| 出版日期：2004-7-05 总期号：575 本年期号：25 |
|
 |
让机器像大脑一样思考
——人工智能的探索之路 自计算机诞生之日算起，人类就开始思考着如何设计一台由芯片构造而成，但却能够像人类一样思考的机器。这个构想同样也一直萦绕在沃尔特·科瓦贝纳·博恩的头脑中，他是计算机的诞生地——美国宾夕法尼亚大学神经研究工程实验室的领导人。这个令人兴奋的想法使他寝食难安，不过大脑构造之精巧也不得不令他叹服。他认为人类的大脑本身就是一个最尖端的科学技术，比现今的任何科学项目都要复杂。博恩希望和他的同事们能够弄清大脑的运行机制，并将电信号转换为思维和知觉的神经元编码，以便在研究室里用计算机模拟出人类大脑所有的功能。但是，他们经历了一次又一次的失败…… “会思考的芯片”就是如今我们常常谈起的人工智能。1950年，世界上著名的数学家阿伦·图灵就大胆预言了计算机最终将在世纪末具备和人类大脑所能够相媲美的智能。而在接下来的几十年时间里，无数科学家和科研人员为了这个大胆的预言耕耘奋斗在人工智能这片崭新的领域中。这些科研人员希望编写一个足够大的程序，用足够多的程序代码来模仿人脑的思考和逻辑分析能力，博恩也在尝试着不同的解决方案，比如把那些模拟思考的程序运行在传统的硅芯片上，来研究人类神经元互相联络的方法，甚至希望能够编制出模拟其功能的电子系统。简而言之，他试图实现大脑逆向思维功能的过程。不过结果令大家都非常失望，虽然科研人员不断地写出新程序来，而计算机的运算速度也在呈几何速度提升，但是它仍然无法模仿人类的大脑，不能够像我们当初所设想的那样自己去编写音乐或者经营公司。人工智能中的机器自我意识这把神秘大锁依然无法打开。 终于有一天，大家意识到了问题的所在。集成电路的发明者之一罗伯特·诺伊斯在1984年提出了一个大胆的理论。他认为科研人员已经设计了足够多的计算机模拟程序来模拟人脑的思考方式，但是现在我们或许应该把这种逻辑推论颠倒过来。未来的计算机究竟会是什么样子的？罗伯特·诺伊斯建议科研人员应该研究人脑的构造，来找寻计算机人工智能技术未来的发展方向。这一思想立刻得到了响应，用于电器上的超大规模集成电路发明者卡弗·米德立即投入了相关的研究工作，他的实验室建造了模拟视觉神经的简单电路，他把这种研究称为“神经形态工程学”。 随着研究的深入，一个结果令科学家颇感意外。项目组中研究“神经形态工程学”的科学家发现，大脑的基本结构和人所具备的行为、洞察力相比要简单得多。“这是因为我们的大脑不同于现如今的电脑，大脑会经常改变它的链接方式，并不断的修补处理信息方式。”科学家在显微镜下仔细观察大脑神经元之间的链接时发现，大脑能取消过去的记忆和信息链接，而且能在瞬间建立新的记忆和信息链接。通过持续不断的神经活动，大脑能迅捷地通过建立链接处理外界复杂的变化，而这就能解释为什么只有1.36千克的神经元就能应付人类思考时的相关活动了。 这一项发现使得以前的人工智能理论被迅速推翻，因为现在的CPU和程序并没有将这种超乎想象的弹性随机链接考虑在内。博恩提出了一种理论，他认为为了能够让CPU处理更加复杂的情况，就必须设计它们内部各种元素间自我链接的功能。他主张开发新的芯片，这种芯片可以感应到自己接收到的信息并做出反应。而新编写的程序也应该像大脑内的神经元那样，在需要的时候删除旧的链接。不过博恩也指出，新的芯片与大脑不同，它并非真正的改变了某个链接，而是将信息分类，然后再决定它应该改流向哪个信息通道。 根据新的理论，博恩实验室开发出了第一个产品：人造视网膜芯片。这个芯片包括6000个感光器和4000个人造神经链接，它的大小仅相当于八分之一个人类视网膜，主要用于一系列简单的视力试验。这个小东西非常惊人，它仅仅消耗0.06瓦的功率，却能达到超过人类视网膜三倍的效果。而一台普通数字计算机要达到人类大脑获得相似的效果，则需要消耗比人类大脑多1000万倍的能量。这也就意味着，在工程师建造人和芯片交互的接口并提供相应的集约电源之后，人造视网膜芯片很有可能在一两年内应用在人的眼球上。 麦考密克估计，将自我转换芯片与详细的神经元图谱组合在一起，创造出一个人脑的大致拷贝至少需要20年的时间。另外一名人工智能研究人员雷·科鲁茨维尔更乐观：“我想，在20年之内，或者更快，也许我们将彻底完成人脑逆向工程，开发出一个可与真正大脑竞争的系统。”博恩对预言避而不谈：“我们对生物研究得越深入，就越感到我们目前在这方面知识的匮乏，生物自身的演化和变异往往能超越我们人类所设计的东西。”但是他确信人们早晚将开发出阿伦·图灵所构想的高智能电脑。（苗得雨）� |
||||||||||||||||||||
