【合肥日报】机器人具有人类智慧不是梦 2017-05-17

全国首个类脑智能技术及应用国家工程实验室昨在肥成立——
机器人具有人类智慧不是梦 

 

像人类一样能理解会思考,流露喜怒哀乐等各种情感,甚至可以表达和感受“爱”……随着科技的飞速发展,科幻大片《人工智能》里的高级智能机器人,或许有一天就会站在我们的面前。

   昨天,由中国科学技术大学承建的全国首个类脑智能技术及应用国家工程实验室在合肥成立,该实验室是合肥综合性国家科学中心建设的重要内容,有望通过技术研发、成果转化和市场推广,进一步提高我国人工智能产业的“智慧含量”,构造全新的类脑智能产业,为“中国智造”提供强大技术支撑。

  

开启新时代——多国参与角逐,类脑智能前景无限

   人类之所以是地球上最智慧的生物,是因为大脑足够发达而复杂。人类的大脑是由数百种不同类型的上千亿个神经细胞所构成的极为复杂的生物组织。而类脑智能研究,就是通过借鉴脑神经结构及信息处理机制,研发机制类脑、行为类人的下一代人工智能系统。通俗来说,就是通过研究人脑,制造出“模拟人脑思维”的人工智能系统,打造人工智能的“升级版”。

   当前,国际科学界高度关注人工智能领域,但“高级人工智能”目前还是一片“蓝海”。虽然投入很大,但目前机器人所干的主要是“力气活”和“技术活”,还不具备类脑思维能力,干不了高级而精密的“智力活”,至于具有高级情感思维能力的机器人更是行业空白。

   “相比于许多科研领域,类脑人工智能研究方兴未艾。目前,国际上对于类脑智能的研究各有所长,但基本处于同一起跑线,我们国家并不落后于发达国家很多。”据中国科大信息科学技术学院执行院长、类脑智能技术及应用国家工程实验室主任吴枫介绍,欧盟、美国近几年纷纷启动脑研究计划,而我国也于去年印发了《“十三五”国家科技创新规划》,全面启动脑科学与类脑科学研究。习近平总书记曾强调,从更长远的战略需求出发,我们要坚持有所为有所不为,在航空发动机、量子通信、智能制造和机器人、深空深海探测、重点新材料、脑科学、健康保障等领域,再部署一批体现国家战略意图的重大科技项目。其中,脑科学作为重点领域,已得到国家决策层的高度重视。

   吴枫坚持认为,智能化是人类社会下一个技术形态的标志,而类脑则是人工智能发展的必要途径。

 

   就在我国几乎与发达国家同时“起跑”的关键时刻,今年1月,国家发改委批复中国科大为“类脑智能技术及应用国家工程实验室”承建单位。中国科大校长万立骏表示,这是我国类脑智能领域唯一一家国家级工程实验室,居于全国领先地位。“该工程实验室将有力助推合肥打造国内智能产业核心基地,形成合肥下一个千亿级重大新兴产业!”

  

迈出新征程——六大步骤助力类脑智能产业化

   人类大脑中神经构造十分复杂。研究人脑、模拟人脑,谈何容易!发达国家在研究中也屡陷瓶颈。

   “由于人的大脑非常复杂,我们对于脑机理认知不够清楚,尤其是不了解脑功能相关的神经环路结构和功能;类脑计算模型和算法不够精确,受计算架构和能力的制约,类脑智能研究肯定会有不少困难。”面对这些难题,吴枫却很有信心。他表示,实验室将通过研究脑认知与神经计算、类脑多模态感知与信息处理,实现类脑神经芯片与系统、类脑计算系统和量子人工智能的三大突破,最终形成类脑智能产业。

   吴枫介绍,类脑智能实验室的主要内容分六大步。第一步,建立脑功能图谱探测平台,通过“模拟大脑的神经动态”,从而实现“处理感觉信息——感觉和运动——学习和决策”三个层面的认知。在探测过程中,对人脑进行大数据分析,让我们更好掌握人脑的运行规律。

   第二步,建立类脑多模态感知与信息处理的一体化研发平台,也就是让“模拟的人脑”学着视觉感知、听觉感知和语言处理,最终实现类脑的智能决策。简言之,就是让类脑学会人脑的最基本功能。

   第三步,建立类脑芯片与系统集成研发平台,构建计算存储一体化的仿生神经元,研制出高级类脑神经芯片,开展产业应用示范。类似于将这种类脑智能“装入”芯片,并“批量生产”,应用到多领域中。

   第四步,建立集成异构计算单元的类脑计算平台,好比把成千上万的聪明人的智慧结合起来,实现大规模并行计算。

   第五步,建立融合量子模拟与经典计算的一体化硬件平台,结合量子计算机的运用,研制出多模拟器并行的量子人工智能原型机,以量子技术为依托,实现“人脑+电脑”的“双脑计算”,建立新型计算系统。

   最后一步,那就是类脑智能机器人了。实验室将研制具备自主能力的智能机器人,包括学习、记忆、自主学习与决策、手眼脑协同工作等这些人类拥有的能力都能“信手拈来”。

  

 畅想新蓝图——高级情感机器人有望变成现实

   类脑智能研究未来的应用前景是什么?如何推动相关产业加速发展?吴枫介绍,在人工智能产业发展领域,工业机器人、服务机器人、军事机器人是主流,但在我国,高端市场90%都被外企占领,中国企业面临应用低端化、市场边缘化等困境;在芯片领域,我国核心芯片也长期依赖进口,这就要求类脑研究要聚焦于产业发展和产品应用。

   据了解,该实验室的合作单位包括中科院电子学研究所、中科院神经科学研究所、复旦大学、百度公司、微软亚洲研究院、数据堂科技股份有限公司、科大讯飞股份有限公司等院校科研机构和龙头企业,旨在搭建产、学、研、用一体化的高端平台。

   通过类脑智能研究,开发出一个帮你开车的“机器人司机”不再是梦想;研发出一台帮你干家务带孩子的“保姆机器人”也不是没有可能;未来甚至还会打造高级情感机器人,它不仅掌握了最基本的喜怒哀乐,还能模拟人脑、甚至与人脑一样产生更多复杂情感,那么空巢老人就会有个“机器人护工”,工作中就会有“机器人同事”,人们也可能会结交更多“机器人朋友”,和他们聊天、工作、开玩笑……

   吴枫表示,“中国科大自主研制的‘佳佳’机器人,是国内首台特有体验交互机器人,但目前技术仍相对简单。未来,我们将会在‘佳佳’身上做实验,通过模拟人脑,将其引入更多复杂的人类情感,力争在4~5年内打造一台高智能的‘智慧机器人’。”

  

·本报记者 王弘毅 汪竞· 合肥日报2017年5月14日一版


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