科幻照进现实,科学家要研发人脑细胞驱动的计算机了?!丨数字素养

首页>资讯 > 正文
2023-05-04 22:51:04

来源:科普中国网

审核专家:郑远攀郑州轻工业大学教授最近的人工智能领域可谓热闹非凡,以Chat GPT(Chat Generative Pre-trained Transformer,聊天生成预训练转换器)为首的一众AI(Artificial Intelligence,人工智能)产品在网络上掀起热潮,以强大的性能不断刷新网友认知,让很多人认为AI改变世界的时代就要来了。

然而有科学家却提出,当前人类的计算机技术已经触及瓶颈,AI的发展将会受到限制,于是提出了类器官智能(Organoid Intelligence,OI)的概念,并称OI如果能在未来实现,那么很有可能让科幻电影中的“强人工智能”成为现实。


(资料图)

AI、GPT与强人工智能

在了解OI之前,我们首先来说说风头正劲的AI。AI就是人工智能,最早在1956年的达特茅斯会议上被正式提出。它是对人的意识和思维过程的模拟,是人类用以了解智能本质的手段。温斯顿教授对AI的定义是“研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作”。来源丨pixabay经过数十年的发展,AI已经被广泛应用在生活当中。如手机搭载的智能语音助手、认证环节经常出现的人脸识别以及网上冲浪时的信息推送等角色与事务都离不开AI的参与。在医疗、物流、生产、交通等高精尖领域,它也发挥着重要作用。甚至在一些普遍认为AI难以取代人类的领域,如绘画、作曲等,也开始被AI渗透,其作品的完成度让人惊叹,甚至获得评委们的一致好评。AI作品《太空歌剧院》来源丨AI/百度百科2022年在科罗拉多州博览会举办的一场美术竞赛上,一幅名为《太空歌剧院》的画作夺得了数字艺术奖的冠军。这幅画是当地一位叫杰森·艾伦的设计师利用人工智能创作,再利用Photoshop润色后完成的。这幅作品的获奖在当地的美术圈也引起了相当大的争议。现在的人工智能需要大量数据进行学习训练,在大数据时代背景下,AI的发展变得更加快速便捷,最近引爆网络的ChatGPT就离不开庞大数据的支持。来源丨网络图片ChatGPT是一种基于互联网可用数据训练的文本生成深度学习模型,目前已经更新到了GPT-4。GPT-4的知识面涵盖了几乎所有学科,能够生成语法规范、逻辑严密的文本,也能进行绘画创作,甚至能在人类的一些颇具难度的考试如SAT(Scholastic Assessment Test学术能力评估考试,俗称的美国高考)考试、司法考试中取得极高的分数,强大得让人惊叹。目前所有的人工智能还都处于弱人工智能的阶段。强人工智能,又称多元智能,是指具备智能完整性,能够进行自主推理和思考的人工智能,被认为能够产生知觉和意识,是AI发展的新目标。有观点认为强人工智能可能永远无法实现,但OI概念的出现却为多元智能带来了希望。OI也许可以通过直接模拟人脑的构造、思维模式、学习模式等,发展出完整的强人工智能。OI是什么?

有不少人认为,ChatGPT的出现,标志着人工智能的发展来到了一个奇点,将会迎来行业井喷式发展。然而有眼光锐利的科学家却认为,当今的计算机技术和人工智能技术已经无限接近瓶颈——因为人类已经很难在芯片上安装更多的晶体管了。

其实对人类来说,人脑才是最复杂的智能系统,人工智能的本质也是对人脑思维过程的模拟,那么能不能直接创造一个“大脑”呢?

2023年2月,约翰斯·霍普金斯大学的Thomas Hartung团队提出了类器官智能即OI的概念,以期利用这个理论,在未来发展出更强大、高效、节能的计算机形式。

类器官是指通过3D体外细胞培养系统,培养出一种与体内器官或组织来源高度相似的器官模型,它虽然不是真正的器官,但具备原本器官的部分功能。

来源丨pixabay

OI就是运用类似的技术,在体外培养出大脑的细胞组织,将其作为生物计算机的核心硬件——CPU和显卡,再通过微电极阵列等方式与外部电子设备连接,进行训练和计算。

2022年12月,澳大利亚的生物科技初创公司Cortical Labs利用人体的干细胞诱导分化出人类的神经元,并将这些神经元与多电极阵列计算机集成,组成了一个人脑与计算机的合体。随后他们还通过微电极阵列,让它开始玩一款“乒乓球”游戏,神经元仅用了五分钟就学会了这款游戏的操作。而相似规模的人工神经网络,可能需要花上90分钟的时间。

来源丨pixabay

由于类器官智能是基于生物硬件的,最大的进步之一就是降低了功耗。OI的核心硬件设备几乎可以视为另一个大脑,而大脑的功耗是极低的。

一个成年人的大脑平均功耗仅有20W,而大部分AI服务器的功耗通常在10^6W左右。一些顶级的超级计算机,如我国的神威·太湖之光超级计算机,功耗更是达到了15.37MW(兆瓦)。另外,OI还具有极强的深度学习能力。

OI比AI更懂学习

由于OI具有人脑的组织结构,可以实现**“少样本学习”**,对于复杂问题的处理能力也远超传统AI。如果要对一个简单的事物进行识别,人脑仅需约10个左右的样本就能学会,而早年,AI即使“学习”了上百万个样本也依旧没有学会。

击败了世界顶级围棋棋手李世石的阿尔法狗(AlphaGo),被“投喂”了近十六万场的棋局数据,这样的训练量,一个职业选手哪怕每天不吃不喝只进行训练也需要约37年。

人脑具备相当复杂的神经网络,就像是一个超多核处理器。人脑思考的区域主要集中于大脑皮层,此处拥有约140亿个神经元,能够产生1014~1015OPS(Operations per second,即每秒运算次数)的算力,是普通计算机算力(1010 OPS)的十几万倍。拥有如此强大的算力,配合高度复杂的神经网络结构,人脑才得以演化出一套多层结构的深度学习模式。这套模式让人类可以高效进行各种复杂问题的学习和处理,效率是计算机的上百万倍。

同时,人脑在对一件事情进行学习后,所获得的经验、策略、方法等还可以应用于其它事情。比如我们通过学习围棋而培养出的思维模式和方法论,也可以用在篮球、足球等其他项目上,而AI如果要新学习一种技能,则必须从零开始。

来源丨hippopx

毫无疑问,OI是一项跨时代的前瞻性技术,想要真正实现,或许还有数十年的路要走。一些科学家还提出了其伦理问题,例如如何保障隐私权益、遵循道德规范、尊重人性价值等,这些问题的解决也需要过程和时间。

未来,若OI能够真正实现,或许会在人工智能领域掀起新一轮狂潮,到那时,也许真的可以实现科幻电影中展示的具备知觉和意识的强人工智能。

标签:

THE END
免责声明:本文系转载,版权归原作者所有;旨在传递信息,不代表热讯制鞋网的观点和立场。

相关热点

新华社电 上海市文化和旅游局近日发布《上海市密室剧本杀内容备案管理规定(征求意见稿)》,并截至12月8日面向社会公众广泛征求意见。这
2021-11-19 13:46:03
《中国证券报》17日刊发文章《备战2022 基金经理调仓换股布新局》。文章称,距离2021年结束仅剩一个多月,基金业绩分化明显。部分排名靠前
2021-11-19 13:46:03
交通运输部办公厅 中国人民银行办公厅 中国银行保险监督管理委员会办公厅关于进一步做好货车ETC发行服务有关工作的通知各省、自治区、直
2021-11-19 13:45:58
新华社北京11月17日电 题:从10月份市场供需积极变化看中国经济韧性新华社记者魏玉坤、丁乐读懂中国经济,一个直观的视角就是市场供需两端
2021-11-19 13:45:58
全国教育财务工作会议披露的消息称,2020年,中国国家财政性教育经费投入达4 29万亿元,占GDP总量的4 206%,我国国家财政性教育经费支出占G
2021-11-19 13:45:48
如果你也热爱“种草”,前方高能预警!让你心心念念、“浏览”忘返的网络平台,可能早已成为一块块“韭菜地”。近日,据《半月谈》报道,有...
2021-11-19 13:45:48
日前,工业和信息化部印发《“十四五”信息通信行业发展规划》(以下简称《规划》),描绘了未来5年信息通信行业的发展趋势。《规划》指出...
2021-11-19 13:45:40
本报讯(中青报·中青网记者 周围围)2021年快递业务旺季正式拉开帷幕。国家邮政局监测数据显示,仅11月1日当日,全国共揽收快递包裹5 69
2021-11-19 13:45:40
人民网曼谷11月17日电 (记者赵益普)17日上午,中国援柬埔寨第七批200万剂科兴新冠疫苗抵达金边国际机场。当天,柬埔寨政府在机场举行了
2021-11-19 13:45:35
金坛压缩空气储能国家试验示范项目主体工程一角受访者供图依托清华大学非补燃压缩空气储能技术,金坛压缩空气储能项目申请专利百余项,建立
2021-11-19 13:45:35
视觉中国供图42亿立方米据有关部门预计,今年山西煤炭产量有望突破12亿吨,12月份山西外送电能力将超过900万千瓦,今冬明春煤层气产量将达4
2021-11-19 13:44:34
14省份相继发布2021年企业工资指导线——引导企业合理提高职工工资今年以来,天津、新疆、内蒙古、陕西、西藏、山东、江西、山西、福建、四
2021-11-19 13:44:34
中新网客户端北京11月18日电 (记者 谢艺观)“一条路海角天涯,两颗心相依相伴,风吹不走誓言,雨打不湿浪漫,意济苍生苦与痛,情牵天下喜
2021-11-19 13:44:31
近日,交通运输部等三部门发布《关于进一步做好货车ETC发行服务有关工作的通知》。通知提到,对不具备授信条件的用户,商业银行可在依法合
2021-11-19 13:44:31
欧莱雅面膜陷优惠“年度最大”风波 涉及该事件集体投诉超6000人次美妆大牌双十一促销翻车?近日,因预售价格比双十一现货贵出66%,欧莱雅
2021-11-19 13:44:13
43 6%受访者会在工作两三年后考虑跳槽54 3%受访者认为跳槽对个人职业发展有利有弊如今对不少年轻人来说,想对一份工作“从一而终”不太容易
2021-11-19 13:44:13
超八成受访青年表示如有机会愿意开展副业 规划能力最重要64 4%受访青年指出做副业跟风心态最要不得如今,“身兼数职”已成为年轻人当中的
2021-11-19 13:44:01
发展氢能正当其时【科学随笔】氢能是一种二次能源,它通过一定的方法利用其他能源制取,具有清洁无污染、可储存、与多种能源便捷转换等优点
2021-11-19 13:44:01
“千杯不醉”的解酒“神药”能信吗?专家:网红“解酒药” 其实不算药俗话说,“酒逢知己千杯少”,酒一直是国人饭桌上至关重要的存在。尽...
2021-11-19 13:43:57
最新文章

相关推荐