施路平道破天机他给自行车装上大脑

清华大学东区操场上，一辆黑科技自行车正在撒欢——不需要真人操作就能完结自平衡，跳过路面的小凸起也不会跌倒，可以轻松辨认“向左转”、“直行”、“加快”等语音指令，乃至可以逃避妨碍，跟从主人的脚步。

莫非自行车也“成了精”？并没有，它仅仅配上了“天机芯”大脑，成为了国际上第一辆既有“电脑”思想又有“人脑”思想，可以顺畅履行各种指令的真·自行·车。

“

这可能是最接近独立思考的主动行进自行车。

——美国《纽约时报》

”

自行车一小步，人工智能一大步。根据此研讨效果的论文《面向通用人工智能的异构天机芯片架构》，登上了8月1日国际威望学术期刊《天然》（Nature）杂志的封面。这项颤动国际的科学效果背面，是清华大学类脑核算研讨中心施路平教授及其团队的7年潜心研讨。

AGI，人工智能的下一个里程碑

近些年，人工智能（AI）方兴未已，咱们或多或少都有所耳闻。可是提起通用人工智能（Artificial general intelligence, AGI），却少有人了解。

人工智能的智力水平本应与人类不分伯仲。但事实上，现在根据冯·诺依曼架构的核算机，仅拿手处理有足够数据、完好静态常识确实定性问题，比方图像辨认等范畴。关于没有那么多数据、动态常识不够多的含糊性问题，人工智能却败下阵来，无法像人脑相同在20瓦的能耗下并行处理视觉、听觉、嗅觉、触觉等多模态信息。

所以，人工智能在跌宕起伏的开展过程中，其内在现已发生了改变，从最开端的“智能”，悄然违背为机器学习、统计分析的代名词，备受约束。在这种情况下，一些怀有初心的学者成立了通用人工智能协会，并确认运用“通用人工智能”（AGI）一词作为正规称谓。他们期望打破AI专有性的约束，开展可以赋能各行各业的通用人工智能——原则上，通用人工智能可以履行人类可以完结的一切使命。

是的，一切使命。

“天然界中仅有的AGI体系便是人脑，所以朝着这一方向进发，是研讨中十分宝贵的方向感，”施路平教授说。

施路平教授做学术报告

芯片是人工智能体系的大脑。现阶段开展通用人工智能可以挑选两种“大脑”：一种是核算机科学导向、根据“电脑”研讨的办法，让核算机运起色器学习算法，其代表对错脉冲式的人工神经网络（ANNs）；另一种是神经科学导向、根据“人脑”研讨的办法，无极限地模拟人的大脑，其代表为脉冲神经网络（SNN）。

这两种办法可以处理各自范畴内数据丰厚的专门使命，但要处理与多体系相关的、信息不完好的杂乱动态问题，依然力不从心。而且，它们虽然同为“人工智能”，却互不兼容、无法沟通——由于两种“大脑”在开发渠道、思路、理念和完结计划上存在底子差异。因而，将两者合二为一，一向都仅仅一个“看起来很美”的设想。

通途变通途：全球首款异构交融类脑芯片

难题在施路平教授这儿呈现了起色。

施路平及其团队开发的“天机芯”，把两类本来互不兼容的人工智能芯片融为一体，可以一起支撑核算机科学和神经科学的神经网络模型，在ANNs和SNN之间搭起了一座桥梁。

天机异构交融类脑核算架构

这枚国际首款“异构交融类脑芯片”，不只处理了学术界的一大难题，更完结了“我国队”零的突破——根据这一研讨的论文，成为我国研讨团队在《天然》上宣布的首篇横跨芯片、人工智能两大范畴的论文。

施路平及其团队从2012年就展开了这项研讨，但他们很快发现，最大的应战既不来自科学，也不来自技能，而是来自不同学科之间的分野。所以，他们联络七个院系组成了一个类脑核算研讨中心，掩盖脑科学、核算机、微电子、电子、精仪、主动化、资料等专业范畴。

多学科深度交融是处理问题的要害。正如施路平教授所说，“天机芯”是人脑和电脑的交融，是核算和存储的交融，是时空杂乱性和空间杂乱性的交融，也是空间编码和时刻编码的交融。

第一代“天机芯”诞生于2015年。通过不断优化，2017年，具有高速度、高性能、低功耗等特色的第二代“天机芯”面世。在它呈现之前，国际上最先进的人工智能芯片是美国IBM公司旗下的TrueNorth芯片，集成54亿个晶圆体、650万个神经元、160亿个神经突触。而天机芯的组件密度比TrueNorth还要大20%，运算速度远超 TrueNorth 十倍。

“天机芯”登上Nature封面

美国《麻省理工学院技能谈论》以为，“天机芯”在无人驾驶自行车上的成功试验，显现了我国在芯片范畴日益增长的专业才能，也展现了旨在优化人工智能算法的全新芯片规划办法的价值。

除了无人自行车，该芯片在主动驾驶轿车、智能机器人等范畴也有极大的使用空间。此外，因其低能耗、低成本等特性，该芯片在家庭和服务性场景中也大有用武之地。“用类脑核算支撑通用人工智能的开展，然后赋能各行各业，是咱们研讨的愿景。”施路平说。

虽然施路平教授谦逊地表明这仅仅开始的作业效果，但毫无疑问，它将对通用人工智能核算渠道的开展起到要害的推进效果。

11月3日，施路平教授将来到腾讯科学WE大会，和咱们共享“天机芯”的宿世此生，为咱们描绘他心目中的“未来式AI日子”。