作者：蛋酱
科技一贯飞速改变着外在世界，类脑打算则让我们开始核阅内心天下。11 月 3 日，清华大学类脑打算研究中央主任施路平登上 2019 腾讯科学 WE 大会的讲台，与大家分享了自己在类脑打算方面的心得和履历。
8 月 1 日，《Nature》杂志的封面文章先容了清华大学在通用人工智能上的新考试测验：一款名为「天机」的全新芯片架构，结合类脑打算和人工智能算法，展示了迄今为止从未有人实现过的强大能力。
这一重量级研究的背后，是清华大学精密仪器系教授、类脑打算中央主任施路平带领的团队。
自从工业革命以来，我们陆续发明了蒸汽机、发电机、打算机……人类一贯在努力推动科技进步，以此改进物质天下。
「我们忽然创造，当物质生活发展很快的时候，我们的精神生活没有同步。类脑打算的发展，给了我们一个向内发展、核阅自己内心的机会，」施路平说道。
施路平在 2019 腾讯科学 WE 大会。
施路平 2013 年加入清华大学，紧张研究类脑打算模型和算法、类脑芯片和类脑打算机，并一手创建了类脑打算研究中央，他也是「天机芯」的研发者。在天机芯的掌握下，一辆普通自行车实现了识别语音指令、自动掌握平衡等功能，还能对前方行人进行探测和跟踪，并自动避开障碍，在驾驶技能层面像真实的人类一样灵巧。
今年 8 月 1 日，「天机芯」登上了《Nature》的封面。那一篇《面向通用人工智能的稠浊天机芯片架构》，也成为了中国研究团队首篇在《Nature》上揭橥的横跨芯片和人工智能两大领域的论文。一韶光，类脑打算被人们看作打开通用人工智能未来之门的钥匙。
如果要理解类脑打算，我们要从「通用人工智能」谈起。
「通用人工智能」是人类一贯以来的梦想
通用人工智能不是一个新的 Idea，在图灵、冯诺伊曼等早期打算机科学家的文章中都可以读出来，通用人工智能是人类一贯以来的梦想。正如施路平所说，在一定程度上，实现通用人工智能是人类研究人工智能的初衷。
直到几十年后的本日，「通用人工智能」才有了比较好的实现条件，也呈现出了比较快的发展态势。我们看到 AlphaGo 降服人类最高水平的围棋选手，还有机器辩论选手可以打赢人类的冠军，诸如此类。但人工智能仍旧有一些局限性，施路平总结说，我们想让人工智能「正常发挥」必须知足五个条件：充足的数据、决定性的问题、完备的知识、静态、单一的系统。
现实不可能像空想中那么完美，我们想要的便是在「没有充足数据乃至是假数据」、「没有明确问题」的状态条件下，依然能够完美地处理问题的人工智能。试想，为什么人类能够举一反三、以不变应万变？答案在人脑中。
施路平认为，人脑是目前唯一的通用智能体，在未来十年，我们必须学会借鉴人脑的事理，来改进打算机系统。可以说，类脑打算是通用人工智能发展的基石。
研究「类脑」是一件精确的事
13 年前，施路平感知到了摩尔定律即将要失落效，便开始了类脑打算的研究之路。不过这条路人烟稀少，类脑研究领域的很多东西都须要研究者去自己摸索。
施路平说，做研究可以挑选困难的来做，走着走着创造身边已经没人了，坚持下来的自己就变成了领先的。当然条件是这条路要精确，类脑打算便是一件「精确」的事。
他认为，人的智能是建立在碳基上的，而现在的「数码宇宙」是建立在硅基上的，碳基和硅基的构造非常附近。他相信一点：「碳基上能够实现的，硅基上一定能够实现。」
用脑科学发展通用人工智能，有两条路：一种是用脑科学的事理来改变打算机架构，另一种便是发明「类脑」。
这两条路都很好，「类脑」的创意思路更像人类在发明飞机时——那时候我们也不懂鸟类为什么能翱翔，但只要我们模拟鸟类能模拟到极致，我们就节制了翱翔的办法。
同样地，人类并不可能完备理解人脑，那怎么能发展类脑打算机？施路平的不雅观点是，打算机是把「多维」空间的信息转化为「一维」的信息，用「韶光繁芜度」来办理问题。人脑有一千到一万个神经原来把信息扩输，是用「空间繁芜性」，这一点很主要。其余，人脑还利用脉冲来编码，引进了韶光的成分，可以说人脑的处理办法能够兼顾「时空繁芜度」。
做类脑打算，要保持韶光繁芜度，再增加空间繁芜度——依赖的是「类脑芯片」。
这便是「天机芯」出身之前的思考。
类脑打算推动通用人工智能赋能各行各业
「天机芯」的研究开始于 2012 年，第一代「「天机芯」」出身于 2015 年，2017 年第二代「天机芯」出世往后，超越了 IBM 旗下的 TrueNorth 芯片，成为了当时天下上最前辈的人工智能芯片，其组建密度为 TrueNorth 的 1.2 倍，运算速率更是达到 TrueNorth 的 10 倍。
他们更加专注于架构创新，提出了「异构领悟」这样一个架构，即「天机架构」，这个架构能够将脑和电脑异构领悟，也能将打算和存储异构领悟。正像人类的脑那样，人们常日说脑是打算与存储一体的，实际上脑、打算、存储既有分立的也有统一的，此外还包括编码多样性、精确和近似等特色。
「天机芯」的架构既支持人工神经网络，又支持脉冲神经网络，常日深度学习加速器只支持打算机科学模型，神经形态芯片只支持神经科学模型，但天机芯同时支持两者的异构建模。
此外，施路平团队还利用类脑芯片构建了人工通用智能研究平台——一个可以和系统互动的多模态交叉研究平台，利用环境变革逼迫系统变革，从而通过不雅观察系统变革来研究通用人工智能的基本规律。
终极，天机芯片让一辆自行车完美实现了感知、追踪、过障、避障、自动掌握、语音理解、自主决策的功能。此外，团队还开拓了一个软件工具链，也搭建了第一代类脑打算机。这项长达 7 年的研究登上了《Nature》封面，也让众人感知到了类脑打算研究的深远代价。
「这是一个非常具有寻衅性的长期研究。」施路平说，把脑科学主导的方法和打算机科学主导的方法领悟起来，加上算法、芯片、软件、硬件这样一个全链条的设计，才能让各个方面协同发展，真正让类脑打算推动通用人工智能的发展，赋能各行各业，比如说自动驾驶汽车、智能机器人等常见领域。此外，因其低能耗、低本钱等特性，类脑芯片在家庭和做事性场景中也大有用武之地。
施路平表示，目前团队的研究方向是面向通用人工智能的「类脑云脑」，把脑的弹性和打算机的刚性结合起来，把数据驱动和知识驱动结合起来，把通用知识和推理结合起来。
「社会从一开始发展就有不公正的成分，由于经费有限、仪器有限，我们很难做到真正的理论联系实际，比如教诲方面提倡的因材施教，随着类脑打算、人工通用智能的发展，这些问题都会逐渐办理。」
在外部天下飞速变革的本日，施路平更重视探索人的内心天下。这也是常日只出席学术活动的施路平，这次决定登上 2019 腾讯科学 WE 大会讲台的缘故原由，由于科技是一种能力，而「向善」是一种选择。
