类脑计算:国家所需,舍我其谁——李黄龙

公益频道 2023年05月12日 16:07

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      “类脑计算”是一个相对陌生的学科概念,实际上它是脑科学和信息学这两大领域交叉产生的新兴领域。其目标是通过借鉴人脑的工作方式,实现人工通用智能。在第一届中国科技青年论坛上,来自清华大学精密仪器系的副教授李黄龙在现场与未来类脑计算的虚拟影像进行了一场“穿越时空的对话”,并带来了《类脑计算:国家所需,舍我其谁》为主题的演讲,进一步带大家了解了本世纪科技前沿值得期待的成果——“类脑计算”。

      在李黄龙看来,类脑计算可能让电脑变得像爱因斯坦一样聪明,让人工智能变得像达芬奇一样全能。然而,类脑计算的科技研发并非易事。在清华大学的校园里,有一部无人自行车能自由漫步,躲开行人、避开障碍,也能听从指挥,和主人形影不离。这辆无人自行车是人工通用智能的一个缩影,其智能的核心就来自一块模拟了人脑神经网络结构的类脑计算芯片。这块边长不足4个毫米的芯片是由清华大学类脑计算研究中心来自7个不同院系数十名师生7年呕心沥血的研究换来的成果。2019年国际顶级学术期刊《自然》以封面文章形式刊登了这项成果,是我国在芯片和人工智能两大领域的研究成果首次在《自然》上发表;同年,科技部授予这项成果“十大科学进展”的荣誉;2021年,这项成果入选了国家十三五科技创新成就展。

      作为这项研究的参与者之一,李黄龙也切身体会到了“取经不容易,容易干不出大业绩”的真谛。与此同时,他也萌生了一个大胆的想法,能否让组成类脑计算芯片的那些最基本的“一砖一瓦”也都变得像人脑神经细胞那样工作呢?于是,他带着这个想法开始研究,并借助清华大学类脑计算研究中心的平台开展跨学科的合作,这种跨学科的合作也让李黄龙有了第一个代表性研究成果。

      通过跨学科合作,李黄龙借鉴生物原理,提出了一种动力学神经形态晶体管技术,使得长、短期记忆动力学功能可以在单个器件中集成地模拟,解决了领域内的一个关键技术难题。IBM评价“用晶体管的‘场效应’来模拟突触的短期记忆比传统方法更高效和可靠”。

      尽管类脑计算的研究目前并未完全走向实用,但是在将来,类脑计算有望像几十年前计算机诞生那样再度改变我们的生活和工作方式。李黄龙已经从类脑计算的研发旅程起点出发,开启一段未知却令人兴奋的挑战。而类脑计算的将来如何,值得我们一起期待。或许正如李黄龙所想象的那样:“届时,您也许正戴着搭载了我和团队开发的类脑芯片的VR眼镜穿越回到这次演说现场,看这一群年轻人梦想成真之前心中有梦、笃行不怠的精气神。”