清华网红自行车：拥有“类人脑芯片”，可无人驾驶！
2019-09-06
中国电源产业网
导语：今年8月1日，世界顶级学术杂志《自然》上的一篇封面文章，刊登了清华大学的团队研发的一款新型人工智能芯片。
今年8月1日，世界顶级学术杂志《自然》上的一篇封面文章，刊登了清华大学的团队研发的一款新型人工智能芯片。
简单的说，这款芯片既有人类大脑的思考能力，也有计算机的计算能力，这是全球人工智能领域重量级的一次全新突破。
自行车真的可以“自行” 目标：逼近人脑
今年8月，网络上出现了一款自行车，这款自行车看上去与普通的自行车没有什么区别，但是却可以做出越障碍，转弯等很多动作，速度可以时快时慢，只要人可以完成的，这个无人骑行的自行车都可以完成。还能识别人的语音命令，让自行车真正实现了“自行”。
网友们给出这样的评论：自行车真的成精了。
无人自行车测试中
在清华大学，我们见到了这辆网络刷屏的自行车，外观看上去就是一辆普通的山地自行车。为了实验，这台自行车拆除了两个脚蹬子，车把、斜梁还有后车架上都固定安装了仪器，仪器里的核心就是“天机芯”的芯片，芯片相当于自行车的大脑，用于接收发号施令、储存信息。而研发“天机芯”的是清华大学施路平教授的研究团队。
无人自行车
清华大学精密仪器系是“天机芯”和网红自行车诞生的地方，裴京教授是这个团队的主要成员之一，虽然他们的研究成果已经登上了《自然》杂志，在全世界引起了轰动，但他们自己知道，那也只是第二代天机芯的初步成果，他们眼下正在完善更新天机芯的功能。
清华大学精密仪器系副研究员裴京：我们现在开始争取天机第二代做仿真验证测试以后，我们第三代开始做像人脑一样，能耗优化。
天机芯登上《自然》杂志
世界上发展人工通用智能的路径目前主要有两条：一种是以神经科学为基础，尽量模拟人脑；另一种则是基于计算机科学，让计算机运行机器学习算法。这两个系统目前都是独立存在的，各有优缺点，但将两者融合被公认为是最佳解决方案之一。
清华大学精密仪器系副研究员裴京：大家瞄准一个目标，我们走世界颠覆性创新。
2012年，清华大学开始了类脑芯片的科研任务，研发人员将这款类脑芯片取名为“天机芯”。
因为现有的人工智能计算是强项，但难以处理模糊问题。比如阿尔法狗下围棋能赢了世界冠军，却做不出阅读理解题，而这个芯片的目标就是逐步向人脑逼近，达到人脑的功能，从而解开人脑的秘密。
天机芯片
“天机芯”安装在类似计算机内存条的东西上，每个芯片有数万个借鉴人脑神经系统的数据。别看它只有人的指甲大小，但是为了实现人脑神经系统与计算机高效算法合二为一，小小的类脑芯片涵盖了信息、生物、物理、数学、材料、微电子、医学等多个学科领域。
指甲盖大小的天机芯片
网红自行车的出生也不是一帆风顺的，我们现在看到可以识别人的指令，躲避障碍物，每一个环节和步骤都要进行近万次的数据和信息的采集。
在清华大学精密仪器系一间不足20平方米的房间里，36台摄像机全天都在记录着天机芯采集的数据，然后输送到天机类脑计算机里进行分析。
数据采集
从 2013 年到 2019 年，长达6年的研发时间里，研究人员做了几千次试验，经历了无数次失败。为此，清华大学为此特意成立了类脑计算研究中心，来自医学、电子、微电子、计算机、自动化、材料及精密仪器共7个学科的专家都加入这个团队，共同来攻克这一难题。
清华大学智能芯片研究室
2019年，欧盟得知清华大学的类脑计算研究中心将类脑芯片研发成功后，也开始投入研究，类脑芯片一旦研发成功，进行到应用阶段时，对于各行各业来说，都是一个划时代的飞跃。
像人脑一样学习 “天机芯”迭代前行
事实上，类脑芯片的研发，并不单单只是为了一款无人驾驶的自行车，自行车只是一个体现类脑芯片功能的载体，而目前我们看到自行车所展示出来的功能，也不是类脑芯片实验的最终目的，这也就意味着，未来拥有了人工智能芯片的物品，将不再是纯粹的工具，而是一个能懂你心意、学你思维，模拟你大脑的机器人！
像人脑一样学习，人工智能能够模拟人脑的运行机制，自动更新、自动改进、自动优化。清华大学研发的这款类脑芯片不断升级更新，将给未来人工智能的应用提供无限可能。
天机芯研发团队
其实清华大学并不是第一个研发类脑芯片的团队，在国际上已经有了很多模拟人类大脑处理信息的芯片，但是像施路平团队这样，把人工通用智能的两个主要研究方向，即基于计算机科学和基于神经科学这两种方法，集成到一个平台的技术，目前处于世界前列。
2019年8月1日，这颗画着大脑、充满科技感的天机芯片登上了《自然》杂志的封面，该团队在本期杂志上发表的论文，更实现了中国在芯片和人工智能两大领域《自然》论文零的突破，这一消息一经公布，全世界的各个科技媒体，无一例外均把这一消息置顶头版头条。引起整个科技界的高度关注。
国外媒体广泛关注天机芯
据裴京教授介绍，目前我们所看到的天机芯第二代芯片拥有4万个神经元、1000万个突触，而人脑有870亿个神经元，相比人脑还是很小，而要想达到人脑的效果，它的突触还要增大1千到1万倍，第三代芯片的目标是一步一步的往前走，做到拥有百万级神经元。
类脑计算芯片核心技术演示
清华大学精密仪器系副研究员 裴京：这是一个什么规模？一个果蝇大概几十万到一百万的神经元，它就可以适应大自然的环境。我们会在这个基础上一步一步走。下面在未来3到5年，1%人脑，10%人脑，最终超过人脑。
神经元演示图
从人脑的870亿个神经元到天机芯片的4万个神经元，虽然相差了2000多万倍，但是清华大学科研团队将天机芯片更新换代的速度，能量是无穷的。
网红自行车也只是开始，未来随着天机芯的迭代升级，裴京也预想着未来还将诞生更多的智能化产品，甚至童话里的场景都会实现。
编辑：中国电源产业网
来源：央视财经
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