中國自主研發芯片登上《自然》雜志封面,憑什么?-天下網商-賦能網商,成就網商
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。