人为何需要无人智能自行车?黑科技登上《自然》封面(3)

光山新闻网 林晓舟 2019-09-16 08:40:05
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  回国前,施路平曾在新加坡科技局数据存储研究院担任人工认知存储器实验室主任,2004年,因其在类超晶格相变材料和器件上的杰出贡献,作为第一完成人成为当年新加坡国家科技奖得主。在收到加盟清华的邀请时,施路平已经带领团队研究类脑计算近六年。他认识到存储与处理之间不可逾越的高墙源自传统的冯·诺依曼结构,打破瓶颈的办法就是学习人脑模式,将计算与存储融合,这不仅需要存储器方面的人才,更需要生物工程学、计算机系统等多个学科的融合。这次邀约,让他心动了。

  “清华有实现多学科融合的基础。”赵蓉回忆说,当时在新加坡也曾尝试跨学校、跨机构合作,但各家有各自的科研任务,融合起来有难度。至于清华,“毕竟大家都在一个校园里,更重要的是,清华有高水平的脑科学方面的专家。”2012年,施路平辞去在新加坡的所有职务,全职回到清华。

  就在施路平回到清华组建类脑计算团队之时,世界各地的科研人员和机构也先后意识到仿生学对未来人工智能的意义。2008年,美国国防部下属的国防高级研究计划局(DARPA)通过立项,开始资助科技公司IBM研制面向智能处理的脉冲神经网络芯片;2013年,欧盟“人脑计划”获得10亿欧元的资金支持,由26个国家的135个机构合作参与,研究为期10年;日本科学家也在2014年发起“神经科学研究计划”,项目预计在未来十年受到日本教育部、文化部和医学研究与发展委员会共400亿日元的资助。

  净身回国的施路平当时一没有人,二没有钱,项目书连首轮盲选都挺不过去,“类脑计算是个啥玩意?”人们不了解,也不敢信。好在他的坚持得到清华大学前后两任校长的大力支持,当时主管人事的副校长邱勇负责引进施路平,时任校长陈吉宁拿出600万元校长基金支持类脑计算研究,这笔启动资金支撑施路平度过了最艰难的“创业期”。

  加入清华后,施路平每天骑着一台小破自行车穿梭在清华校园里,到处联系团队、人员。赵明国当时还不知道,这个突然加入教师篮球队、与他志气相投的施路平,就是传说中学校从新加坡挖来的专家,直到2014年夏天,施路平到他的实验室谈起类脑计算芯片与机器人的合作,才把人对号入座。

  张悠慧的加入稍晚一些,2014年秋季开学后,他应施路平邀请参加类脑计算团队的组会。“一屋子二三十位老师,除了常打交道应用算法、计算机系统、材料等专业的同事,还有生物系的专家。”张悠慧回忆说,最初大家“互相听不懂对方在说什么,因为大家的研究思路就不一样。”张悠慧举例说,生物领域一般先做假设,再去验证,而做系统软件设计之前一般已经有了明确要解决的问题。

  异构融合的设想是施路平提出的,然后和团队一起不断讨论。他习惯把随时蹦出的想法记在随身携带的本子上,有时半夜想起什么,就爬起来把点子写出来。

  国内类脑计算研究的发展在2014年迎来转机。当年8月,IBM宣布推出百万神经元类脑芯片TrueNorth,只有邮票大小,重量几克,能力相当于一台超级计算机,功耗却只有65毫瓦,这一研究在2014年被《科学》杂志刊登后,越来越多的人开始拥抱“类脑计算”。但TrueNorth仍没有打破冯·诺依曼体系。

  “如果研究总想着如何赶超先进,是否能应用,就很难做到最好,或是做出颠覆性成果。”赵明国对《中国新闻周刊》说。2015年,第一代天机芯诞生,异构融合的想法被证实可行,但芯片工艺和性能还需要进一步优化,于是在2017年推出了第二代,就是《自然》封面上那个画着人类大脑的芯片的真身。