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日媒:AI越来越接近人类大脑

科普小知识2022-07-09 10:45:05
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《日本经济新闻》7月3日报道称,人工智能是一种模仿大脑的技术。现在,使它更接近大脑的研究正在推进。日本信息与通信研究所将开发人工智能,它可以通过少量模板来学习,就像人脑一样,而东芝使用人工智能来代表大脑中拥有空间的部分。充分发挥大脑思维灵活、耗能少的优势,在没有正确答案的领域推进人工智能渗透的趋势,如对话机器人的发展,可能会加速。

就人工智能的主流——深度学习而言,所采用的机制大多是将模仿大脑形成的神经网络作为模型来学习海量数据,并使之智能化。如果要学习的数据较少,就不能使用人工智能。另一方面,对人类来说,许多事情可以通过感觉来处理,即使是第一次。日本信息与通信研究所的高石信尾指出,“人工智能和生物大脑今天明显不同”。这是当前人工智能无法处理日常对话的原因之一。

该组织开发了一种新型人工智能。它使用一种神经网络,将通过数据学习的部分和即使没有数据也能自发做出判断的部分结合起来。例如,对诸如飞机和汽车之类的交通工具以及诸如猫和狗之类的动物是否可以分为10类的测试表明,当有更多的数据时,准确度基本上是相同的,但是当有更少的数据时,新的人工智能的准确度更高。

目前,深度学习是将通过数据学习到的内容反馈给整个人工智能,但“人类并没有反馈给整个大脑”(研究员Shinosaki)。新人工智能只允许属于判断结果的输出反馈学习内容,在机制上更接近大脑。

新人工智能的使用是预期的,因为在不容易出现典型症状等的疾病的诊断中,很难了解过去数据的规律性。在自动驾驶领域,新的人工智能将能够掌握对车辆和行人的意外行为。

据说连接人脑神经细胞的神经轴突总长度超过10万公里,明显长于日本高精度超级计算机“京”的1000公里所有连线。布线的长度被认为形成了思维的多样性等。

另一方面,大脑的能量消耗只有20瓦,是“北京”的1/60万。可以说,大脑是一台“计算机”,可以用很少的能量消耗做出多样化的判断。

此外,利用人工智能复制大脑神经回路的研究也在不断推进。东芝与美国约翰·霍普金斯大学联手,通过人工智能复制了负责控制大脑空间的海马神经元的部分功能。研究人员通过半导体电路制造出老鼠的海马神经回路,甚至加工方法也被忠实地复制。

人工智能通常使用0和1的数字处理进行机械计算。相反,大脑中的神经细胞通过模拟处理来工作,即利用放电状态产生的电信号以不同的机制来处理信息。

东芝敦促半导体电路进行模拟处理,使人工智能更接近大脑的机制。该公司认为,这有望推动小型机器人的发展,使其能够处理大量信息,并以低功耗运行。

在海外,人工智能在大脑附近的发展也在推进。2018年,英国深层思维技术公司开发了一项技术,利用模拟大脑功能的人工智能来搜索最佳道路。

IBM还开发了一种模拟一百万个神经细胞的半导体电路。不是像当前的个人计算机那样每次都通过*处理器(*处理单元)处理从存储器中提取的信息,而是像大脑那样,在用于信息处理的电路之间交换电信号,这可以降低功耗。

人工智能正被用于各种领域,但是有许多情况下锁定到一个功能,所以有必要为特定的目的准备人工智能。另一方面,一个大脑可以拥有和一个大脑一样多的东西。人工智能,更像大脑,被期望承担多种任务。

东京大学的副教授Takahashi明仁说,“如果你想要多样性和自律,从大脑中仍然有很多东西要学,”他指出需要在大脑附近开发人工智能。

人工智能的进步与大脑

截至2000年代,人工智能主要采用统计模型。随着计算机处理能力的提高和脑科学的进步,利用神经网络模拟大脑的深入研究取得了成果,当前的人工智能应运而生。

然而,从神经网络来看,虽然大脑是基础,但它在机制上正在完成自主进化。人工智能的计算使用了不同于大脑的超级计算机。人工智能的当前机制是将通过数据学习到的知识准确地反馈给人工智能,这在不犯诸如基于图像识别的身份验证和解决之类的错误的情况下是有效的。

另一方面,由于“生物大脑即使没有被优化也可以被使用”(NTU大学的准教授高乔),许多观点认为,人工智能接近大脑将扩大场景在人类复杂社会中的使用。