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解密人腦將成為全面啟動AI的關(guān)鍵

2017-07-31
關(guān)鍵詞: 晶片 算法 智能 DeepMind

 DeepMind的遠大計劃是借由解密人腦使用的演算法,、架構(gòu),、功能以及表征,來解決目前開發(fā)人工智能技術(shù)遭遇的問題,。

Google專長人工智能的姐妹公司DeepMind Technologies執(zhí)行長Demis Hassabis,,透露該公司的遠大計劃是借由解密人腦使用的演算法、架構(gòu),、功能以及表征(representation),,來解決目前開發(fā)人工智能技術(shù)遭遇的問題。

目前沒有人對人工智能(AI)神經(jīng)網(wǎng)路的基本原理提出質(zhì)疑,,也就是透過突觸(synapse)連結(jié)的大腦神經(jīng)元有不同的連線“權(quán)重”(weights),,當神經(jīng)元經(jīng)常被使用、其權(quán)重就會更強勁成長(即學習),,反之如果很少用就會萎縮(于是會遺忘),。舉例來說,歐盟的Blue Brain專案就是試圖在超級電腦上鉅細靡遺模擬人類大腦運作,,期望借此揭開例如帕金森氏癥,、阿茲海默癥(失智癥)等疾病的幕后成因,以及打造AI系統(tǒng),。

Hassabis認為,,若我們想要看到AI晶片(總之不是活的有機體),工程師就得搞懂人腦所使用的演算法,、架構(gòu),、功能與表征?!皬墓こ痰慕嵌葋砜?,以上是最終解決方案;而為了達到我們的目標,,生物贊同性(biological plausibility)只是指導(dǎo),,并非嚴格的要求;”Hassabis在同儕審查學術(shù)期刊《Cell》與共同作者發(fā)表的“神經(jīng)科學啟發(fā)之人工智能”(Neuroscience-Inspired Artificial Intelligence)一文中寫道:“我們感興趣的是對人腦在系統(tǒng)神經(jīng)科學層面上的理解,,也就是所利用的演算法,、架構(gòu)、功能以及表征,?!?/p>

Hassabis表示:“透過聚焦運算與演算層面,,我們?nèi)〉脤Υ竽X功能內(nèi)部大致機制的可轉(zhuǎn)移見解,同時留下空間以容納在晶片內(nèi)打造智能機器時會出現(xiàn)的機會與挑戰(zhàn),?!迸e例來說,在睡眠期間,,大腦的海馬回(hippocampus)會重播并重新關(guān)聯(lián)每天曾經(jīng)發(fā)生過的,、特別成功的學習經(jīng)驗,讓長期記憶體能取得學習教訓,,甚至只從單一實例,。

簡單的機器學習演算法會用雜亂無章的不重要細節(jié)洗掉單一學習實例;而DeepMind則聲稱,,能夠打造模仿實際人腦功能的機器學習演算法,;如Hassabis與其他論文作者所言:“儲存在緩沖記憶體中的經(jīng)驗,不只能被用來逐步調(diào)整深度網(wǎng)路參數(shù)以符合最佳化策略,,也能支援根據(jù)個人體驗產(chǎn)生的快速行為變化,。”

因為學習演算法傾向于以新知識覆蓋現(xiàn)有知識,,使得讓神經(jīng)元電腦學習多級(multistep)任務(wù)成為工程師們的棘手挑戰(zhàn),;對此上述論文的作者指出,最近的研究透過協(xié)同神經(jīng)科學與工程的方法來解決這個難題,。神經(jīng)科學家對人腦突觸不穩(wěn)定性(lability,,也就是變化的變異率)的發(fā)現(xiàn),為AI工程師提供了一種實現(xiàn)多級學習的新工具──他們在打造學習演算法時,,設(shè)定了較早期任務(wù)的不穩(wěn)定性,,以防止較新的任務(wù)將之覆寫。

“神經(jīng)科學的發(fā)現(xiàn)啟發(fā)了AI演算法的開發(fā),,透過設(shè)置一種具彈性的權(quán)重固化(consolidation),,克服了深度神經(jīng)網(wǎng)路持續(xù)學習的挑戰(zhàn);這種固化機制是透過減緩一組被定義為對先前任務(wù)很重要的網(wǎng)路權(quán)重子集中的學習來達成,,因此能將那些參數(shù)固定在先前發(fā)現(xiàn)的解決方案,。”論文作者表示:“這能允許在不增加網(wǎng)路流量的情況下進行多個任務(wù)的學習,,而擁有相關(guān)聯(lián)架構(gòu)的任務(wù)之間可有效分享權(quán)重,。”

Hassabis與其他論文作者并指出:“要填補機器智能與人類智能之間的鴻溝,,還有很多工作得做,;在這方面,我們相信來自神經(jīng)科學的一些想法,將會越來越不可或缺,?!彼麄兣e例了工程師透過重現(xiàn)生物機制實現(xiàn)AI多級學習的成功,并呼吁神經(jīng)科學家與AI工程師并肩作戰(zhàn),,攜手解決或許可說是AI研究中最困難的挑戰(zhàn)──打造能進行分層規(guī)劃的代理(agent),,要真正具備創(chuàng)造性,,而且能為目前人類也無解的挑戰(zhàn)提供解決方案,。

然而也不是所有人都同意,只要能理解人腦的演算法,、架構(gòu),、功能與表征,就能揭開人類擁有智能的奧秘,;有人認為,,人腦的“編碼”(code)跟所有宇宙中的生命智能都是相同的,就如同化學擁有通用的編碼,,因此大腦的智能編碼會是類似化學與物理學,,在人體中交織的通用原理。

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Starmind International創(chuàng)辦人Pascal Kaufmann認為,,人腦的編碼應(yīng)該不像是演算法,,因為人腦并不同于電腦

(來源:Starmind)

“我們需要透過對人類智能的真實理解,才能破解人腦的編碼,,這不能只靠電腦軟件,;”身為神經(jīng)科學家的瑞士AI軟件公司Starmind International創(chuàng)辦人Pascal Kaufmann表示:“就像物理學是宇宙中所有物理現(xiàn)象的編碼,人腦的編碼也會是根據(jù)自然界的通用原理,?!彼赋觯谧匀唤缬邢嗤脑硪辉俪霈F(xiàn),,例如樹木的分枝與人體血管的靜脈/動脈就非常相似:“我們只需要問正確的問題,。”


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