我們不得不承認(rèn)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在一些重復(fù)性的工作方面，復(fù)雜來(lái)說(shuō)，在一些精確性的計(jì)算統(tǒng)計(jì)方面，機(jī)器的辦事效率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人類(lèi)，這也是自動(dòng)化設(shè)備如此受歡迎的原因。但與此同時(shí)，效率高的機(jī)器也存在不具備人腦的創(chuàng)新性，復(fù)雜多樣的思維模式的缺點(diǎn)。

　　我們復(fù)雜的思維模式依賴(lài)于我們成千上萬(wàn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，類(lèi)腦智能就是對(duì)神經(jīng)結(jié)構(gòu)的研究。

　　類(lèi)腦智能的研究意義

　　1、賦予機(jī)器人自主學(xué)習(xí)能力

　　人工智能科學(xué)家們正在不斷突破，比如說(shuō)裝備了人工智能大腦的無(wú)人機(jī)，它可以不需要程序設(shè)定，像人類(lèi)一樣觀察現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)整自身姿態(tài)，做出穿越窗戶的決策;而能夠模擬人類(lèi)大腦的第二視覺(jué)系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)則可以進(jìn)行本能的閃避反應(yīng)。所有這些實(shí)驗(yàn)，所依靠的是生物腦模擬系統(tǒng)，科學(xué)家們通過(guò)對(duì)人及其他哺乳動(dòng)物進(jìn)行腦的生理結(jié)構(gòu)解剖，在計(jì)算機(jī)中重構(gòu)腦腦模型，隨后，利用這個(gè)虛擬腦模型，分析和處理信息。

　　在生物中，海馬區(qū)可以幫助大腦在記憶過(guò)程中自動(dòng)篩選過(guò)濾掉無(wú)用信息，而自從裝備了數(shù)字海馬區(qū)之后，機(jī)器人竟然也可以隨之獲得生物體記憶抗噪功能。在未來(lái)，這種類(lèi)腦智能的機(jī)器人，將走出實(shí)驗(yàn)室，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入人類(lèi)生活，他們不僅可能擁有人類(lèi)的感知、學(xué)習(xí)和決策能力，而且可以擁有更為強(qiáng)大迅捷的軀體，人類(lèi)社會(huì)將發(fā)生革命性變化。

　　2、賦予機(jī)器人自我認(rèn)知能力

　　在中科院自動(dòng)化所中，有三個(gè)特殊的機(jī)器人，只要看到鏡子中有紅點(diǎn)露在它們身上，它們就會(huì)用手去抓，這個(gè)測(cè)試叫做鏡像測(cè)試，別看這個(gè)實(shí)驗(yàn)看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但其實(shí)在自然界，只有黑猩猩和海豚這樣的高等生物才能通過(guò)這項(xiàng)測(cè)試，證明它們具備和人一樣的自我意識(shí)。現(xiàn)在這三個(gè)全球首個(gè)以類(lèi)腦方式通過(guò)鏡像測(cè)試的機(jī)器人，正在和我們一起生活在地球之上。在未來(lái)，將有更多這樣具有自我意識(shí)的機(jī)器人，改變我們的生活。

　　3、實(shí)現(xiàn)人類(lèi)腦圖譜的繪制

　　人類(lèi)腦圖譜未來(lái)發(fā)展將從標(biāo)本走向活體，從粗糙走向精細(xì)，從單一的解剖結(jié)構(gòu)描述到集成結(jié)構(gòu)、功能和連接模式等多種知識(shí)的綜合描述，為實(shí)現(xiàn)類(lèi)腦智能技術(shù)及腦科學(xué)和腦疾病研究的源頭創(chuàng)新奠定重要基礎(chǔ)。中科院自動(dòng)化所引入了腦結(jié)構(gòu)和功能連接信息，對(duì)腦區(qū)進(jìn)行精細(xì)劃分和腦圖譜繪制的全新思想和方法，系統(tǒng)建立了新一代人類(lèi)腦圖譜繪制所需要腦亞區(qū)劃分的新理論和新方法，成功繪制出全新的人類(lèi)腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜，該腦圖譜包括246個(gè)精細(xì)腦區(qū)亞區(qū)，比現(xiàn)有腦圖譜既具有更精細(xì)的腦區(qū)劃分、又具有亞區(qū)解剖與功能連接模式的全新活體腦圖譜。該腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜發(fā)布之后，引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜的成功繪制入選兩院院士評(píng)選的“2016年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞”，以及“2016年中國(guó)十大醫(yī)學(xué)進(jìn)展”。

　　腦類(lèi)智能研究中的四個(gè)問(wèn)題

　　科學(xué)家們?cè)陬?lèi)腦智能領(lǐng)域面臨著很多難題，以下我們簡(jiǎn)單介紹四種。

　　1.視覺(jué)感知難。

　　機(jī)器人的眼睛常常依賴(lài)于機(jī)載的攝像機(jī)來(lái)采集視覺(jué)圖像。機(jī)器人大腦如何從圖像中識(shí)別關(guān)鍵信息呢?如人臉、手勢(shì)或障礙物。在常規(guī)環(huán)境下，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)可以高精度地實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)。但是自然條件下，視覺(jué)圖像由于光線、視角、物體運(yùn)動(dòng)等多類(lèi)不穩(wěn)定因素的綜合影響很難被準(zhǔn)確識(shí)別。盡管一系列性能優(yōu)異的深度學(xué)習(xí)理論模型大量涌現(xiàn)，但是復(fù)雜環(huán)境中的視覺(jué)感知依然是一大難點(diǎn)，目前突破有限。

　　2.溝通交流難。

　　機(jī)器人怎樣與人對(duì)話呢?機(jī)器人依靠傳感器收集外界聲音信號(hào)，通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)和相關(guān)處理技術(shù)將信號(hào)進(jìn)行分析解讀。機(jī)器人“聽(tīng)懂”之后，其“中樞系統(tǒng)”會(huì)做出相應(yīng)的動(dòng)作指示或通過(guò)語(yǔ)音合成器模擬人類(lèi)說(shuō)話。在嘈雜的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，現(xiàn)有的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)很難成功而高效地實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別、理解和處理操作。

　　3.大腦思考難。

　　機(jī)器人的“大腦”是一個(gè)智能終端，負(fù)責(zé)著繁雜的計(jì)算任務(wù)以及信號(hào)接收、指令下達(dá)等重要功能。同人類(lèi)一樣，機(jī)器人沒(méi)有“大腦”或者“大腦”不太靈光都使得行為遲緩，甚至整個(gè)機(jī)體“癱瘓”。隨著機(jī)器人應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)充，“大腦”容量、思維速度等方面都有了更高的要求。目前科學(xué)家們嘗試著將云計(jì)算、云存儲(chǔ)等先進(jìn)技術(shù)引入到機(jī)器人后臺(tái)上，努力讓機(jī)器人“大腦”向著信息更豐富、運(yùn)算更快、反應(yīng)更準(zhǔn)確、學(xué)習(xí)更靈活的方向邁進(jìn)。

　　4.穩(wěn)定行走難。

　　區(qū)別于機(jī)械臂等固定作業(yè)的機(jī)器人，類(lèi)腦智能機(jī)器人的應(yīng)用一定是個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，換句話說(shuō)機(jī)器人要有一條堅(jiān)固、靈活的“腿”。機(jī)器人的“腿”不在于長(zhǎng)短、粗細(xì)，更關(guān)注的是其穩(wěn)定性、自由性。受到生物學(xué)啟發(fā)，科學(xué)家們嘗試著將人類(lèi)腿部膝關(guān)節(jié)彎曲伸展的工作機(jī)制移植到機(jī)器人上，以此來(lái)看，雙足機(jī)器人將有望跨越臺(tái)階，行走在山地、災(zāi)后等地形復(fù)雜的環(huán)境中，將人力從高危行業(yè)中解救。

　　類(lèi)智能技術(shù)是讓機(jī)器學(xué)習(xí)人的思考模式，這一技術(shù)的前景一直被看好，類(lèi)腦智能將依托于人工智能，促進(jìn)其他行業(yè)的發(fā)展。