还不知道“类脑智能”是啥？那可是AI的终极目标！

作者：中国科学院自动化研究所

文章来源于科学大院公众号（ID：kexuedayuan）

类脑智能、微重力流体实验、深渊科考、智慧交通……这些高大上的概念你是不是都听说过？但是，你真的了解它们是怎么回事吗？

“类脑智能”就是利用神经形态计算来模拟人类大脑处理信息的过程，这是当前人工智能领域最新的热点方向，也是人工智能的终极目标。

类脑智能与脑科学研究 全球竞争日益激烈

“类脑智能”在信息处理机制上与大脑相似、在认知行为和智能水平上与人类相似，最终目标是通过借鉴脑神经结构和信息处理机制，使机器以类脑的方式实现各种人类认知能力及协同机制，达到或超越人类的智能水平。

“类脑智能”与“脑科学”经常联系在一起，二者相互借鉴、相互融合的发展是国际科学界涌现的新趋势。近年来，世界各国纷纷启动“脑科学计划”，抢占未来技术制高点。美国2013年正式启动“BRAIN计划”，针对大脑结构图建立、神经回路操作工具开发等七大领域进行研发布局；欧盟2013年正式提出“人脑计划（HBP）”，试图在未来神经科学、未来医学和未来计算等领域开发出新的前沿医学和信息技术。加拿大、日本、德国、英国等也先后推出脑科学研究计划。同时，许多国际企业纷纷推出“类脑智能”研究计划，在以IBM、微软、苹果等为代表的龙头企业的推动下，“类脑智能”受到高度关注。

国际首个深度融合脑智领域的研究机构

作为重要的前沿科技领域，类脑智能研究的大幕已经拉开，各大高校、科研院所、高新企业纷纷进军该领域的相关研究。

早在2015年6月，中国科学院就成立了“中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心”，由中科院神经科学研究所与自动化研究所作为双依托单位，这也是国际上第一个深度融合脑与神经科学、认知科学、人工智能、计算机科学等不同领域的研究机构。卓越中心新布局研究领域涵盖脑认知功能的基础研究、脑疾病机理研究和早期诊断手段研发、脑研究新技术研发、类脑模型与智能信息处理、类脑器件与系统五大方向，中国科学院自动化所牵头开展类脑智能领域的研究工作，并取得了阶段性进展，让我们一起来了解下自动化所的类脑智能研究成果，直观的感受智能科技给未来社会带来的变革。

我们的类脑智能可以做些什么？

1. 生物脑模拟系统——自主学习能力

机器人能分辨出手中的猫玩偶是猫而不是老虎，是如今人工智能领域非常高级的自主学习能力。在人工智能学界，有一条著名的莫拉维克悖论，讲的是要让电脑同成人下棋是非常容易的，但要让电脑像一岁孩子一样感知和行动，却是相当困难。

人工智能科学家们正在不断突破，比如说装备了人工智能大脑的无人机，它可以不需要程序设定，像人类一样观察现场，调整自身姿态，做出穿越窗户的决策；而能够模拟人类大脑的第二视觉系统的无人机则可以进行本能的闪避反应。

所有这些实验，所依靠的是生物脑模拟系统，科学家们通过对人及其他哺乳动物进行脑的生理结构解剖，在计算机中重构脑脑模型，随后，利用这个虚拟脑模型，分析和处理信息。

在生物中，海马区可以帮助大脑在记忆过程中自动筛选过滤掉无用信息，而自从装备了数字海马区之后，机器人竟然也可以随之获得生物体记忆抗噪功能。

在未来，这种类脑智能的机器人，将走出实验室，产业化进入人类生活，他们不仅可能拥有人类的感知、学习和决策能力，而且可以拥有更为强大迅捷的躯体，人类社会将发生革命性变化。

2. 机器人也有了自我认知能力

在中科院自动化所中，有三个特殊的机器人，只要看到镜子中有红点露在它们身上，它们就会用手去抓，这个测试叫做镜像测试，别看这个实验看起来很简单，但其实在自然界，只有黑猩猩和海豚这样的高等生物才能通过这项测试，证明它们具备和人一样的自我意识。

现在这三个全球首个以类脑方式通过镜像测试的机器人，正在和我们一起生活在地球之上。在未来，将有更多这样具有自我意识的机器人，改变我们的生活。

3. 人类脑图谱绘制成功

人类脑图谱未来发展将从标本走向活体，从粗糙走向精细，从单一的解剖结构描述到集成结构、功能和连接模式等多种知识的综合描述，为实现类脑智能技术及脑科学和脑疾病研究的源头创新奠定重要基础。

中科院自动化所引入了脑结构和功能连接信息，对脑区进行精细划分和脑图谱绘制的全新思想和方法，系统建立了新一代人类脑图谱绘制所需要脑亚区划分的新理论和新方法，成功绘制出全新的人类脑网络组图谱，该脑图谱包括246个精细脑区亚区，比现有脑图谱既具有更精细的脑区划分、又具有亚区解剖与功能连接模式的全新活体脑图谱。

该脑网络组图谱发布之后，引起了国内外的广泛关注，脑网络组图谱的成功绘制入选两院院士评选的“2016年中国十大科技进展新闻”，以及“2016年中国十大医学进展”。

结语

我国《“十三五”国家科技创新规划》提出部署“脑科学与类脑研究”重大科技项目，开展类脑计算与脑机智能研究，研究重点涵盖脑神经计算、认知功能模拟、神经形态芯片和类脑处理器、脑机接口、类脑机器人等多个方面。

未来，我国的科研机构将会在“类脑科学”研究上不断取得新的突破。“类脑智能”将形成新型智能形态，兼具生物（人类）智能体的环境感知、记忆、推理、学习能力和机器智能体的信息整合、搜索、计算能力，给我们的生产生活带来更大的便利。