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互联网进化论--刘锋

 
 
 

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中国科学院研究生院虚拟经济与数据科学研究中心客座研究员,威客理论和互联网进化论创始人,intevl.com负责人

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世界各国大脑计划现状综述,互联网大脑计划系列二  

2015-11-17 10:19:00|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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前言:本文是互联网大脑计划启动建议的第二篇,互联网大脑计划是在新世纪新的科技背景下,将互联网、人工智能与脑科学领域进行交叉研究,从而建立具有中国特色的“大脑计划”,其特点可以总结为:““三个支点,两个目标,一个基础“。本章将重点介绍世界各国和各大互联网公司启动的”大脑计划“。

世界各国大脑计划现状综述,互联网大脑计划系列二 - 刘锋 - 互联网进化论--刘锋

在自然科学领域,大脑之谜是和宇宙之谜等量齐观的科学难题。自从有历史记录以来,无论是东方还是西方,大脑和神志(mind)的关系就一直被人类关注和思索。人类对脑的认识从不断的观察、思考、辩论、试错、纠正中得到提高,最后演变成现代的神经科学。

经过数千年研究和发展,到21世纪,一个具有无限生命力的神经科学形成了,它囊括许多有关学科,包括神经生理学、神经解剖学、神经组织学与组织化学、神经超显微结构学、神经化学、神经免疫学、神经病学、精神病学、脑肿瘤学、脑诊断学以及神经行为学和生理心理学等等。神经科学已成为当代科学发展的最前沿,新技术,新发现层出不穷,日新月异。随着20世纪新技术的出现,特别是计算机,信息学,人工智能的出现,脑科学研究也正在出现新的研究浪潮。

2005年,瑞士洛桑理工学院的科学家亨利•马卡兰提出蓝脑计划,希望在2015年制造出“人造大脑”,以达到治疗阿尔茨海默氏症和帕金森氏症的目的。他的想法是“拆除之后再重建”哺乳类动物的大脑,计划将分为几个阶段2008年先用啮齿动物做实验,2011年后将试图组装一个猫的大脑,在2015年正式组装人类大脑之前可能还会制造猕猴的大脑。

2013年4月,美国宣布启动“脑计划”;2014年6月,美国国立卫生研究院发布“脑计划”路线图,详细阐述了脑科学计划的研究目标、重点领域、实施方案、具体成果、时间与经费估算等,提出将重点资助9个大脑研究领域:统计大脑细胞类型,建立大脑结构图,开发大规模神经网络记录技术,开发操作神经回路的工具,了解神经细胞与个体行为之间的联系,整合神经科学实验与理论、模型、统计学等,描述人类大脑成像技术的机制,为科学研究建立收集人类数据的机制,知识传播与培训。2014年8月,美国国家科学基金会宣布,将资助36项脑科学相关项目,涉及实时全脑成像、新的神经网络理论以及下一代光遗传学技术等。美国国防高级研究计划局(DARPA)近年来启动了数十项旨在提高对大脑动态和机制的了解、推进相关技术应用的项目,包括可靠神经接口技术项目、革命性假肢、恢复编码存储器集成神经装置、重组和加速伤势恢复项目、将模拟大脑用于复杂信号处理和数据分析项目等。

2013年,欧盟委员会宣布将“人脑工程”列入“未来新兴技术旗舰计划”,力图集合多方力量,为基于信息通信技术的新型脑研究模式奠定基础,加速脑科学研究成果转化。该计划被认为是目前世界最先进的脑科学大型研究计划,由瑞士洛桑理工学院统筹协调,欧盟130家有关科研机构组成,预算12亿欧元,预期研究期限10年,旨在深入研究和理解人类大脑的运作机理,在大量科研数据和知识积累的基础上,开发出新的前沿医学和信息技术。该计划首先利用30个月的时间,建设涉及神经信息学、大脑模拟、高性能计算、医学信息学、神经形态计算和神经机器人等6座大型试验与科研基础设施。这些设施将对全球科技人员开放,邀请世界顶尖科学家参与研究。

另一方面世界级互联网企业也推出自己的人工智能大脑计划,2011年以来,GoogleX实验室实施了“谷歌大脑”工程,通过1.6万片CPU核构建了一个庞大的系统,用于模拟人类的大脑神经网络,通过深度学习等神经网络技术和观看YouTube视频等方式,不断学习识别人脸、猫脸以及其他事物。

2014开始,包括百度,讯飞,爱奇艺,也推出各自的人工智能脑计划,希望利用深度学习与大数据结合发展互联网中的人工智能应用。

2015年11月5日,京东宣布启动"京东大脑计划",京东集团研发部研发总监杨光信这样总结:“基于京东在用户、商品、和运营等方面长期积累的高质量数据,利用人工智能的方法和技术,深入、准确地理解电商运营中的各类实体、环节、及它们之间的相互联系,缩短用户与商品、商品与商家之间的距离,为用户和商家提供更为个性化的服务,同时不断提高电商平台自身的运营效率,以达到最佳的用户体验。”遵循着这样的目标,大脑计划旨在进一步提升京东在机器学习、数据挖掘、高性能计算、实时计算等方面的技术实力,实现京东大数据价值的充分发挥。

在中国,脑科学研究已被列为“事关我国未来发展的重大科技项目”之一,上海市政府已将脑科学列为市重大科技项目,2015年3月,复旦大学牵头联合浙江大学、华中科技大学、同济大学、上海交通大学等十几所高校及中科院研究所,成立“脑科学协同创新中心”,推进脑科学研究和转化应用,2015年9月1日 ,北京市科委召开的“脑科学研究”专项工作启动会宣布北京市将从脑认知和脑医学、脑认知与类脑计算两个方向重点开展脑科学的研究工作。

部分中国科学家建议中国脑计划应该从从认识脑、保护脑和模拟脑三个方向展开研究,逐步形成以脑认知原理的基础研究、脑重大疾病、类脑人工智能这三方面紧密交织的研究为“一体”“两翼”的研究格局。

2015年11月9日建议启动的“互联网大脑计划”提议从“三个支点,两个目标,一个基础“作为中国大脑计划的方向和基础,走出有中国特色的大脑计划。

三个支点是:以互联网,人工智能,脑科学三个领域作为支点进行跨学科交叉研究,从而形成21世纪中国原创的重要科学成果;

两个目标是:1)通过脑科学预测互联网和人工智能未来发展趋势;

2)利用互联网作为研究大脑的参照系,建立以互联网架构为参考的人脑模型,从而为揭开神经学科学难题建立一条新的科学路径;

一个基础是:以形成中国原创的互联网神经学学科作为未来脑计划的基础。

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互联网大脑计划系列文章第一篇请访问人工智能学家公众号Aitists历史记录


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