有了類腦芯片，人類還有freestyle嗎？

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人工智能是人類研發(fā)升級芯片大方向，不管是語音交互還是影像識別，亦或者是指紋識別等等，人工智能芯片無疑是想讓機器成為近似于人的存在或者創(chuàng)造出“超人”。研發(fā)者希望人工智能研發(fā)的科技產品未來可以作為人類智慧的容器，輔助人類的生活，承載人類的文化傳承。這需要我們給機器一個腦子，一個類腦芯片。

freestyle 是近期的網絡熱詞，是一個全新的網絡梗，原意是指你會說唱嗎？現在徹底被玩壞，完全成為調侃。freestyle 確實是一種能力，展示了表演者的大腦詞匯存儲量，而且即興表演也反映了大腦的應急反應能力。但是，如果機器人或者人工智能芯片足夠強大，人類會失去類似 freestyle 這樣的能力嗎？

類腦芯片有何獨特之處？

首先，類腦芯片的結構是獨特的，不是傳統(tǒng)的馮·諾依曼結構，而是專門的類人腦芯片結構。類人腦芯片架構是一款模擬人腦的新型芯片編程架構，這一系統(tǒng)可以模擬人腦功能進行感知、行為和思考。這種新型編程架構可以允許開發(fā)者為類人腦芯片設計應用程序，未來，它還可以允許計算機科學家開發(fā)出一種帶有人腦功能的計算機，甚至比人腦更加智能。

其次，類人腦芯片的存儲器不但但是數據存儲單元，而是進一步研發(fā)成為類似人體的突觸，這是邁向人造大腦重要的一步。我們知道人腦之所以復雜是因為龐大復雜的神經結構，人腦有上千億個神經元，幾乎所有的生物意識行為都是從這里發(fā)起的，所以讓存儲器模仿突觸是實現類人腦芯片不可或缺的創(chuàng)舉。

第三，類腦芯片的能源利用率極高，普通芯片在工作時會伴隨大部分的散熱，計算機芯片如果沒有風扇或者空間智冷技術，幾分鐘就足以將自己融化。但是，類腦芯片卻可以像人腦一樣，幾乎所有的熱量都用于“思考”。

最后，類腦芯片懂得“學習”，人類大腦之所以厲害就是因為可以不管的學習和接納新事物，通過機器學習算法，類腦芯片也做到了。從最開始的代碼寫入存儲知識，到現在高通、IBM 芯片自主學習獲得知識，類腦芯片的環(huán)境應變能力正在不斷的增強。

機器學習算法和仿腦計算

從算法的角度分析，類腦芯片和人工智能是有分別的，人工智能依托的是機器深度學習算法，而類腦芯片依托的仿腦算法。他們中間有很多重疊區(qū)但是也大有不同。我們先說機器深度學習算法：包含有監(jiān)督學習和無監(jiān)督學習。有監(jiān)督學習又包含樸素貝葉斯分類器、最小二乘法、邏輯回歸、支持向量機（SVM）、集成學習六種算法；無監(jiān)督學習又包含聚類算法、主成分分析（PCA）、SVD 矩陣分解、獨立成分分析(ICA)四種算法。從功能上看，目前深度學習的應用集中于人工智能中的模式識別，如圖象識別、語音識別等。但是，在人腦中，識別功能僅僅是整個大腦功能的一小部分，而且還不是核心部分，因為許多低級動物也具有良好的視覺和聽覺的感知與識別功能。人腦的核心功能在于學習與運用。所以，人工智能采用的深度學習算法是有局限性的，他可以靠近人腦但不能完全復制人腦的功能。

仿腦計算在這方面表現出巨大的優(yōu)勢。仿腦計算則不但要從結構上模仿大腦，而且還要從神經元和突觸的模型上模仿大腦，所以某種意義上講，仿腦計算也可看成是深度學習將來的發(fā)展方向。仿腦算法目前的模型是 LIF 模型，通過簡化神經元描述方程（HH 方程）得來，HH 方程是當前針對大腦行為描述最準確的方程，所以簡化版的 LIF 模型可以讓機器重現部分人腦行為，科學家對該模型評價很高。LIF 模型還過于簡單，想要完整重現人腦或者超越人腦，算法還需要進一步升級。

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都有哪些巨頭公司參與研發(fā)

IBM：百萬神經元類腦芯片

IBM 是最早開發(fā)類腦芯片的公司之一，IBM 在 2014 年實現了百萬神經元類腦芯片的發(fā)布，雖然相對于人腦龐大的神經元系統(tǒng)還略顯不足，但是經過 3 年的發(fā)展，相信 IBM 在該領域的成果一定是令人震驚的?！皺C器大腦”很可能最先在 IBM 得以實現。

高通：可以自主學習的類腦芯片

高通的研發(fā)團隊給芯片賦予了學習功能。為了演示這一功能，高通專門造了一個只訪問白色地磚的機器人。把這個機器人放在含彩色地磚的地板上，這個機器人首先會全部走一邊，熟悉環(huán)境。而當它走到白色地磚上時，你都告訴他“Good Robot”。這樣，當它再次在地板行走時，它就專挑白色地磚走。這個過程沒有代碼，只有你的“Good Robot”命令。

三星：成功給類腦機器人安裝了眼睛

三星的行為印證了類腦芯片的正確發(fā)展方向，讓類腦芯片進化成類人機器人得到了印證，接下來我們會相應的看到鼻子、嘴巴、耳朵。隨著傳感技術和人工智能技術不斷的發(fā)展，類腦芯片真正作為機器大腦會成為現實。

上述幾家巨頭公司是想制造一個可以比擬人類甚至超越人類的智能機器人。人工智能的類腦芯片還有一個發(fā)展方向就是制造“超人”，將功能強大的芯片植入人類的大腦，讓人類可以更加強大。

下面幾個企業(yè)就是制造“超人”的代表，他們的研究方向就是讓超人或者鋼鐵俠真正現世。

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ARM：植入大腦型芯片

早在 1998 年 8 月 25 日，英國雷丁大學控制論教授沃里克成功地將芯片植入自己手臂內獲得成功，成為世界上第一個體內攜帶芯片的人。在去年，一位來自悉尼的女子 Shanti Korporaal 將一種芯片植入她的雙手，實現了無鑰匙開門，ARM 看到了芯片植入大腦的可能性。

近日，ARM 開發(fā)出一種大腦芯片，該新型芯片可被植入到人的頭骨中，可以幫助腦部和脊椎損傷的病人，該芯片不僅可“刺激”人們執(zhí)行任務，還能夠接受感官反饋的信息。芯片植入大腦最大的難題還是能耗，我覺得大部分人都不能忍受再一次開顱取出并植入新的芯片。

Facebook：“大腦打字”項目

馬克·扎克伯格在 2017 年 4 月的一篇文章中寫道：“我們正在開發(fā)一個系統(tǒng)，讓用戶直接從大腦中打字，速度比用手機打字快 5 倍?！痹瞬裾J為侵入性腦部植設備還不被大眾所接受，所以扎克伯格讓 Facebook 研發(fā)團隊研發(fā)一種可以檢測大腦中“預期言語”的無創(chuàng)可穿戴技術，用戶不需要大聲說話，這個裝備應以每分鐘 100 字的速度將用戶的想法轉化為文本。

Openwater ： “心靈感應”可穿戴設備

Mary Lou Jepsen 是一名經驗豐富的硅谷技術高管，去年 8 月她從 Facebook 的高管職位辭職，創(chuàng)立了一家名為 Openwater 的公司。Jepsen 表示她正在研發(fā)一種光學成像系統(tǒng)，她在去年 8 月在 Facebook 上推出了一個高功率的工作， Jepsen 說，她正在開發(fā)一種光學成像系統(tǒng)，提供可與核磁共振相比的高分辨率圖像，該系統(tǒng)使用可以裝入繃帶或折疊在帽子內的柔性部件。

她看到了這種技術的許多用途，包括用于檢測動脈阻塞和腫瘤的醫(yī)學成像。 但是，Jepsen 說，真正的顛覆將來自高分辨率腦部掃描，使得 BCI 系統(tǒng)能夠解釋與想法有關的神經活動的模式。 她說：“我知道談論心靈感應似乎是古怪的，但它是基于完全可靠的物理學和數學原理”。?

Kernel：腦植入體

Bryan Johnson 在去年 10 月宣布將 1 億美元的資金投入到他的新創(chuàng)業(yè)公司 Kernel 中，以開發(fā)一種植入式腦假體。這家公司致力于醫(yī)療應用領域的研究，以更加深入的了解大腦復雜的工作模式，擴大計算機設備與其交互的可能。 他們的目標是發(fā)明一種植入式芯片，來改善神經性疾病的治療狀況 ，比如阿茲海默癥和癲癇。

人類是在進化還是退化

讓我們質疑有了類腦芯片人類會失去 freestyle 主要原因還是擔心強大的芯片功能不是讓人類進化而是讓人類的腦功能退化。

而且，像 RFID 這類的技術繼續(xù)發(fā)展，人的身份證明很可能就是一個“二維碼”，屬性和商品混為一談。到時候如果也用這種技術的升級版給機器人做身份編號，那我們和機器人別無二致，而他們更聰明。

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人類會不會和機器人上演新世紀的“農夫與蛇”？亦或者因為芯片足夠智能失去自己的“freestyle”？與非網小編認為，人類會在人工智能芯片發(fā)展上找到一個制約點和平衡點，因為人類相對機器最大的不同是人類富有想象力。

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