成為“鋼鐵俠”不是夢 神經形態芯片產出

　　看過電影《鋼鐵俠》的觀眾，對于主人公的人工智能電腦助手“賈維斯”應該并不陌生。在電影中，“賈維斯”就像是鋼鐵俠的另一個大腦，它除了能夠接收指令、感知并收集外界信息外，還能據此做出相應的分析及響應。

　　很多人可能都期盼著有朝一日能擁有一個像“賈維斯”一樣的智能助手。如今，隨著科技的不斷進步，人們在朝著實現這個愿景的路上又邁進了一步。瑞士研究人員日前研發出的“神經形態芯片”，可實時模擬人類大腦處理信息的過程，即實時處理輸入的信息并做出回應。該研究成果有助于科學家研發出能與周圍環境進行實時交互的認知系統，將極大地幫助理解人類大腦這種世界上最復雜的“計算機”。

　　在此之前，大部分類似的研究都局限于在傳統計算機上研制神經網絡模型，或在超級計算機上模擬復雜的神經網絡。這一次，研究人員另辟蹊徑，直接在微型芯片上模擬人類大腦。在微型芯片的大小、處理速度和能耗方面，研究人員也力求與人類大腦相似。研究組成員之一、蘇黎世大學和蘇黎世聯邦理工大學共建的神經信息學院教授賈科莫·因迪維里表示，“我們的目標是直接在微芯片上模擬生物神經元和突觸的屬性。”

　　神經形態芯片”，可實時模擬人類大腦處理信息的過程，猶如“人工大腦”

　　要實現這一點，研究者面臨的主要挑戰是如何構建人造神經元網絡，且讓其能夠執行相關的任務或指令。為此，研究人員用由硅制成的人造神經元模擬人體神經元，而后依照已知的哺乳動物大腦中的神經結構，將硅神經元構建成網絡。這些網絡便構成了人造神經處理模塊。該神經處理模塊具有短時記憶以及決策分析機制，因此它能夠實時執行復雜的感覺運動任務。

　　這項研究目前面臨的最大難題是，“神經形態芯片”不能主動學習，只能按照相關的編程信息做出反應。假以時日，待這項技術進一步完善后，將有望從實驗室走向人們的現實生活中，從而允許機器人在復雜環境中、在不受人類遠程遙控的情況下實現自動運行。

　　未來智能伙伴將不再是鋼鐵俠的專利

　　截至目前，科學家們已經研發出了一些可以對環境做出響應的智能系統，智能控制的百葉窗便是其中一種。這種百葉窗可以根據外界陽光的強弱自動開啟或閉合。然而，“神經形態芯片”的出現又將會令相關研究在此基礎上實現進一步突破。比如，科學家們可以通過技術手段，將“神經形態芯片”與傳感神經形態元件(如視覺、聽覺等傳感神經形態元件)等結合在一起，制造出能同周圍環境實時交互的復雜認知系統。

　　這種實時交互的認知系統有著廣泛的應用。比如，它可以與人造耳蝸或視網膜連接，幫助那些因腦部視覺、聽覺神經區域受損而失明、失聰的患者重獲視聽感覺;“神經形態芯片”還可以應用于自動駕駛汽車的研發，并有助于制造出能與人進行互動溝通的、更加“聰明”的智能手機、電腦和電視等。

　　有朝一日，“賈維斯”們或許真會“走出”漫畫或電影，進入人們的生活中。