人民网 首页 类 脑 ： 人工智能 的 终极 目标 ？ 
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图 为 世界 上首 个 登上 太空 的 小型 机器人 “ KIROBO ” 与 人 握手 。 
“ KIROBO ” 高 34 厘米 ， 重 1 千克 ， 能够 与 宇航员 聊天 ， 陪伴 他们 在 太空 中 度过 漫长 而 单调 的 日子 。 
（ 新华 社发 ） 机器人 正在 走入 我们 的 生活 ， 但 它们 的 “ 智商 ” 似乎 并 不 尽如人意 。 
我们 能开 发出 像 人类 大脑 一样 聪明 而 具有 学习能力 的 机器人 吗 ？ 
近日 在 天津 召开 的 “ 类 脑 智能 创新 论坛 ” 上 ， 国内外 脑科学 和 智能 技术 领域 专家学者 对此 各抒己见 。 
与会 专家 指出 ， 脑科学 与 智能 技术 的 深度 融合 ， 将 极大 地 推动 类 脑 智能 研究 的 突破 和 发展 ， 引领 未来世界 人工智能 发展 ， 重塑 国家 的 工业 、 军事 、 服务业 等 行业 格局 ， 成为 国家 核心 竞争力 的 重要 体现 。 
“ 智能 + ” 时代 需要 类 脑 智能 “ 当前 的 人工智能 系统 有 智能 没 智慧 、 有 智商 没 情商 、 会 计算 不会 ‘ 算计 ’ 、 有 专 能 无 全能 。 
” 中科院 院士 、 中科院 副 秘书长 、 中科院 自动化 研究所 研究员 谭铁牛 用 四 个 短句 表达 了 目前 通用 人工智能 与 人类 智能 水平 的 巨大 差距 。 
会 扫地 的 机器人 不会 擦 桌子 ； 服务 机器人 很 难 准确 理解 客户 的 情感 、 意识 和 需求 ； 人工智能 可以 在 国际象棋 比赛 中 打败 人类 冠军 ， 但是 在 对 智能 水平 要求 更 高 的 围棋 项目 中 ， 只 相当于 业余 五 段 水平 ； 日本 福岛 核电站 事故处理 过程 中 机器人 没有 顺利 完成 任务 ， 大量 高风险 的 工作 仍然 需要 由 人 力 来 完成 ； 无人驾驶 的 概念车 只是 在 某些 测试 路段 （ 例如 高速公路 ） 能 做到 高度 自动 驾驶 ， 要 在 人口 密集 的 城市 街道 实现 完全 自动 驾驶 还 需 长期 攻关 … … 传统 人工智能 已经 给 经济社会 带来 巨大 变化 ， 而 它 所 存在 的 这些 发展 瓶颈 ， 与 机器学习 本身 的 缺陷 相关 ： 机器学习 不 灵活 ， 需要 较 多 人工 干预 或 大量 标记 样本 ； 人工智能 的 不同 模态 和 认知 功能 之间 交互 与 协同 较 少 ； 机器 的 综合 智能 水平 与 人脑 相差 较大 … … 要 突破 这些 瓶颈 ， 就 需要 新一代 的 智能 技术 革命 ， 科学家 们 把 期待 投入 到 类 脑 智能 上 ， 认定 智能 技术 可以 从 脑科学 和 神经科学 获得 启发 。 
“ 类 脑 智能 是 人工智能 的 一 种 形态 ， 是 人工智能 的 终极 目标 ， 也 是 人工智能 重要 的 研究 手段 。 
” 谭铁牛 说 ， 人工智能 技术 的 发展 将对 传统 行业 产生 重大 颠覆 性 影响 ， 重塑 产业 格局 ， “ 智能 + X ” 将 成为 创新 时尚 。 
“ 人工智能 将 在 国防 、 医疗 、 工业 、 农业 、 金融 、 商业 、 教育 、 公共 安全 等 领域 获得 广泛 应用 ， 催生 新 的 业态 和 商业 模式 ， 引发 产业结构 的 深刻 变革 。 
” 脑科学 对 类 脑 人工 网络 有 什么 启发 ？ 
与 现有 人工智能 技术 相比 ， 类 脑 智能 将 有 哪些 特别 的 进步 呢 ？ 
“ 从 宏观 看 ， 大脑 不同 区域 主管 不同 功能 。 
从 微 观看 ， 大脑 有 非常 复杂 的 突触 结构 。 
越 复杂 越 可 调控 ， 复杂 带来 可塑性 ， 也就是 大脑 的 结构 与 功能 可 依据 使用 的 历史 而 改变 。 
” 中科院 外籍 院士 、 中科院 上海 神经科学 研究所 所长 蒲 慕 明 认为 ， 神经系统 与 其他 生物 系统 最大 的 差别 在于 其 可塑性 ， “ 可塑性 是 大脑 认知 功能 的 基础 ， 也 是 类 脑 智能 系统 最 可 借鉴 的 特性 。 
” “ 目前 我们 使用 的 人工智能 网络 的 结构 还是 太 简单 ， 缺乏 人类 大脑 那样 的 反馈 机制 和 长远 反向 连接 等 功能 。 
” 蒲 慕 明 表示 ， 作为 一名 脑科学 研究 专家 ， 他 很 期待 未来 脑科学 研究 可以 和 智能化 网络 研究 互相 促进 、 同步 发展 。 
类 脑 研究 能否 走上 “ 高速路 ” 近年来 ， 脑科学 与 类 脑 智能 已经 成为 世界各国 研究 和 角逐 的 热点 ， 美国 、 欧盟 都 相继 启动 相关 研究 计划 ， 我国 政府 也 高度 重视 脑科学 的 研究 ， 正在 论证 并 启动 “ 中国 脑 计划 ” 。 
这 一方面 反映 出 大家 对 类 脑 智能 的 高度 期待 ， 另一方面 也 引发 了 一些 科学家 的 担忧 。 
因为 数 十 年前 ， 人类 曾经 有 过 一 次 类似 的 人工智能 研究 热潮 ， 只是 最后 以 失败 告终 。 
中国工程院 院士 郑 南宁 就 经历 过 那 一波 热潮 。 
上世纪 80 年代 ， 郑 南宁 曾 赴 日本留学 ， 当时 日本 提出 了 为期 10 年 的 “ 第 五代 计算机 ” 计划 ， 试图 突破 电脑 的 冯诺 依曼 瓶颈 ， 也就是 现有 经典 计算机 体系 的 速度 和 性能 极限 ， 以 实现 人工智能 。 
知识 工程 奠基人 费根 鲍姆 曾 认为 ， 这个 惊人 的 开发 计划 ， 将 引起 第 二 次 计算机 革命 。 
然而 ， 第 五代 计算机 运气 不 佳 ， 虽然 在 技术 上 取得 了 部分 突破 ， 但 并未 实现 自然语言 人机 对话 、 程序 自动生成 等 关键 目标 ， 最终 导致 该 计划 流产 。 
现在 ， 我们 重提 类 脑 计算 ， 与 30 年前 比 ， 有 什么 不 一样 的 背景 呢 ？ 
“ 神经科学 、 计算机 科学 、 神经网络 理论 近 20 年来 的 长足 进步 ， 以及 大数据 时代 对 智能 计算 的 需求 ， 使 我们 今天 再次 聚焦 类 脑 计算 。 
” 郑 南宁 分析 说 ， 随着 脑 与 认知科学 的 研究 发展 和 观测 大脑 微观 结构 技术 手段 日益 丰富 ， 人们 已经 可以 在 微观 水平 观测 到 神经元 的 结构 、 不同 脑 区 的 形态 ， 以及 神经元 放电 、 不同 神经元 如何 构成 神经网络 等 信息 处理 过程 。 
结合 这些 实验 观察 ， 智能 科学 及 计算 模拟 已 可以 在 计算 机上 部分 模拟 脑 信息 处理 过程 。 
谭铁牛 也 认为 ， 对 人脑 层次化 信息 处理机 制 的 初步 借鉴 、 基于 大 样本 数据 的 训练 、 实现 端 对 端的 映射 深度学习 算法 ， 这些 进步 促进 了 人工 神经网络 的 复苏 ， 并 已 在 语音 识别 、 大规模 图像 分类 、 人脸 识别 中 大幅 提高 了 现有 的 人工智能 识别 精度 。 
但 这些 进步 只是 提供 了 突破 的 可能 ， 我们 现有 的 技术 基础 距 类 脑 智能 的 实现 还有 很 长距离 。 
我们 尚未 搞 清楚 大脑 的 工作 机理 ： 睡眠 状态 下 ， 大脑 记忆 得到 了 强化 ， 它 的 内在 机理 是 什么 ？ 
大脑 用来 处理 外界 激励 的 能量 消耗 只 占 很小 比例 ， 那些 与 刺激 无关 的 能量 消耗 到底 做 了 什么 ？ 
我们 也 很 难 用 现有 的 冯诺 依曼 结构 电脑 来 构建 大 尺度 的 神经 形态 计算 系统 。 
类 脑 计算 本身 需要 打破 冯诺 依曼 结构 、 把 类似 大脑 的 突触 做到 芯片 上 ， 但 目前 的 神经 突触 芯片 还 在 实验室 阶段 ， 不能 走向 实用 。 
而 如果 用 超级 计算机 平台 来 模拟 整个 大脑 的 计算 能力 ， 需要 10 的 18 次方 浮点 运算 能力 ， 这样 的 超级 计算机 ， 预计 到 2019 年至 2023 年 才能 出现 。 
“ 类 脑 计算 是 一 场 令人 兴奋 又 望而生畏 的 艰难 挑战 ， 需要 组织 多学科 交叉 的 大 团队 研究 。 
” 郑 南宁 建议 大家 保持 冷静 思考 ， 避免 期望值 过 高 带来 的 失望 。 
“ 期望值 过 高 ， 又 没有 达到 预期 ， 随之 带来 的 可能 是 学科 发展 的 低落 甚至 灾难 ， 使 最初 的 目标 成为 皇帝 的 新衣 。 
” 模拟 神秘 大脑 从 哪里 “ 入手 ” 那么 ， 要 完成 当前 类 脑 智能 的 艰难 挑战 ， 我们 需要 冲破 哪些 关口 呢 ？ 
郑 南宁 认为 ， 与 现有 的 冯诺 依曼 结构 计算机 相比 ， 类 脑 计算 的 技术 路线 ， 需要 从 组件 到 系统 的 网络 规模 、 计算 能力 上 渐次 逼近 大脑 。 
冯诺 依曼 结构 采用 系统 同步 时钟 ， 类 脑 计算 需要 采用 事件 驱动 模式 ； 冯诺 依曼 结构 运算 和 存储 分离 ， 类 脑 计算 运算 和 存储 要 达到 深度 耦合 ； 冯诺 依曼 结构 可以 高效 执行 预定 的 精确 数值 运算 ， 类 脑 计算 要 具备 学习能力 、 擅长 发现 复杂 数据 中 的 规律 和 模式 ； 冯诺 依曼 结构 只有 有限 的 容错 性能 ， 类 脑 计算 需要 低 能耗 高 容错 … … 当前 ， IBM 等 利用 超级 计算机 模拟 与 人脑 相似 的 大规模 神经网络 ， 但 结果 并 不 理想 。 
郑 南宁 认为 其 原因 在于 ： “ 人脑 不同 脑 区 具有 不同 结构 和 功能 ， 用 相同 结构 的 大规模 神经网络 模拟 整个 人脑 并 不合理 。 
我们 应该 针对 不同 脑 区 的 不同 功能 ， 设计 不同 结构 的 神经网络 ， 模拟 其 学习 与 认知 功能 。 
” 此外 ， 神经 生理学 的 大量 实验 告诉 我们 ， 人类 大脑皮层 各 功能 区域 之间 的 关系 极为 复杂 。 
因此 ， 在 实现 类 脑 计算机 的 体系结构 时 ， 解决 各 层次 和 各 处理 模块 之间 的 关联 ， 也 是 一个 巨大 的 挑战 。 
类 脑 智能 需要 模拟 神秘 的 大脑 ， 但 又 不能 只 模拟 神秘 的 大脑 。 
“ 从 计算 科学 和 工程学 观点 看 ， 类 脑 计算 是 一门 以 仿生学 为 基础 的 ， 但 又 超越 仿生学 的 工程 研究 。 
研究 类 脑 智能 计算 并非 复制 人 的 大脑 ， 而是 模拟 人类 大脑 的 功能 。 
” 郑 南宁 表示 ， 仅 研究人 的 思维 活动 或 记录 脑 中 所有 神经元 不 可能 研制出 真正 的 智能 机器 。 
“ 对 鸟 的 详细 研究 不 可能 对 如何 制造 飞机 提供 更多 启示 ， 对 飞机 的 真正 理解 是 来自 飞行 的 研究 。 
” 当前 ， 世界各国 在 类 脑 智能 方向 的 研究 都 刚刚 启动 ， 我国 在 这方 面的 研究 也 蓄势待发 ， 这 也许 将 成为 我国 人工智能 发展 的 一个 重要 机会 。 
据悉 ， 作为 本次 论坛 主要 承办单位 的 中科院 自动化所 就 已 率先 启动 了 类 脑 智能 研究 ， 成立 了 类 脑 智能 研究中心 ， 并 已 取得 部分 阶段性 成果 ， 比如 研究 并 初步 实现 了 具有 自主 学习能力 的 类 脑 计算 系统 ， 并 围绕 环境 感知 与 交互 、 类 脑 自动 推理 、 类人 机器人 等 开展 了 应用 验证 。 
谭铁牛 说 ， 我国 人工智能 整体 发展 水平 与 发达国家 相比 仍然 存在 较大 差距 ， 在 基础理论 和 整体 应用 水平 等 方面 与 发达国家 相比 差距 较大 。 
“ 人工智能 经过 近 60 年的发展 开始 进入 爆发 增长期 ， 类 脑 智能 将 成为 弱 人工智能 通往 强 人工智能 的 途径 。 
目前 类 脑 智能 取得 的 进展 只是 对 脑 工作 原理 初步 的 借鉴 ， 未来 的 机器 智能 研究 需要 与 脑神经 科学 、 认知科学 、 心理学 深度 交叉 融合 ， 这是 我们 的 机会 。 
” ( 责编 ： 胡 晓 、 沈 光 倩 ) 27312146 我要 留言 进入 讨论区 论坛 博客 微 博 SNS 育儿 宝 图片 注册 / 登录 发言 请 遵守 新闻 跟帖 服务 协议 使用 其他 账号 登录 : 新浪 微 博 帐号 登录 QQ 帐号 登录 人人 帐号 登录 百度 帐号 登录 豆瓣 帐号 登录 天涯 帐号 登录 淘宝 帐号 登录 MSN 帐号 登录 同步 社区 登录 恭喜 你 ， 发表 成功 ! 请 牢记 你 的 用户名 : ， 密码 : , 立即 进入 个人 中心 修改 密码 。 
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