他和團隊的研究願景是——「發展類腦計算，支撐人工通用智能，賦能各行各業」。

來源：科技日報 文中圖片視頻由作者提供

編輯：劉義陽

審核：王小龍

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