本報北京8月1日電(記者鄧暉、張蕾)新一輪人工智能浪潮中,全球頂尖科學家都在發力。8月1日,頂級學術期刊《自然》雜志的封面文章介紹了我國科學家在人工通用智能研究上的新突破:一款名為“天機”的全新芯片架構,結合類腦計算和機器學習算法,為學界提供了一個發展人工通用智能計算平臺的新思路。
記者從清華大學獲悉,上述論文題為《面向人工通用智能的異構天機芯片架構》,基于該校類腦計算研究中心施路平教授團隊的最新研究成果——類腦計算芯片“天機芯”產生。該芯片是面向人工通用智能的世界首款異構融合類腦計算芯片。這篇論文也實現了中國在芯片和人工智能兩大領域《自然》論文零的突破。
作為人工智能的終極目標,人們對于“人工通用智能”的定義是:一種可以執行人類能夠完成的所有任務的人工智能。近年來,從AlphaGo戰勝人類頂級圍棋選手,到人工智能系統預測、緩解人流擁堵,人工智能的突破大多從智能的某個領域接近或超過人類智能,但這些系統無法將這種能力從一項任務轉移到另一項任務,人工通用智能究竟能否實現、何時實現,始終爭論不休,甚至有研究者稱“當涉及通用智能時,我們甚至無法建立像老鼠那樣聰明的東西”。
“現階段,發展人工通用智能的方法主要有兩種方法,神經科學導向和計算機科學導向,即基于人腦思維和電腦思維,這都代表人腦處理信息的部分模式。”施路平告訴記者,由于兩種方法在公式和編碼方式上存在根本差異,它們依賴于不同且不兼容的平臺,阻礙了人工通用智能的發展,“因此,我們急需一個既支持計算機科學導向人工智能網絡又支持神經科學導向模型的通用算法和計算平臺”。
施路平與研究團隊由此提出將兩種方法異構融合的架構,結合了面向神經科學和面向計算機科學的方法的優勢,從而開發出具有融合跨計算范式的計算平臺,并在此架構上發展出了天機芯片。
研究團隊介紹,天機芯片有多個可重構的功能性核,可以同時滿足兩種網絡對芯片的運行要求,還支持神經科學發現的眾多神經回路網絡和異構網絡的混合建模。芯片包含約4萬個神經元和1000萬個突觸,采用28納米工藝制程,面積為3.8×3.8平方毫米。
記者注意到,為了驗證天機芯片的處理能力,上述論文展示了一輛由“天機芯”驅動的自動駕駛自行車。自行車的任務是執行實時物體檢測、跟蹤、語音命令識別、騎行減速等功能,還可實現避障過障、平衡控制和自主決策,并順利完成了所有分配任務。這些任務中,部分運用了模擬大腦的模型,而其他則采用了機器學習算法模型。
“這個芯片不是在試圖復制人類大腦,而是借鑒人腦處理信息的機制發展新型計算架構。”施路平介紹,天機芯片可以采用各種核心架構,可重構的構建模塊等,以適應基于計算機科學的機器學習算法和面向神經計算的方案。
據悉,該團隊已經開始研究下一代芯片,有望在明年初完成研發。研究團隊透露,他們預計“天機芯”的核心技術未來可以應用在自動駕駛汽車和智能機器人中,促進人工通用智能的研究和發展,賦能各行各業。