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看!自行車成精了...清華網紅自行車:擁有“類人腦芯片”,可無人駕駛!

2019-09-06   

中國電源產業網

導語:今年8月1日,世界頂級學術雜志《自然》上的一篇封面文章,刊登了清華大學的團隊研發的一款新型人工智能芯片。

今年8月1日,世界頂級學術雜志《自然》上的一篇封面文章,刊登了清華大學的團隊研發的一款新型人工智能芯片

簡單的說,這款芯片既有人類大腦的思考能力也有計算機的計算能力,這是全球人工智能領域重量級的一次全新突破。

自行車真的可以“自行”  目標:逼近人腦



今年8月,網絡上出現了一款自行車,這款自行車看上去與普通的自行車沒有什么區別,但是卻可以做出越障礙,轉彎等很多動作,速度可以時快時慢,只要人可以完成的,這個無人騎行的自行車都可以完成。還能識別人的語音命令,讓自行車真正實現了“自行”
網友們給出這樣的評論:自行車真的成精了。


無人自行車測試中


在清華大學,我們見到了這輛網絡刷屏的自行車,外觀看上去就是一輛普通的山地自行車。
為了實驗,這臺自行車拆除了兩個腳蹬子,車把、斜梁還有后車架上都固定安裝了儀器,儀器里的核心就是“天機芯”的芯片,芯片相當于自行車的大腦,用于接收發號施令、儲存信息。而研發“天機芯”的是清華大學施路平教授的研究團隊


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無人自行車


清華大學精密儀器系是“天機芯”和網紅自行車誕生的地方,裴京教授是這個團隊的主要成員之一,雖然他們的研究成果已經登上了《自然》雜志,在全世界引起了轟動,但他們自己知道,那也只是第二代天機芯的初步成果,他們眼下正在完善更新天機芯的功能

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清華大學精密儀器系副研究員裴京:我們現在開始爭取天機第二代做仿真驗證測試以后,我們第三代開始做像人腦一樣,能耗優化。


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天機芯登上《自然》雜志


世界上發展人工通用智能的路徑目前主要有兩條:一種是以神經科學為基礎,盡量模擬人腦;另一種則是基于計算機科學,讓計算機運行機器學習算法。這兩個系統目前都是獨立存在的,各有優缺點,但將兩者融合被公認為是最佳解決方案之一。


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清華大學精密儀器系副研究員裴京:大家瞄準一個目標,我們走世界顛覆性創新。


2012年,清華大學開始了類腦芯片的科研任務,研發人員將這款類腦芯片取名為“天機芯”
因為現有的人工智能計算是強項,但難以處理模糊問題。比如阿爾法狗下圍棋能贏了世界冠軍,卻做不出閱讀理解題,這個芯片的目標就是逐步向人腦逼近,達到人腦的功能,從而解開人腦的秘密。


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天機芯片


“天機芯”安裝在類似計算機內存條的東西上,每個芯片有數萬個借鑒人腦神經系統的數據。別看它只有人的指甲大小,但是為了實現人腦神經系統與計算機高效算法合二為一,小小的類腦芯片涵蓋了信息、生物、物理、數學、材料、微電子、醫學等多個學科領域


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指甲蓋大小的天機芯片


網紅自行車的出生也不是一帆風順的,我們現在看到可以識別人的指令,躲避障礙物,每一個環節和步驟都要進行近萬次的數據和信息的采集。
在清華大學精密儀器系一間不足20平方米的房間里,36臺攝像機全天都在記錄著天機芯采集的數據,然后輸送到天機類腦計算機里進行分析。


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數據采集


從 2013 年到 2019 年,長達6年的研發時間里,研究人員做了幾千次試驗,經歷了無數次失敗。為此,清華大學為此特意成立了類腦計算研究中心,來自醫學、電子、微電子、計算機、自動化、材料及精密儀器共7個學科的專家都加入這個團隊,共同來攻克這一難題。


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清華大學智能芯片研究室


2019年,歐盟得知清華大學的類腦計算研究中心將類腦芯片研發成功后,也開始投入研究,類腦芯片一旦研發成功,進行到應用階段時,對于各行各業來說,都是一個劃時代的飛躍


像人腦一樣學習  “天機芯”迭代前行
事實上,類腦芯片的研發,并不單單只是為了一款無人駕駛的自行車,自行車只是一個體現類腦芯片功能的載體,而目前我們看到自行車所展示出來的功能,也不是類腦芯片實驗的最終目的,這也就意味著,未來擁有了人工智能芯片的物品,將不再是純粹的工具,而是一個能懂你心意、學你思維,模擬你大腦的機器人!
像人腦一樣學習,人工智能能夠模擬人腦的運行機制,自動更新、自動改進、自動優化。清華大學研發的這款類腦芯片不斷升級更新,將給未來人工智能的應用提供無限可能。


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天機芯研發團隊


其實清華大學并不是第一個研發類腦芯片的團隊,在國際上已經有了很多模擬人類大腦處理信息的芯片,但是像施路平團隊這樣,把人工通用智能的兩個主要研究方向,即基于計算機科學和基于神經科學這兩種方法,集成到一個平臺的技術,目前處于世界前列
2019年8月1日,這顆畫著大腦、充滿科技感的天機芯片登上了《自然》雜志的封面,該團隊在本期雜志上發表的論文,更實現了中國在芯片和人工智能兩大領域《自然》論文零的突破,這一消息一經公布,全世界的各個科技媒體,無一例外均把這一消息置頂頭版頭條。引起整個科技界的高度關注。


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國外媒體廣泛關注天機芯


據裴京教授介紹,目前我們所看到的天機芯第二代芯片擁有4萬個神經元、1000萬個突觸,而人腦有870億個神經元,相比人腦還是很小,而要想達到人腦的效果,它的突觸還要增大1千到1萬倍,第三代芯片的目標是一步一步的往前走,做到擁有百萬級神經元


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類腦計算芯片核心技術演示


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清華大學精密儀器系副研究員 裴京:這是一個什么規模?一個果蠅大概幾十萬到一百萬的神經元,它就可以適應大自然的環境。我們會在這個基礎上一步一步走。下面在未來3到5年,1%人腦,10%人腦,最終超過人腦


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 神經元演示圖


從人腦的870億個神經元到天機芯片的4萬個神經元,雖然相差了2000多萬倍,但是清華大學科研團隊將天機芯片更新換代的速度,能量是無窮的。
網紅自行車也只是開始,未來隨著天機芯的迭代升級,裴京也預想著未來還將誕生更多的智能化產品,甚至童話里的場景都會實現。


來源:央視財經

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