當然,吳恩達的深度學(xué)習(xí)算法目前還比不上人腦的精確性和靈活性,但他說,那一天會到來的。
從谷歌、中國到奧巴馬政府,誰在研究深度學(xué)習(xí)?
吳恩達不是一個人在戰(zhàn)斗,深度學(xué)習(xí)已經(jīng)是計算機科學(xué)發(fā)展的大勢所趨。2011年,吳在谷歌內(nèi)部領(lǐng)導(dǎo)建立了Google Brain項目,最近幾個月,谷歌在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的投入明顯加大,收購了加拿大多倫多大學(xué)教授杰弗里·辛頓(Geoffrey Hinton,人稱“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究教父”)創(chuàng)建的人工智能機構(gòu)。中國搜索巨頭百度也建立了深度學(xué)習(xí)實驗室,誓要在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域投入大量資源。吳恩達稱,其他科技巨頭公司如微軟和高通也都開始招聘于聘請更多研究“基于神經(jīng)科學(xué)的計算機算法”的科學(xué)家。
與此同時,日本的工程師開始構(gòu)建控制機器人的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),南非神經(jīng)科學(xué)家亨利·馬克曼(Henry Markman)正與來自歐盟和以色列的科學(xué)家們合作,希望能利用數(shù)千次實驗得到的數(shù)據(jù)在一臺超級計算機中模擬出人腦。
研究的困難仍在于我們無法完全掌握人類大腦的工作原理,但科學(xué)家目前在這方面進展飛速。中國的科學(xué)家正在研究一個新的大腦圖譜,他們將之命名為“腦網(wǎng)絡(luò)穹頂”(Brainnetdome)項目。在美國,隨著奧巴馬政府宣布將支持籌建一項跨學(xué)科的科研項目“基于神經(jīng)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的人腦研究”(Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies Initiative,簡寫為BRAIN項目,該項目也在美國社會引發(fā)了許多爭議),許多類似的項目正雨后春筍般得涌現(xiàn),“大神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時代”(Era of Big Neuroscience)已經(jīng)到來。
BRAIN項目籌備委員會上周末召開了第一次會議,本周還將展開更多的項目籌備工作。BRAIN項目的目標之一,是為繪制大腦復(fù)雜回路圖開出所需的新技術(shù),種種跡象表明,BRAIN的工作重心就是人工智能。美國政府對BRAIN項目撥款的1億美元中,一半來自美國國防部高級研究項目局(Defense Advanced Research Projects Agency,簡稱Darpa),超過了美國國立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health , NIH)的撥款數(shù),美國國防部研究部門稱,希望 BRAIN項目能夠“催生新的信息處理架構(gòu)或者計算方法”。
如果我們能夠搞清楚人類大腦成千上萬的神經(jīng)元如何互相連結(jié)以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)存儲和處理信息的原理,那么像吳恩達這樣的工程師對于“人工大腦”的設(shè)想就能夠更加清晰,對于人腦的研究成果和數(shù)據(jù)將能購幫助深度學(xué)習(xí)算法的研究,也能加速諸如計算機“視覺”、語言分析,以及蘋果和谷歌等公司為智能手機提供的語音識別等技術(shù)的發(fā)展。
“所以我們要學(xué)習(xí)生物生存使用的技巧,問題的關(guān)鍵在于生物將秘密隱藏得太深了�!奔又荽髮W(xué)伯克利分校計算神經(jīng)科學(xué)家布魯諾·奧爾斯豪森(Bruno Olshausen)感慨道,“我們還沒有掌握這些秘密所需要的工具。”
未來:得人工智能者得天下
隨著移動設(shè)備的崛起,“破解人類神經(jīng)密碼”愈發(fā)迫在眉睫。由于設(shè)備越來越小,我們需要它們運算更快、更準確。然而,隨著電子設(shè)備的基礎(chǔ)元件晶體管的尺寸不斷縮小,將它們變得更精確更高效的難度也越來越大。比如,想要加快設(shè)備的運算速度,需要給設(shè)備提供更多電能,但更多電能會讓設(shè)備的運算系統(tǒng)更“嘈雜”,也就是說,它得運算精確度會下降。
奧爾斯豪森介紹,目前工程師們智能通過避開問題核心的方式來應(yīng)對上述問題,力求在設(shè)備大小、運算速度、能耗之間取得平衡,而人工智能技術(shù)對此則能提供更好的解決方案�!吧锟茖W(xué)能讓我們直面問題的根本所在,生物內(nèi)部的轉(zhuǎn)換機制也是天生‘嘈雜’的,但其找到了一個辦法來適應(yīng)和忍受這些干擾噪聲甚至對之加以利用。如果我們可以搞明白生物內(nèi)部應(yīng)對這些雜音的方法,我們就能開創(chuàng)一套截然不同的計算模型”。
科學(xué)家的目標并不是將計算設(shè)備變得更小,他們的目標是讓計算機能夠做到的事情更多。不管背后的算法多么復(fù)雜,目前的計算機無法幫助人類去雜貨店購買物品,或者幫助人類挑選適合的衣服、錢包,處理這樣的事情,計算機需要添加更高級的圖像智能識別技術(shù)以及像人類一樣的注意力和記憶力,如果能夠?qū)崿F(xiàn)這一點,那么計算機能夠處理的事情的想象空間將變得無窮大。
“全世界都意識到,如果你可以解決這些問題,人工智能領(lǐng)域存在的無限商機就會被打開。” 奧爾斯豪森預(yù)測。
而驅(qū)使谷歌、IBM、微軟、蘋果、百度這些公司競相開發(fā)高級機器學(xué)習(xí)技術(shù)的原因,正是其背后蘊藏的巨大商業(yè)潛力。紐約大學(xué)教授、深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的專家燕樂存(Yann LeCun)教授預(yù)測,兩年內(nèi),將出現(xiàn)大量的機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的初創(chuàng)公司,其中很多可能會被大公司收購。
雖然最優(yōu)秀的工程師一般不會同時是人類大腦研究的專家,但如今對于計算機科學(xué)領(lǐng)域的工程師來說,掌握一些神經(jīng)科學(xué)的知識可能成為巨大的優(yōu)勢�!拔覀冃枰c神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家更加緊密的合作,”百度的于凱(音譯)表示,于凱正在考慮招聘一名神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家,“我們已經(jīng)在與他們合作,但是我們做得還不夠�!�
吳恩達的夢想正在照進現(xiàn)實�!拔矣辛讼M恢皇窍M�,我們可能能夠?qū)崿F(xiàn)真正的人工智能,”他說,“我們當然還沒有找到正確的算法——這可能需要長達幾十年的時間,要實現(xiàn)它很不容易,但我看到了希望�!�
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本文標題:Google Brain之父:計算機終將能夠模擬人腦
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