當(dāng)然,吳恩達(dá)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(huì)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(dá)不是一個(gè)人在戰(zhàn)斗,深度學(xué)習(xí)已經(jīng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的大勢(shì)所趨。2011年,吳在谷歌內(nèi)部領(lǐng)導(dǎo)建立了Google Brain項(xiàng)目,最近幾個(gè)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(jī)構(gòu)。中國搜索巨頭百度也建立了深度學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室,誓要在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域投入大量資源。吳恩達(dá)稱,其他科技巨頭公司如微軟和高通也都開始招聘于聘請(qǐng)更多研究“基于神經(jīng)科學(xué)的計(jì)算機(jī)算法”的科學(xué)家。
與此同時(shí),日本的工程師開始構(gòu)建控制機(jī)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(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)在一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)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(jìn)展飛速。中國的科學(xué)家正在研究一個(gè)新的大腦圖譜,他們將之命名為“腦網(wǎng)絡(luò)穹頂”(Brainnetdome)項(xiàng)目。在美國,隨著奧巴馬政府宣布將支持籌建一項(xiàng)跨學(xué)科的科研項(xiàng)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(jiǎn)寫為BRAIN項(xiàng)目,該項(xiàng)目也在美國社會(huì)引發(fā)了許多爭(zhēng)議),許多類似的項(xiàng)目正雨后春筍般得涌現(xiàn),“大神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代”(Era of Big Neuroscience)已經(jīng)到來。
BRAIN項(xiàng)目籌備委員會(huì)上周末召開了第一次會(huì)議,本周還將展開更多的項(xiàng)目籌備工作。BRAIN項(xiàng)目的目標(biāo)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(duì)BRAIN項(xiàng)目撥款的1億美元中,一半來自美國國防部高級(jí)研究項(xiàng)目局(Defense Advanced Research Projects Agency,簡(jiǎn)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(xiàng)目能夠“催生新的信息處理架構(gòu)或者計(jì)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(chǔ)和處理信息的原理,那么像吳恩達(dá)這樣的工程師對(duì)于“人工大腦”的設(shè)想就能夠更加清晰,對(duì)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(jì)算機(jī)“視覺”、語言分析,以及蘋果和谷歌等公司為智能手機(jī)提供的語音識(shí)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。”加州大學(xué)伯克利分校計(jì)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(dòng)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(yùn)算更快、更準(zhǔn)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(yùn)算速度,需要給設(shè)備提供更多電能,但更多電能會(huì)讓設(shè)備的運(yùn)算系統(tǒng)更“嘈雜”,也就是說,它得運(yùn)算精確度會(huì)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(duì)上述問題,力求在設(shè)備大小、運(yùn)算速度、能耗之間取得平衡,而人工智能技術(shù)對(duì)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(jī)制也是天生‘嘈雜’的,但其找到了一個(gè)辦法來適應(yīng)和忍受這些干擾噪聲甚至對(duì)之加以利用。如果我們可以搞明白生物內(nèi)部應(yīng)對(duì)這些雜音的方法,我們就能開創(chuàng)一套截然不同的計(jì)算模型”。
科學(xué)家的目標(biāo)并不是將計(jì)算設(shè)備變得更小,他們的目標(biāo)是讓計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)需要添加更高級(jí)的圖像智能識(shí)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(diǎn),那么計(jì)算機(jī)能夠處理的事情的想象空間將變得無窮大。
“全世界都意識(shí)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(jī)就會(huì)被打開。” 奧爾斯豪森預(yù)測(cè)。
而驅(qū)使谷歌、IBM、微軟、蘋果、百度這些公司競(jìng)相開發(fā)高級(jí)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的原因,正是其背后蘊(yùn)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(cè),兩年內(nèi),將出現(xiàn)大量的機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的初創(chuàng)公司,其中很多可能會(huì)被大公司收購。
雖然最優(yōu)秀的工程師一般不會(huì)同時(shí)是人類大腦研究的專家,但如今對(duì)于計(jì)算機(jī)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(shí)可能成為巨大的優(yōu)勢(shì)。“我們需要與神經(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(dá)的夢(mèng)想正在照進(jìn)現(xiàn)實(shí)!拔矣辛讼M,不只是希望,我們可能能夠?qū)崿F(xiàn)真正的人工智能,”他說,“我們當(dāng)然還沒有找到正確的算法——這可能需要長(zhǎng)達(dá)幾十年的時(shí)間,要實(shí)現(xiàn)它很不容易,但我看到了希望!
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本文標(biāo)題:Google Brain之父:計(jì)算機(jī)終將能夠模擬人腦
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