張貝貝
機器是否可以在未來像人類那樣思考?計算機是否能像人類具有感知、聽覺、視覺、嗅覺,甚至能適應人類,自己學習?這些離我們還遙遠嗎?
通過認知計算,計算機把人類從無意義的、重復性的思維模式中解放出來,實際上增加了充分利用人類理性的機會。我們正處于認知系統(tǒng)的發(fā)展初期,巨大的轉(zhuǎn)變即將來臨,但我們可能無法完全想象認知系統(tǒng)將給計算機行業(yè)、商業(yè)和整個社會帶來的影響。
推開未來之窗,去看一看認知計算的魅力。
“傳統(tǒng)計算機必須先由人類進行編程才能執(zhí)行某項特定的任務,而認知系統(tǒng)則會從與數(shù)據(jù)和人類的交互中學習,從某種意義上來說,它可以自行編程執(zhí)行新任務。傳統(tǒng)的計算機被設計用來進行快速運算;而認知系統(tǒng)則被設計用來從數(shù)據(jù)中推出結(jié)論并達成制定目標。傳統(tǒng)的計算機只有基本的感知能力,而認知系統(tǒng)則會添加人類的一些感官。在認知時代,計算機將會適應人。它們將會以我們與生俱來的方式和我們進行互動?!?/p>
在《機器智能》一書開篇,作者如是描述認知能力的新時代。然而這個時代真的到來了嗎?他會給人類和商業(yè)社會帶來怎樣的變革?我們能否應對?似乎一切都那么神秘。
掀開認知計算的面紗
想要揭秘認知計算,就不得不先回顧一下計算發(fā)展的歷史:第一個時代是制表時代。始于19世紀,進步標志是能夠執(zhí)行詳細的人口普查和支持美國社會保障體系。第二個時代為可編程計算時代。興起于20世紀40年代,支持內(nèi)容包羅萬象,從太空探索到互聯(lián)網(wǎng)均包含其中。
“認知計算時代與前兩個時代有著根本性的差異。因為認知系統(tǒng)會從自身與數(shù)據(jù)、與人的交互中學習,所以能夠不斷自我提高。因而,認知系統(tǒng)絕不會過時。它們只會隨著時間推移變得更加智能,更加寶貴。這是計算史上最重大的理念革命。認知計算也被認為是第三個計算時代。”在書中,IBM負責認知解決方案和研究部門的高級副總裁John Kelly博士這樣認為。
再來看看認知計算的定義:通過與人的自然語言交流及不斷地學習,從而幫助人們做到更多的系統(tǒng),是從硬件架構(gòu)到算法策略、從程序設計到行業(yè)專長等多個學術(shù)領(lǐng)域的結(jié)合,能夠使人們更好地從海量復雜的數(shù)據(jù)中獲得更多洞察,從而做出更為精準的決策。
在IBM,這種系統(tǒng)被簡化歸納為,具備規(guī)?;瘜W習、根據(jù)目標推理以及與人類自然互動能力的系統(tǒng)。
搜索有關(guān)認知計算的關(guān)鍵詞,海量計算、人機互動、規(guī)模化學習,都好像與我們熟知的人工智能相似。不久前,全球關(guān)注的“人機大戰(zhàn)”,由頂級圍棋手李世石與谷歌計算機圍棋程序“阿爾法圍棋”(AlphaGo)進行對弈,結(jié)局是李世石以1:4敗北。
這個“阿爾法”攪起的波瀾,總會令人回想起1997年IBM的“深藍”于國際象棋大師卡斯帕羅夫的大戰(zhàn)。隨著大數(shù)據(jù)和機器學習技術(shù)的發(fā)展,AlphaGo挑戰(zhàn)的難度更大,因為國際象棋的下法可以窮盡,圍棋的下法幾乎不可窮盡。比賽后,輿論各說紛紜,其實,無論誰輸誰贏,對于大眾來說,這一場比賽最大的收獲莫過于完成了人工智能的大眾科學普及工作,從而帶來人們對于自動駕駛和人工智能的廣泛興趣。
首場人機大戰(zhàn)結(jié)束后,AlphaGo之父、DeepMind聯(lián)合創(chuàng)始人德米斯·哈薩比斯表示,人工智能的下一步目標是讓計算機自己學棋。也就是說,下個版本的AlphaGo將從零開始,不接受人類的灌輸?shù)奶囟ㄖR,做到真正的自主學習。
不僅是谷歌,包括微軟、Facebook、百度等公司都在布局人工智能,而他們選擇的一個共同舉措,就是開源人工智能系統(tǒng),以此吸引到更多的人工智能專家,為軟件的改進和應用出謀劃策,并通過這種方式籠絡市場人才。
那么IBM所判斷的第三代計算—認知計算和人工智能又有著怎樣的區(qū)別呢?
人工智能的發(fā)展已有多年,從歷史和研究角度來講其主要目的是為了讓機器表現(xiàn)得“更像人”,人們稱之為Intelligent Behavior。對此,IBM認為雖然認知計算包括人工智能的一些要素,但前者是一個更寬泛的概念。認知計算不是制造“為人們思考”的機器,而是與“增加人類智慧”有關(guān),能夠幫助人類更好地思考和做出更為全面的決定。
此外,IBM更為強調(diào)的是“認知計算的目的并不是為了取代人,而Intelligent Behavio也只是認知計算的一個維度。認知計算除了要能夠表現(xiàn)人和計算機的交互更加自然流暢之外,還會更多地強調(diào)推理和學習,以及如何把這樣的能力結(jié)合具體的商業(yè)應用、解決商業(yè)的問題?!?/p>
如果梳理認知計算的三個最核心特點就會發(fā)現(xiàn)他的與眾不同之處:
●理解:通過感知和互動快速理解結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶之間的交互,從而理解、回答用戶的問題。
●推理:憑借假設生成(hypothesis generation)技術(shù),透過數(shù)據(jù)揭示洞察力、模式和關(guān)系,以多種方式進行認知,產(chǎn)出多種而不僅僅是一種結(jié)果。
●學習:憑借以證據(jù)為基礎的學習能力(evidence based learning),能夠從所有文檔中快速提取關(guān)鍵信息,像人類一樣學習和認知。通過追蹤用戶反饋和專家訓練,不斷進步,提升解決方案和解答的能力。
藍色巨人轉(zhuǎn)型之旅
作為認知計算的倡導者,2016年初,在CES(國際消費類電子產(chǎn)品展覽會)上,IBM首席執(zhí)行官羅睿蘭發(fā)表演講并指出,“IBM不再只是一家硬件公司或軟件公司,而已經(jīng)轉(zhuǎn)型為一家認知解決方案和云平臺公司。未來是認知的,而我們正朝著一個認知的物聯(lián)網(wǎng)前進?!?/p>
眾所周知,IBM一直在引領(lǐng)IT趨勢,通過不斷轉(zhuǎn)型,提出自己的商業(yè)愿景來推動IT市場的發(fā)展:1997年,IBM描繪了電子商務如何轉(zhuǎn)變世界的愿景。2008年,IBM推出了智慧的地球以及世界如何因物聯(lián)、互連且智能的系統(tǒng)而變化的愿景。本次提出的認知商業(yè)也旨在智慧的地球基礎上構(gòu)建,并通過大數(shù)據(jù)和智能化而推動這種新觀點的形成。
然而,在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代背景下,云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新的技術(shù)應用層出不窮,藍色巨人能否再一次前瞻性地引領(lǐng)市場風向,對于IBM來說,他的底氣在哪?其在認知計算方面的投資和積累到底有哪些?
1968年,在改編自科幻小說作者阿瑟·克拉克的電影《2001太空漫游》中,第一次出現(xiàn)了一個有認知能力的機器人形象—HAL 9000,它只有4歲,它從來不犯錯,它的原形就是IBM1964年推出的首個指令集兼容的System360。電影《2001太空漫游》放映于1968年,第二年科幻變成了事實。美國太空總署采用五部System360,把阿波羅11號的任務圓滿達成,這是人類第一次登陸月球。
這樣的科技進步還在繼續(xù),從未停止過節(jié)奏。時間來到1997年的5月11日,國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫與IBM公司的國際象棋電腦“深藍”的六局對抗賽降下帷幕?!吧钏{”重量達1.4噸,有32個節(jié)點,每個節(jié)點有8塊專門為進行國際象棋對弈設計的處理器,平均運算速度為每秒200萬步??傆?56塊處理器集成在IBM研制的RS6000/SP并行計算系統(tǒng)中,從而擁有每秒超過2億步的驚人速度。它不會疲倦,或受到干擾。但它也沒有直覺,不能進行真正的思考??ㄋ古亮_夫曾經(jīng)說過,電腦要想戰(zhàn)勝世界冠軍,得等到2010年?!吧钏{”把這個日子提前了13年。
這樣的驚喜還在上演。當2011年Watson在智力競賽電視節(jié)目《危險邊緣》(Jeopardy?。?中獲勝時,它還裝在一臺計算機中,位于IBM 研究院的一個房間內(nèi)。當時,Watson只包含一個軟件應用程序,是基于IBM“DeepQA”(深度開放域問答系統(tǒng)工程)技術(shù)開發(fā)的。作為“Watson”超級電腦基礎的DeepQA技術(shù)可以讀取數(shù)百萬頁文本數(shù)據(jù),利用深度自然語言處理技術(shù)產(chǎn)生候選答案,根據(jù)諸多不同尺度評估那些問題。IBM研發(fā)團隊為“Watson”開發(fā)的100多套算法可以在3秒內(nèi)解析問題,檢索數(shù)百萬條信息然后再篩選還原成"答案"輸出成人類語言。
那時候的Watson是令人興奮的,而更令人興奮的是后來的Watson。五年來,數(shù)字化的變革襲來,大數(shù)據(jù)的價值逐漸被人們挖掘,但仍有80%的數(shù)據(jù)是無法被傳統(tǒng)計算機識別的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。
以IBM Watson為代表的認知技術(shù)卻可以讀懂并分析這些數(shù)據(jù):17秒,IBM Watson可以閱讀3469本醫(yī)學專著、248000篇論文、69種治療方案、61540次實驗數(shù)據(jù)、106000份臨床報告,最終提出三個最優(yōu)選的治療方案; 129天,IBM Watson大腦讓機器人Pepper識別出貨架上絕大多數(shù)商品,售賣咖啡與手機,洞察消費者,感知細微的情緒變化……
近日,在主題“迎接認知時代,IBM與您智勝未來”的2016IBM論壇上,IBM Watson事業(yè)部全球認知解決方案總經(jīng)理Jay Bellissimo介紹,IBM將認知能力以API的形式在云上開放,目前已經(jīng)提供的Watson API已達42個,這個數(shù)字還在不斷增加。未來又將結(jié)合移動、APP、智能機器人等眾多前沿科技構(gòu)建認知解決方案。目前,IBM認知商業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)建立,有超過500多個合作伙伴,IBM與他們共同創(chuàng)造認知商業(yè)。隨著2014年Watson集團的成立和2015年10月宣布成立業(yè)內(nèi)首個“認知商業(yè)”咨詢部門,IBM早已為在新的計算時代幫助客戶向認知企業(yè)轉(zhuǎn)型做好了準備。
推動認知商業(yè)落地
2016IBM論壇上,IBM大中華區(qū)董事長陳黎明宣布:IBM認知商業(yè)戰(zhàn)略在中國正式落地?!罢J知時代已經(jīng)開啟,這對于中國的意義特別重大。在不久的將來,我們將能看到整個商業(yè)模式由于認知技術(shù)的推動而發(fā)生巨大變化—小到每個人獲得的服務和產(chǎn)品、創(chuàng)業(yè)者所能擁有的商業(yè)創(chuàng)新優(yōu)勢,大到傳統(tǒng)企業(yè)行業(yè)的轉(zhuǎn)型、甚至經(jīng)濟和整個社會治理效率的跨越式提升。我們堅信,認知商業(yè)是大勢所趨?!?/p>
如果企業(yè)具備了認知的能力,又有怎樣的優(yōu)勢?
據(jù)了解,所謂“認知型企業(yè)”,就是能使用具備理解、推理和學習能力的系統(tǒng),利用認知計算來感知重要事務、對所有數(shù)據(jù)進行推理并持續(xù)學習和改進的企業(yè)。和傳統(tǒng)企業(yè)相比,認知型企業(yè)具有以下五個領(lǐng)先優(yōu)勢:
●更深入的人際互動和個人化:認知商業(yè)可基于每名客戶對模式、形態(tài)和質(zhì)量的喜好,與其開展更加全面深入的互動。認知系統(tǒng)可通過分析與推理所有結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),來找出什么是真正激發(fā)興趣、產(chǎn)生互動的關(guān)鍵;
●更強的專業(yè)能力:認知系統(tǒng)能幫助專業(yè)工作人員掌握新知識,縮短將專業(yè)人員培訓為專家的時間。即使對于頂級專家,認知系統(tǒng)也能幫助他們更加深入快速地開展研究工作和分享成果;
●認知型產(chǎn)品與服務:認知技術(shù)使得新型產(chǎn)品和服務可以感知、推理并且學習用戶及周圍的世界。它們不斷地改進與調(diào)整,增加能力,使產(chǎn)品與服務提升到以前想象不到的水平;
●認知型運營與流程:認知技術(shù)不僅能改變企業(yè)的服務能力和改善產(chǎn)品,同時還能改變企業(yè)運營的方式。通過在業(yè)務流程中融入認知能力,能夠利用大量的內(nèi)外部數(shù)據(jù),借此提高對工作流、上下文及環(huán)境的感知能力,從而不斷學習新知識、提高預測能力和經(jīng)營成效,同時在最快的速度下做出明智決策;
●探索與發(fā)現(xiàn)的能力:強大的認知工具幫助企業(yè)在新藥研發(fā)、復雜的金融建模、材料科學創(chuàng)新及成立新創(chuàng)企業(yè)等領(lǐng)域取得非凡洞察,從而在日益復雜多變的世界立于不敗之地。
隨著時間推移,認知技術(shù)可能會融入許多 IT解決方案和人類設計的系統(tǒng)之中, 賦予它們一種“思考”能力。這些新功能將支持個人和組織完成以前無法完成的事情,比如更深入地理解世界的運轉(zhuǎn)方式、預測行為的后果并制定更好的決策。
認知轉(zhuǎn)型是一段旅程。要想變?yōu)檎J知銀行、認知零售商、認知醫(yī)院、構(gòu)建認知供應鏈,企業(yè)領(lǐng)袖需要通過以下5個步驟,梳理利用手頭資源和部署云、分析、移動、社交和安全技術(shù),從而提高這些投資的價值:
1.制定認知策略。首先,您需要決定所需數(shù)據(jù);系統(tǒng)培訓專家;必須增強人類互動的領(lǐng)域;需要融入認知技術(shù)的產(chǎn)品、服務、流程和運營環(huán)節(jié);在80%的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中,哪些是您預測未來時最有可能需要的數(shù)據(jù)。
2.數(shù)據(jù)與分析能力。能夠收集和分析適當數(shù)據(jù)的企業(yè)才能取得成功,包括結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的內(nèi)部、外部及公共數(shù)據(jù)。企業(yè)通過可對這些數(shù)據(jù)運用認知技術(shù)獲得感知、學習和調(diào)整能力,從而取得競爭優(yōu)勢。
3.優(yōu)化用于行業(yè)、數(shù)據(jù)和認知API的云服務,打造面向新型開發(fā)的平臺。編碼人員是新型建造者—他們建造能夠創(chuàng)造新型價值的新產(chǎn)品和新服務。他們的構(gòu)建塊是代碼、API和各類數(shù)據(jù)集。您所選擇的開發(fā)平臺以及敏捷的開發(fā)文化和方法都是關(guān)鍵成功要素。
4.優(yōu)化用于認知工作負載的IT基礎架構(gòu)。建構(gòu)一種新的 IT基礎架構(gòu),通過協(xié)調(diào)來自公共、私有及混合云的技術(shù),與分散各處的設備、物聯(lián)網(wǎng)工具和你的現(xiàn)有系統(tǒng),快速而經(jīng)濟地達成這一目標。
5.確保認知時代的安全。隨著認知技術(shù)進入汽車、建筑物、道路、業(yè)務流程、車隊、供應鏈,保障每一次交易、每一筆數(shù)據(jù)以及互動的安全,成為確保整個系統(tǒng)以及你的品牌和企業(yè)聲譽可信度的關(guān)鍵。
美敦力公司正在進行著這樣的轉(zhuǎn)型變革。糖尿病服務與解決方案部總裁Annette Brüls在博客中提到,“我們正在轉(zhuǎn)型成為健康保健解決方案公司。我們不止設計和銷售設備,患者實現(xiàn)的出色療效中也有我們的一份功勞。我們參與了數(shù)據(jù)管理、治療協(xié)調(diào)和指導。我們向患者和臨床醫(yī)生提供他們所需的洞察,幫助管理各種疾病和醫(yī)療狀況。”
美敦力的這種轉(zhuǎn)型十分必要,因為全球的醫(yī)療系統(tǒng)都在從“購買治療服務”向“購買治療效果”轉(zhuǎn)變。正是因為這樣的轉(zhuǎn)變,使人們相信有必要利用數(shù)據(jù),幫助糖尿病患者以最有效的方式使用我們的設備來控制自己的疾病。
據(jù)了解,糖尿病是全球最嚴重的健康威脅之一。目前,全球有4.15億成年人患有I型或II型糖尿病,到2040年糖尿病患者總?cè)藬?shù)可能會超過6億。
由此帶來的痛苦和負擔當然由糖尿病患者來承受。他們每幾個月看一次醫(yī)生,每次只有幾分鐘,所以大部分時間還是要靠患者自己管理自己的健康狀況,在血糖不足和過高之間找到平衡點。如果血糖水平下降過低,他們就面臨低血糖的威脅,這可能會導致精神不集中和迷失方向感,更嚴重者可能會失去知覺、昏迷甚至死亡。如果血糖長時間過高,那么患者就有發(fā)生心臟疾病、失明、腎衰竭、手指或四肢截肢的風險。
美敦力公司正在開發(fā)更準確的血糖監(jiān)測儀和更有效的胰島素泵,并對這些設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析,從而為糖尿病患者提供更好的療效。現(xiàn)在,與IBM合作,爭取將糖尿病治療水平提升到新的高度。
“我們將美敦力在糖尿病治療方面的專業(yè)經(jīng)驗與IBM Watson的認知計算相結(jié)合,目標是開發(fā)美敦力解決方案,幫助糖尿病患者改善健康狀況,減輕管理身體狀況的負擔,讓他們繼續(xù)享受美好生活?!碧悄虿》张c解決方案部總裁Annette Brüls如是說。
這樣的轉(zhuǎn)型案例也正在中國生根。作為全球最大的以研發(fā)為基礎的生物制藥公司輝瑞制藥牽手IBM中國共同聯(lián)合前沿醫(yī)療機構(gòu),利用大數(shù)據(jù)及以新型認知分析方法,建立了符合中國人群特征的慢性病風險預測模型,可高效甄別出關(guān)鍵風險因素,加速科研發(fā)現(xiàn)的進程。借助此疾病風險預測模型與臨床決策支持系統(tǒng),醫(yī)生預期可以大幅度提高診療質(zhì)量,并針對病人的個體情況提出個性化診療建議,節(jié)約患者的醫(yī)療成本。
“近年來,很多國家都面臨著日益嚴峻的慢性病挑戰(zhàn)。認知技術(shù)的應用與推廣將有利提高慢性病診療的精度與效率。通過與IBM以及諸多中國領(lǐng)先的醫(yī)療機構(gòu)的跨領(lǐng)域合作與創(chuàng)新,廣大飽受慢性病困擾的患者和家庭將會從中受益。我們已能看到認知技術(shù)為這個行業(yè)帶來的創(chuàng)新契機,期待未來催生出更多協(xié)作創(chuàng)新,在更多高精尖醫(yī)學領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。”輝瑞中國醫(yī)學部副總裁谷成明博士如是說。
IBM大中華區(qū)總經(jīng)理王天義提到,“2015年,IBM對全球5000多位CXO做了調(diào)研,發(fā)現(xiàn)大家共同的境遇就是在顛覆與被顛覆的驅(qū)動下做轉(zhuǎn)型、做變革、做創(chuàng)新。大家看到同樣的情況是,行業(yè)的邊界正在被重新定義,也就是說行業(yè)跟行業(yè)之間的邊界已經(jīng)不復存在,無疆界的時代,如何跳出一般的想法、一般的框架,超越客戶的期待,超越所有的想象。這不是一家公司、一個行業(yè)、一位企業(yè)家或者創(chuàng)業(yè)者的思考就可以達成,而是所有IT的供應商,行業(yè)里的每一家企業(yè)要共同思考認知型的產(chǎn)品、服務和業(yè)務形態(tài),如何創(chuàng)造一個更新的價值。我們需要建立一個新的生態(tài)形態(tài),在這個平臺上共同創(chuàng)建API,在業(yè)務里面部署新的能力?!?/p>
無論是落地認知商業(yè)戰(zhàn)略的實施還是推進相關(guān)解決方案的落地都離不開合作伙伴。近日,在2016IBM大中華區(qū)合作伙伴領(lǐng)導力大會上,IBM發(fā)布了全新的合作伙伴計劃,“未來商業(yè)模式將會因為認知技術(shù)的推動而發(fā)生變化,IBM愿意與合作伙伴深入合作,共同開發(fā)認知解決方案,幫助客戶快速向認知商業(yè)轉(zhuǎn)型?!盜BM大中華區(qū)董事長陳黎明如是說。
據(jù)了解,本次發(fā)布的全新合作伙伴計劃,提供了精確的路線圖,協(xié)助合作伙伴深耕行業(yè),加強在云和認知計算等新領(lǐng)域的能力建設,并幫助合作伙伴增加盈利機會。該計劃的核心內(nèi)容包括:
●提升競爭力。只要合作伙伴在相關(guān)戰(zhàn)略領(lǐng)域產(chǎn)品、解決方案和服務上獲得出色的業(yè)績或展現(xiàn)出專業(yè)表現(xiàn),IBM都將給予相關(guān)激勵。這些領(lǐng)域包括認知計算,云,商務,Watson,物聯(lián)網(wǎng),分析,移動,社交和安全等。
●四個等級。未來合作伙伴會員級別將分為注冊會員,銀卡會員,金卡會員和白金卡會員四個級別。白金卡會員將獎勵那些具有競爭力和出色銷售業(yè)績的合作伙伴。
●更多收益。新的計劃為合作伙伴提供了領(lǐng)先的培訓、營銷、銷售和產(chǎn)品支持的技能與資源支持,并重新設計合作伙伴標識,顯示與IBM的合作關(guān)系與競爭力等詳細信息,供合作伙伴用于營銷材料中。
●推出“技能包”。該產(chǎn)品包含技能、教育和測試認證等支持舉措。通過更專業(yè)、細致的系列措施,讓合作伙伴能夠更快掌握新技術(shù)和解決方案,幫助合作伙伴更便捷地與IBM生態(tài)系統(tǒng)進行連接。
此外,IBM大中華區(qū)總經(jīng)理王天義還表示,IBM成立了認知解決方案團隊,致力于整合內(nèi)部資源,并與合作伙伴一起定制服務中國本地客戶的認知商業(yè)解決方案。
從“芯”解讀認知計算
雖然IBM在認知計算方面有了相當多的積累,但不得不承認的是,認知計算作為下一代計算,并且運用于商業(yè)還處在發(fā)展的初期。
設想一下未來一個港口的城市安全系統(tǒng),在碼頭上,攝像機記錄人員、設備和輪船的流動,麥克風會記錄下各種聲音、傳感器會嗅聞煙霧和毒氣。計算機能實施整合這些信息,檢測圖形相關(guān)性。如一個縱火犯在深夜登船,破窗防火,監(jiān)管部門能夠立刻受到來自安全系統(tǒng)的警報,在火勢蔓延和縱火犯逃離現(xiàn)場之前能快速趕到現(xiàn)場。而所有這些新任務都需要處理大量的數(shù)據(jù),計算機可以提取不同的圖像并實現(xiàn)分類,從語義上理解每一張單獨的圖片以及相關(guān)的視頻。
顯然人類經(jīng)常把判斷周圍的相關(guān)聯(lián)事物當成非常自然的事情,有如葡萄柚大小的人類大腦中,其實存在著消耗20瓦電能就可以高速運轉(zhuǎn)的220億個神經(jīng)元。不過讓一臺傳統(tǒng)計算機擁有類似的認知能力,需要耗費上億瓦的電量,以及一個足球場大小的處理器。
因此,當前傳感器的計算能力需要徹底地改變,才能幫助人類利用身邊數(shù)百萬小時的視頻、數(shù)十億張圖片以及無數(shù)的傳感信號。這種能力亟需一種能夠體現(xiàn)認知計算準則的新型芯片。當然,在《機器智能》一書中,作者明確表示,設計這種芯片的目的不是為了在電子電路中復制人類大腦,而是從大腦工作的原理中汲取靈感,并將此作為設計的模型。通過將神經(jīng)學原理和納米技術(shù)相結(jié)合,從而設計出芯片和系統(tǒng),不僅能向大腦一樣,立刻分析來自多重感官渠道的復雜信息,還能隨著接觸的環(huán)境動態(tài)的重編程序。目前,模仿神將元網(wǎng)設計的“神經(jīng)突觸芯片”正處于發(fā)展階段,但已經(jīng)有了一些成果。
IBM科學家發(fā)布首款前所未有的超大規(guī)模神經(jīng)突觸計算機芯片,其中含有100萬個可編程神經(jīng)元、2.56億個可編程突觸,每消耗一焦耳的能量,可進行460億突觸運算。這款由54億支晶體管組成的功能齊全、可大規(guī)模生產(chǎn)的芯片,是迄今建造的最大的CMOS芯片之一。并且在進行生物實時運算時,這款芯片的功耗低至70毫瓦(mW),比現(xiàn)代微處理器功耗低數(shù)個數(shù)量級。
在外形上,神經(jīng)突觸超級計算機芯片如同一枚郵票大小,其工作電源相當于助聽器電池,這種支持視覺、聽覺和多感官應用的技術(shù)將給科技、商務、政府和社會帶來全新的變化。據(jù)了解,這款新型芯片是一個完整的端到端垂直整合生態(tài)系統(tǒng)的組件,涵蓋芯片模擬器、神經(jīng)科學數(shù)據(jù)、超級計算、神經(jīng)元技術(shù)規(guī)格、編程規(guī)范、算法和應用程序以及原型設計模型。該生態(tài)系統(tǒng)全面支持從設計到開發(fā)、調(diào)試及部署的整個編程周期。
為將這種完全與眾不同的技術(shù)功能推向社會,IBM為高校、客戶、合作伙伴和IBM員工設計了新穎的教學課程。在之前論證的片上神經(jīng)突觸核心在線學習的基礎上,IBM計劃建立一種能夠適應現(xiàn)實環(huán)境條件的學習系統(tǒng)。雖然目前硬件采用的是現(xiàn)代CMOS工藝生產(chǎn),但其基礎架構(gòu)將利用未來內(nèi)存、3D 集成、邏輯和傳感器技術(shù)的優(yōu)勢,進一步降低功耗、提高封裝密度、并加快運行速度。
梳理IBM近100年的歷史中,每當其在計算領(lǐng)域取得重大進步,都會引發(fā)人類影響的疑問,1960年4月25日,在一份給IBM管理者的備忘錄中,首席執(zhí)行官小托馬斯·沃森談及IBM所面臨的問題是制造“會思考的機器”。他寫道:“計算機永遠不會取代人的主動性,也不會取代人類的創(chuàng)造性思維?!庇嬎銠C把人類從無意義的、重復性的思維模式中解放出來,實際上增加了充分利用人類理性的機會,只有人類,在最完全的意義上講,才會充滿想象力和創(chuàng)造力地思考。
如今,我們正處于認知系統(tǒng)的發(fā)展初期,我們知道巨大的轉(zhuǎn)變即將來臨,但可能無法完全想象認知系統(tǒng)將給計算機行業(yè)、商業(yè)和整個社會帶來的影響。