8月1日，由清華大學(xué)精密儀器系石開(kāi)發(fā)的“天空運(yùn)動(dòng)”(Sky Movement)這種類(lèi)似計(jì)算芯片的異類(lèi)大腦驅(qū)動(dòng)的世界首輛“無(wú)人自行車(chē)”出現(xiàn)在最新一期《自然》雜志的封面上。

石等人發(fā)表的論文《面向人工通用智能的異構(gòu)天機(jī)芯片架構(gòu)》在國(guó)內(nèi)芯片和人工智能兩大領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)了論文《自然》的零突破。

2015年，第一代“天空運(yùn)動(dòng)”問(wèn)世，體積約110納米；2017年，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了第二代“天空運(yùn)動(dòng)”芯片，該芯片具有高速、高性能、低功耗的特點(diǎn)，體積已縮小至28納米。與目前世界先進(jìn)的IBM TrueNorth芯片相比，功能更齊全，靈活性和可擴(kuò)展性更好，密度提高了20%，速度提高了至少10倍，帶寬提高了至少100倍。

此前，“天極”系列類(lèi)腦芯片的成果曾在電子器件和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)高層會(huì)議上報(bào)道，并在《智能機(jī)器人科學(xué)》特刊上報(bào)道。為類(lèi)腦芯片獨(dú)立開(kāi)發(fā)的學(xué)習(xí)算法的成果被人工智能高層會(huì)議錄用。

去年11月，石的團(tuán)隊(duì)在計(jì)算等腦設(shè)備領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，并在《高級(jí)材料》上發(fā)表論文。這項(xiàng)工作首次報(bào)道了憶阻器可以模擬同時(shí)存在且獨(dú)立表達(dá)的突觸的長(zhǎng)短期可塑性，為類(lèi)腦計(jì)算中器件的開(kāi)發(fā)提供了重要思路，有望在類(lèi)腦計(jì)算硬件網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)不同時(shí)間域的神經(jīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。

清華大學(xué)類(lèi)腦計(jì)算研究中心從腦科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)出發(fā)，形成了全鏈軟硬件協(xié)同研發(fā)、從原始材料和器件到系統(tǒng)集成和芯片研發(fā)的綜合研發(fā)的特點(diǎn)，致力于通用人工智能的類(lèi)腦計(jì)算實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)用自動(dòng)自行車(chē)系統(tǒng)驗(yàn)證了這種混合芯片的處理能力。這是一個(gè)異構(gòu)可擴(kuò)展的人工通用智能開(kāi)發(fā)演示平臺(tái)，使用一個(gè)天體芯片演示自行車(chē)的自平衡、動(dòng)態(tài)感知、目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤、自動(dòng)避障、越障、語(yǔ)音理解、自主決策等功能。

石教授說(shuō)，“類(lèi)腦”并不是“模仿大腦”，也沒(méi)有必要模仿人腦的一切?！拔覀冏龅氖穷?lèi)腦，借鑒了腦科學(xué)的基本原理，濃縮了一些指導(dǎo)計(jì)算架構(gòu)發(fā)展的新規(guī)律。”石對(duì)說(shuō)道。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)提出了一種新的符合腦科學(xué)基本規(guī)律的類(lèi)腦計(jì)算架構(gòu)——天機(jī)類(lèi)腦計(jì)算芯片架構(gòu)的異構(gòu)融合，可以同時(shí)運(yùn)行大多數(shù)面向計(jì)算機(jī)科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

“這只是一個(gè)非常初步的研究，但這項(xiàng)研究可能會(huì)推動(dòng)人工通用智能計(jì)算平臺(tái)的進(jìn)一步發(fā)展?！笔瘜?duì)說(shuō)道。

賓夕法尼亞大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)教授時(shí)劍波告訴《第一財(cái)經(jīng)記者》:“這種特殊的處理器可以將深度學(xué)習(xí)的算法與人腦的算法結(jié)合起來(lái)。人腦的設(shè)計(jì)基于脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。清華的團(tuán)隊(duì)用數(shù)字計(jì)算機(jī)模擬脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。”他還說(shuō)，脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以受益于“無(wú)人學(xué)習(xí)”，即沒(méi)有人類(lèi)標(biāo)記的學(xué)習(xí)，但清華團(tuán)隊(duì)的論文還沒(méi)有表現(xiàn)出這種水平?！盁o(wú)人學(xué)習(xí)是一個(gè)非常重要的科學(xué)課題，這意味著它將模擬人腦的學(xué)習(xí)。

寒武紀(jì)首席執(zhí)行官陳也評(píng)論這篇論文:“它在學(xué)術(shù)上是創(chuàng)新的?！边@意味著仍有進(jìn)一步應(yīng)用場(chǎng)景的空間。

據(jù)報(bào)道，除了自行車(chē)之外，這種類(lèi)似大腦的計(jì)算芯片的相關(guān)技術(shù)可以直接擴(kuò)展到自主駕駛、無(wú)人機(jī)和智能機(jī)器人等應(yīng)用中。

“天空運(yùn)動(dòng)”的營(yíng)銷(xiāo)將由凌西科技承擔(dān)。凌西科技由“天極”團(tuán)隊(duì)于去年成立，獲得天使輪融資，投資者來(lái)自中國(guó)資本基金會(huì)、優(yōu)先股資本、清華控股等。

腦科學(xué)的研究機(jī)制是認(rèn)知科學(xué)的重要組成部分，機(jī)器理解和計(jì)算一直是人工智能領(lǐng)域的主要研究?jī)?nèi)容。目前，不僅清華大學(xué)的團(tuán)隊(duì)，包括復(fù)旦大學(xué)在內(nèi)的許多大學(xué)都在開(kāi)發(fā)類(lèi)似大腦的計(jì)算來(lái)支持人工通用智能。

7月30日，投資4億元成立的復(fù)旦張江腦成像中心在上海揭牌。該中心致力于開(kāi)發(fā)先進(jìn)的成像和多模態(tài)大腦定量技術(shù)，探索大腦功能、結(jié)構(gòu)、代謝等信號(hào)，揭示大腦信息的產(chǎn)生和處理。機(jī)制，探索大腦發(fā)育和衰老的過(guò)程，以及腦部疾病的早期篩查和預(yù)后；建立腦數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)，拓展腦和類(lèi)腦科學(xué)的基礎(chǔ)生物學(xué)研究。

同時(shí)，該中心依托復(fù)旦大學(xué)類(lèi)腦智能科技研究院，整合了幾個(gè)最大的國(guó)際腦數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建了最大的國(guó)際多病多模態(tài)腦科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)了一系列國(guó)際領(lǐng)先的類(lèi)腦智能算法。