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IBM研究人员试图从零开始打造一个电子大脑

2018年05月30日 00:25 次阅读

IBM研究人员对一个猕猴的大脑进行了逆向工程,以此开始了构建自己的电子人脑的历程。

IBM研究实验室的工程师们并不满足于仅仅制造一台可以在《危险边缘》(Jeopardy)智力竞答节目中击败任何人类对手的天才机器人,他们非创造一种能够与真正人类大脑相比拟的新型智能机器不可。

该节目的卫冕冠军沃森(Watson)无疑是聪明的,但它仍然是一台公认的计算机。而IBM工程师们的新发明将是完全不同的东西——IBM正试图从零开始打造一个电子大脑。

这一新的领域被称为认知计算,它将计算机的概念带到了全新的水平。本周早些时候,IBM阿尔马登研究中心(Almaden Research Center)的达曼德拉·莫德哈(Dharmendra Modha)向一屋子的科学家介绍了认知计算可以做到的事情以及IBM将如何着手发明这种与我们思考方式相同的机器。

莫德哈首先描述了所面临的挑战,其中涉及神经科学、超级计算以及纳米技术等方面。

人类大脑将记忆和存储整合成一体,重量小于3磅,占用体积大约两升,却比灯泡更加节能。它的运行就像是一个大规模并行分布式处理器。它是事件驱动的,也就是说,它对其所处环境中的事物作出反应。活动状态时耗能较少,休息状态下更少。它是一个可重构、容错的学习机制。它极为擅长于模式识别和关系梳理。

而另一方面,计算机的存储和处理是分离的。它的运行大部分是按照顺序依次进行的,并由一个时钟控制。这个时钟就像是军乐队的一个指挥,将每一个指令和每一份数据驱动到下一个位置——就像有足够空位的音乐抢椅子游戏。随着时钟增速以更快驱动数据处理速度,功耗也随之大幅上升,甚至在休眠时这些机器也需要大量的电能。更重要的是,编程是必不可少的。它们由电线连接,并且容易出现故障。它们善于执行的是预定义的算法以及分析工作。

用来自国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)的4,100万美元资助款项,阿尔马登实验室的科学家在一个称为神经形态自适应塑料可伸缩电子系统(Neuromorphic AdapTIve PlasTIc Scalable Electronics;简称SyNAPSE“突触”)的项目下开始着手构造大脑。

大脑和计算机之间大致相近的特征为为细胞类型设定了角色——神经元、轴突和突触对应处理器、通信链路和存储器这些电脑组件。这一匹配并不十分精确,因为所有脑细胞之间的分工没有电脑组件那么明确。但关键在于,脑细胞相互都十分靠近,任何特定脑组织中的活动都是由相邻组织的活动刺激而产生的。也就是说,一个思路刺激产生另一个思路。

莫德哈和他的团队着手为大脑的接线图绘制地图并开始人工合成,这是一项艰巨的任务,因为大脑有220亿个神经元和220万亿个突触。2009年5月,一个团队成功地模拟建立了一个由10亿个神经元组成的系统,大约相当于一个较低等哺乳动物的大脑。但其处理速度是实际事件发生速度的千分之一,不足以执行被莫德称为概括为“4F”的任务:觅食(food)、打架(fight)、逃跑(flight)和交配(maTIng)。

但这一机器的结构同今天的商用电脑已经完全不同。存储器与处理器组件被紧密结合在一起。它没有时钟,操作是不同步的、事件驱动的,也就是说,它们没有预定的次序或时间表。而它们依赖的是学习而非编程。就像人类一样。

将耗能降低到类似人脑水平的部分做法是,不储存临时性的结果(用行业术语来说就是不进行“缓存”)。感知能刺激行动,行动又被感知和并激发进一步的行动。以此类推。

该小组最近模拟大脑建成了一个较小版本的硬件装置,只有256个神经元、26.2万个可编程突触和6.5万个学习突触。好在这台机器运行能耗跟大脑的耗能在同一个数量级上。以其原生态能力,这个“小型人脑”可以进行空间导航、机器视觉、模式识别以及联想记忆等,并可以基于证据生成假设。它有一个“心灵之眼”,可以辨别出事物背后的模式,例如根据一个潦草的笔记,对其实际所代表的数字作出较为准确的猜测。已经比我们前寒武纪的祖先优秀了。

莫德哈指出,这种类型的推理很像典型的大脑右半球的功能:直观、类比与综合。不满足于半个大脑,莫德哈设想再加入一个典型的冯诺依曼型计算机,执行左半球的推理行为,让两个半球进行信息共享,就像真正的人脑一样。

当它可以上市销售时,我要让我自己的大脑去度假,而把思考的任务交给莫德哈的这一杰作。

哦,顺便说一下,如果你想知道“突触”项目是否已经可以让“沃森”退休了,答案是——这还远远不可能。沃森还活得好好的,正继续投入到新的、更加实际的用途中去。

例如,由于《危机边缘》游戏的参赛者没有“电话求助”这一选项,沃森受限于直接载入其中的数据(不能联网),但在“沃森”技术的最新应用领域——医疗诊断——互联网被轻松地添加到了它的语料库中,使沃森得以在提供答案之前,对范围更广的非结构化数据进行搜索。

在竞赛中,沃森不得不比它的人类选手更快地按下抢答键,但那些就一组奇怪的症状征求建议的医生,可以更乐意等上半个小时或更长的时间。所以,沃森可以做出更加审慎的决定。在工作中,沃森是一个严肃的机器人。

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一款高灵敏度可携式人造电子鼻(E-nose)传感...

一文解读工业机器人产业链结构

减速器 按结构不同,工业机器人用精密减速器可以分为五类,RV减速器和谐波减速器是工业机器人最主流的精...

发表于 2018-05-20 00:08 975次阅读
一文解读工业机器人产业链结构

中国机器人2.0进入中高端领域

机器人产业无疑已经成为国内最受关注的产业之一,不过,《每日经济新闻》记者注意到,资本和创业者正逐渐回...

发表于 2018-05-20 00:06 933次阅读
中国机器人2.0进入中高端领域

全球最小无线飞行机器人诞生,源自哈佛的Robob...

有意思的是去掉电源线的任务哈佛没有完成,却被其研发团队的首批科研人员Sawyer Fuller变相完...

发表于 2018-05-19 10:41 464次阅读
全球最小无线飞行机器人诞生,源自哈佛的Robob...

国产工业机器人“四小龙”来看看谁才会真正得道、主...

埃斯顿于2016年收购意大利EuclidLabsSRL20%股权,并在中国投资设立合资公司增强自身智...

发表于 2018-05-19 10:37 747次阅读
国产工业机器人“四小龙”来看看谁才会真正得道、主...

机器人如何进行深度学习?还有哪些跨不过的坎?

不仅仅是“微软小冰”和围棋高手“阿尔法狗”,从互联网搜索到语言翻译,乃至识别患有自闭症风险的基因……...

发表于 2018-05-18 21:49 196次阅读
机器人如何进行深度学习?还有哪些跨不过的坎?

机器人会不会拥有像人类一样的意识?

10日,DeepMind团队在《自然》上发表的一篇论文在AI和神经科学领域引起关注:其最新研发出的一...

发表于 2018-05-18 17:19 792次阅读
机器人会不会拥有像人类一样的意识?

推动工业机器人核心零部件国产化进程加速

亚威股份预计,上半年归属于上市公司股东的净利润变动区间为5852万元-7315万元,净利润变动幅度为...

发表于 2018-05-18 16:34 1919次阅读
推动工业机器人核心零部件国产化进程加速

人工智能和机器人正在攻占零售链中的各个部分

人工智能、机器学习、计算机视觉技术和机器人抓举重物,导航和组装等在产业链从生产制造到产品最终的分配的...

发表于 2018-05-18 16:02 1122次阅读
人工智能和机器人正在攻占零售链中的各个部分

人工智能达到了什么程度?人工智能发展前景如何?

人工智能,它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。...

发表于 2018-05-18 14:56 461次阅读
人工智能达到了什么程度?人工智能发展前景如何?

40年,ABB机器人的成长历程

如今,ABB机器人已经在中国拥有强大的本地研发、本地生产和本土服务团队,拥有2,000余名员工,遍布...

发表于 2018-05-18 11:14 612次阅读
40年,ABB机器人的成长历程

面向工业领域机器人的伺服电缆要怎么选型

面向工业领域的机器人电缆选型,这里的工业领域很重要,在电缆选型时不仅要考虑机器人本身电机的额定电压电...

发表于 2018-05-18 10:25 299次阅读
面向工业领域机器人的伺服电缆要怎么选型

OpenAI发布多目标强化学习模拟环境

最近,OpenAI发布了一份有关“多目标强化学习”研究报告。基于现有的机器人硬件,引入了一套具有挑战...

发表于 2018-05-18 10:08 418次阅读
OpenAI发布多目标强化学习模拟环境

一种完全由真空驱动的软壳机器人

相比之下,由真空驱动的动力装置不仅安全柔软,而且易于建造。EPFL的科学家Jamie Paik表示:...

发表于 2018-05-17 16:43 777次阅读
一种完全由真空驱动的软壳机器人

机器人面临核心技术难题,实现突破的路径在哪

机器联网是智能制造的基础,但到2017年底,企业的机联网只有39%,特别是中小企业联网比例更低。浙江...

发表于 2018-05-17 16:35 793次阅读
机器人面临核心技术难题,实现突破的路径在哪

未来有了5G的“人间天堂”会是什么样子的呢?未来...

下面来到了华为联合浙江移动的5G无人机VR直播展示区,远在浙大玉泉校区的无人机,把玉泉的美景,实时传...

发表于 2018-05-17 16:18 921次阅读
未来有了5G的“人间天堂”会是什么样子的呢?未来...

智慧服务技术拥抱未来

说起人工智能的起源,便会联想到1956年的达特茅斯会议,在这个夏季讨论班,人工智能学科被正式开启。

发表于 2018-05-17 10:53 528次阅读
智慧服务技术拥抱未来

再战南京!RM2018中部分区赛群雄逐鹿,一战方休!

发表于 2018-05-15 21:12 317次阅读
再战南京!RM2018中部分区赛群雄逐鹿,一战方休!

走直线很难吗?陀螺仪表示,少了它机器人连直线都走不了

发表于 2018-05-11 11:52 161次阅读
走直线很难吗?陀螺仪表示,少了它机器人连直线都走不了

走到哪都不会迷路,全自动机器人是怎么导航的?

发表于 2018-05-11 11:51 219次阅读
走到哪都不会迷路,全自动机器人是怎么导航的?

机器人也能感知?一篇文章告诉你传感器的秘密

发表于 2018-05-11 11:34 207次阅读
机器人也能感知?一篇文章告诉你传感器的秘密

机器人也可以通信?不仅可以,而且还是用Wi-Fi交流!

发表于 2018-05-11 11:32 122次阅读
机器人也可以通信?不仅可以,而且还是用Wi-Fi交流!

基于树莓派与神经网络自动驾驶机器人

发表于 2018-05-03 20:19 810次阅读
基于树莓派与神经网络自动驾驶机器人

【下载】《机器人学、机器视觉与控制――MATLAB算法基础》

发表于 2018-04-08 18:19 3457次阅读
【下载】《机器人学、机器视觉与控制――MATLAB算法基础》

某工厂自己生产自己使用的六轴机器人修复与使用体会。

发表于 2018-03-24 12:07 952次阅读
某工厂自己生产自己使用的六轴机器人修复与使用体会。

【DIY】制作基于stm32f103vct6+mpu6050+ak8975+dht11的小六足机器人(这次应该有图片了)

发表于 2018-03-22 14:28 1026次阅读
【DIY】制作基于stm32f103vct6+mpu6050+ak8975+dht11的小六足机器人(这次应该有图片了)