大脑也能人工制造?IBM要做这件事了

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大脑也能人工制造?IBM要做这件事了

青衫无名 2017-07-03 13:30:00 浏览1070
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据美国科技新闻网站Wired报道,让我们来讨论一下神经网络系统。

在澳大利亚墨尔本,Stefan Harrer在一个人工硬件大脑上运作一个人工软件大脑,为的是更深入地分析根本就不是人造的人脑。最终,他和他的同事想象着将这三者融为一体,以便让人工大脑能够增强真实大脑的功能。

Harrer是IBM旗下澳大利亚研究实验室的研究员。眼下,他正和墨尔本大学的神经学家们一同研发一款计算系统。该系统能够分析人的脑波,以便预测癫痫症发作。Harrer及其同事正在搭建一款利用神经网络和计算机软件、意在模拟人脑神经元网络的系统。它和用于识别你传到Facebook上的照片,以及识别你用于安卓手机的语音指令的神经网络是同样的品种。如果你通过神经网络给你的母亲传一张照片,该网络能够学会认出你的母亲。现在,Harrer正在把脑波扫描传入神经网络,希望后者能够学会识别癫痫症。

“我们正试图从所有背景噪音中提取所有有意义的信息,”Harrer说,“我们想要能够查明具体病人明确的癫痫症发作。”

不过,还有另外一件事值得关注:Harrer及研究团队正在IBM尚处于实验中的仿人脑芯片TrueNorth上运作这个神经网络。邮票大小、重量只有几克,但却集成了54亿个硅晶体管,内置了4096个内核,100万个“神经元”、2.56 亿个 “突触”,能力相当于一台超级计算机,功耗却只有 65 毫瓦,这就是TrueNorth。

鉴于运用的是同样的体系结构,TrueNorth对于运作神经网络相当熟练。此外,因为消耗非常少的动力,Harrer及研究团队希望有一天能用这种芯片来打造一款可穿戴设备,与植入人脑的人工大脑协同合作,密切监测癫痫症的发作,同时在癫痫症发作前告知病人。

“我们希望能够通过可穿戴系统来做到这一点,为病人提供实时分析,”Harrer说,“这是这种高科技的影响不仅仅停留在研究层面的唯一途径。”

科学,而非科幻

这听起来似乎有点像科幻小说。但是,在墨尔本大学,神经学家们已经运作一项研究,用一种不太复杂的植入收集癫痫症病患者长达三年的脑电图仪(EEG)度数。实际上,Harrer及研究团队正在利用这项数据来训练他们的神经网络。

我们还需要花很长时间才能将(人工)神经网络与人体联系在一起——Harrer的工作尚处于初级阶段——但是它是最终目标所在。斯坦福大学医学中心的神经学家Kimford Meador指出,这项目标显然是可行的。“如果你在癫痫症发作源头附近做了植入,”Meador指出,“你就能相当可靠地监测到它。”

需要补充的是,这位专家和IBM在澳大利亚的研究工作毫无关系。

Harrer的项目,只是企业和研究人员研发所谓的深度神经网络的浩瀚行动中的一部分而已。就在Facebook和谷歌已经广泛使用深度神经网络的同时,Twitter正在用神经网络来识别其社交网络上的色情内容。微软正在用神经网络来将Skype通话从一种语言翻译成另一种语言。加州大学伯克利分校的学者们,正在用这种网络来教机器人扫描瓶盖。不同之处在于,Harrer正在用人工大脑来分析真实的脑波,而且他正在用TrueNorth来做试验。这种芯片在公开市场上是买不到的。

Harrer的工作非常有趣,因为当前的机器很难自动预测即将发生的癫痫发作,而这部分归因于这些机器没有使用最新的人工智能。“事实上,没有人使用学会完成这种任务的机器,”Meador说。但是,使用这种机器学习能力的路径很清晰。根据Meador的解释,在癫痫发作之前手工查明这种疾病的发作,并不是难事——至少不像一些病人所担心的那样难。因而,如果你拥有来自癫痫发作的数据,你应该能够教会神经网络来查明这种突发。多亏了墨尔本大学的早期研究,Harrer及其研究团队拥有这项数据。

Meador说,比较困难的部分在于,试图在发作之前预测发作的可能性。这需要更多且更深入的分析。但是,这部分却更重要。实际上,这也是Harrer及其同事渴望获得的一部分。

稳固破碎的系统

但是,让所有的这些变成实际的技术是TrueNorth。当前,谷歌、Facebook和微软等公司,通常通过大型计算机数据中心的各种各样的机器来运作各自的神经网络。他们在数据中心内培训神经网络。比如说,当你允许Facebook来识别你照片里的人时,你的笔记本电脑、平板电脑或电话通过互联网来和神经网相通。有了TrueNorth,IBM致力于让神经网络在笔记本、平板、电话上的运作变得更为简单。

Harrer的项目的理念在于,在查明暗示癫痫发作的脑波类型时,设备将通过向你的智能电话传送无线信号来通知你。墨尔本大学高级研究员Dean Robert Freestone指出,即便是在发作前提供一点点通知,对于病人来说也是非常有益的。“提前通知,会让他们产生一种自由感,而且会减少他们因癫痫发作死亡的风险,”他说。换言之,监测设备可能会提供通知,让你在癫痫发作之前可以把车停在路旁。

Harrer承认,成熟的预警系统,仍需要很多年才能被付诸实践。但是,现代的人工智能技术可以让监测设备变得更智能。他和他的同时甚至认为,他们的植入有一天能够被用于完全避免癫痫发作:这个系统将查明即将发生的癫痫发作,然后传递出电子脉冲,以便阻止发作的发生。从本质上来说,人工大脑可能会扩张和改善真实的人脑。“我们的目标是用机器来取代破碎的神经系统,这种机器能够以一种非常自然的方式和大脑互动,”Freestone说。

Meador说,这是完全可行的。他说,至少硅谷的一家公司已经提供将刺激人脑已抑制癫痫发作的设备。但是,这种设备显然不如Harrer研发的设备复杂精妙。墨尔本大学神经学家Mark Cook指出,“这可能让我们做一些现在不能做的事情。它可以为我们提供一种更好的方式。”据了解,Cook是Harrer研究项目的牵头人之一。



本文转自d1net(转载)

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