天下網商記者 張超

人類科學家們一直希望造出像人類一樣聰明的機器，而類似研究比人工智能（AI）更高級，稱之為通用人工智能（AGI）。

今天（8月1日），重磅消息來了。來自清華大學，具有完全自主研發知識產權的“天機”類腦芯片架構登上了頂級學術雜志《自然（Nature）》的封面。

《自然（Nature）》雜志封面

這篇封面論文介紹了中國科學家研發通用人工智能的嘗試，這款“天機”芯片可以解決通用人工智能中的關鍵問題，加速通用人工智能的發展。

完美融合通用人工智能兩個研究方向

論文名為《面向人工通用智能的異構天機芯片架構》（Towards artificial general Intelligence with hybrid Tianjic chip architecture），文中介紹了“天機”類腦芯片，這是一種推進通用人工智能發展的異構融合芯片架構，結合了神經科學導向和計算機科學導向方法的優點。

《自然（Nature）》上的論文

目前，研究通用人工智能主要就是這兩種方法，神經科學導向和計算機科學導向。

神經科學導向的AGI 是模擬大腦皮層，研究記憶和計算之間的關系、時空動態、學習規則等；計算機科學導向的AGI則是涉及計算機上執行的顯示算法，擅長處理圖像分類、語言處理等內容。

兩者所使用的語言、計算原理、編碼方式和應用場景都不太一樣。

最要命的是，兩種研究方法相互不兼容，隨著各自的發展，在一定程度上延緩了通用人工智能的整體發展。

施路平教授

清華大學精密儀器系教授、類腦計算中心主任施路平是《自然》論文通訊作者，他介紹，在實現通用人工智能的過程里，將神經科學、計算機科學結合到一起的做法得到了很多業界人士和學者的認可，但核心的難度在于這是一個跨學科的研究，因此能夠組織起多個院系共同研究的團隊還不多。而“天機”是到目前為止最完美的結果，是最成功的一個類腦計算模式。

清華大學儀器科學與技術研究所副研究員裴京

《自然》論文的第一作者、清華大學儀器科學與技術研究所副研究員裴京表示，“天機”這款異構融合芯片，不僅可以適應基于計算機科學的機器學習算法，還可以輕松實現腦啟動電路和多種編碼方案，甚至能完成一些兩種不同方法下原本無法單獨完成的任務。

讓自行車實現了無人駕駛

說了半天，“天機”到底可以用來干什么？

《自然》論文中提到了，施路平領銜的研究團隊將“天機”芯片用在了自行車上，讓自行車實現了無人自動駕駛。

要知道，讓自行車實現無人自動駕駛此前屬于BUG級別難度，因為要同時處理多種算法和模型，“天機”芯片同時運行了包括卷積神經網絡在內的 5 種不同神經網絡，才實現了實時物體檢測，跟蹤，語音控制，避障、平衡控制等一系列復雜任務，無人駕駛自行車成為了現實。

無人智能自行車系統示意圖（來源：鄧磊博士論文）

加州大學圣塔芭芭拉分校博士后鄧磊，也是論文同等貢獻的第一作者，負責芯片設計和算法細節，他在論文中剖析了這個無人駕駛自行車系統，其中包括了激光測速、陀螺儀、攝像頭等傳感器，剎車電機、轉向電機、驅動電機等致動器，以及控制平臺、計算平臺、天機板級系統等處理平臺等。

背后的原理實在太復雜，研究團隊通過視頻演示了這個無人駕駛自行車到底怎么玩。

過減速帶

語音控制左轉

語音控制保持直行和加速

跟蹤目標人物并自主躲避路上的障礙物

準確追蹤目標 跟隨目標進行曲線行駛

“天機”未來可期 中國AI芯片不輸任何人

施路平教授稱，這次發布的論文只是一個非常初步的研究，通用人工智能是一項非常具有挑戰性的工作，還處于起步階段。目前團隊已經啟動了下一代芯片的研究，預期明年年初可以完成研發工作。

“天機”芯片單片（左）和5x5陣列擴展板（右）

除了無人自行車，“天機”芯片未來可以在自動駕駛汽車、智能機器人、家庭和服務性場景等領域上發揮極大的作用。

《麻省理工科技評論》的報道

由麻省理工學院出版的科技商業雜志《麻省理工科技評論》（MIT Technology Review）也發表文章稱：這款無人自行車顯示出中國在 AI 芯片領域研究水平的提升。盡管還不能制造最先進的計算機芯片，但中國在制造特別領域的芯片水平方面不輸于任何人。