研究人員開發一款無人自行車系統。(取自新浪微博@Edwardlv)
研究人員開發一款無人自行車系統。(取自新浪微博@Edwardlv)
(設計畫面)
(設計畫面)

大陸在晶片、人工智慧兩大領域,發表於國際頂級學術期刊《自然》(Nature)的論文,獲得零的突破!1日出版的《自然》,封面故事為北京清華大學施路平團隊研發的類腦計算晶片,「天機芯」不僅為全球首款異構融合類腦晶片,也是舉世第一個既可支援脈衝神經網路,又可支援人工神經網路的人工智慧晶片。

此篇名為《面向人工通用智慧的異構天機芯架構》論文,介紹「天機芯」如何結合類腦計算、基於電腦科學的人工智慧,並用一個無人自行車系統驗證「天機芯」的處理能力。試驗過程中,無人自行車不僅可識別語音指令、實現自平衡控制,針對前方行人進行探測與跟蹤,並能自動過障、避障。

論文的通訊作者、北京清華大學精密儀器系教授施路平指出,「天機芯」(Tianjic chip)為大陸完全自主研發的成果,異構融合思路由項目研究團隊率先提出。「天機芯」也是跨學科融合的結晶,團隊成員來自北京清華大學、北京靈汐科技、北京師範大學、新加坡理工大學及加州大學聖塔芭芭拉分校。

應用於自動駕駛

「天機芯」未來可望應用於自動駕駛、智慧機器人等領域。早在2012年,北京清華大學即已瞄準未來人工智慧發展的趨勢,透過人才引進布局類腦計算;2014年以精儀系為基礎,成立聯合7院系的類腦計算研究中心、由施路平擔任主任。2015年施路平團隊設計出第一代「天機芯」,2017年則發表第二代。

相較於當今全球先進的IBM的TrueNorth 晶片,第二代「天機芯」密度提升20%,速度、頻寬分別提高至少10倍與100倍,且靈活性、擴展性更佳。研究人員並開發一款無人自行車系統,利用「天機芯」展示自行車的自平衡、動態感知、目標探測、跟蹤等功能。

同時支援雙模型

可同時支援電腦科學模型、神經網路模型為「天機芯」的一大特點。負責晶片設計、演算法細節的論文作者鄧磊表示,市面上的深度學習加速器通常只支援電腦科學模型,神經形態晶片則只支援神經科學模型。如何讓使用的語言、計算原理、編碼方式及應用場景均不相同的兩者,得以深度而高效的融合,也成為「天機芯」設計的最大挑戰。

在論文中數度提及「人工通用智慧」(AGI)的概念,並認為此一研究「有望通過為更廣泛的硬體平台鋪平道路來刺激人工通用智慧的發展」,施路平指出,發展人工通用智慧的最佳方案之一,乃是結合人腦、電腦兩者的優勢。

施路平分析,人類所知的通用智慧系統就是人腦,而人工智慧後兩個發展高潮,都與人腦有關;「以史為鑑,我們認為借鑑人腦會是比較好的方法」。

施路平團隊已啟動下一代晶片研究,預期明年初將可完成研發工作。施路平強調,此次發表在《自然》的論文,仍屬於非常初步的研究,人工通用智慧是一項相當具有挑戰性的工作,目前尚處於起步階段;他與團隊共同的研究願景,在於「發展類腦計算,支撐人工通用智能,賦能各行各業」。

小靈通 類腦計算晶片

模仿人腦結構、運行機制的晶片,隨著歐盟「人腦計畫」等科研計畫的實施,此類新一代晶片已成為全球關注的尖端科技領域。2014年轟動一時,由IBM潛心研發近10年後推出的「TrueNorth」,即屬第二代類腦計算晶片。

(賴廷恆)

#智慧 #晶片