“類腦計算”是一個相對陌生的學科概念,實際上它是腦科學和信息學這兩大領域交叉産生的新興領域。其目標是通過借鑒人腦的工作方式,實現人工通用智慧。在第一屆中國科技青年論壇上,來自清華大學精密儀器係的副教授李黃龍在現場與未來類腦計算的虛擬影像進行了一場“穿越時空的對話”,並帶來了《類腦計算:國家所需,舍我其誰》為主題的演講,進一步帶大家了解了本世紀科技前沿值得期待的成果——“類腦計算”。
在李黃龍看來,類腦計算可能讓電腦變得像愛因斯坦一樣聰明,讓人工智慧變得像達芬奇一樣全能。然而,類腦計算的科技研發並非易事。在清華大學的校園裏,有一部無人自行車能自由漫步,躲開行人、避開障礙,也能聽從指揮,和主人形影不離。這輛無人自行車是人工通用智慧的一個縮影,其智慧的核心就來自一塊模擬了人腦神經網絡結構的類腦計算芯片。這塊邊長不足4個毫米的芯片是由清華大學類腦計算研究中心來自7個不同院系數十名師生7年嘔心瀝血的研究換來的成果。2019年國際頂級學術期刊《自然》以封面文章形式刊登了這項成果,是我國在芯片和人工智慧兩大領域的研究成果首次在《自然》上發表;同年,科技部授予這項成果“十大科學進展”的榮譽;2021年,這項成果入選了國家十三五科技創新成就展。
作為這項研究的參與者之一,李黃龍也切身體會到了“取經不容易,容易幹不出大業績”的真諦。與此同時,他也萌生了一個大膽的想法,能否讓組成類腦計算芯片的那些最基本的“一磚一瓦”也都變得像人腦神經細胞那樣工作呢?於是,他帶著這個想法開始研究,並借助清華大學類腦計算研究中心的平臺開展跨學科的合作,這種跨學科的合作也讓李黃龍有了第一個代表性研究成果。
通過跨學科合作,李黃龍借鑒生物原理,提出了一種動力學神經形態晶體管技術,使得長、短期記憶動力學功能可以在單個器件中集成地模擬,解決了領域內的一個關鍵技術難題。IBM評價“用晶體管的‘場效應’來模擬突觸的短期記憶比傳統方法更高效和可靠”。
儘管類腦計算的研究目前並未完全走向實用,但是在將來,類腦計算有望像幾十年前計算機誕生那樣再度改變我們的生活和工作方式。李黃龍已經從類腦計算的研發旅程起點出發,開啟一段未知卻令人興奮的挑戰。而類腦計算的將來如何,值得我們一起期待。或許正如李黃龍所想象的那樣:“屆時,您也許正戴著搭載了我和團隊開發的類腦芯片的VR眼鏡穿越回到這次演説現場,看這一群年輕人夢想成真之前心中有夢、篤行不怠的精氣神。”