中科院院士张旭:类脑智能是智能时代的新质生产力

2024-03-20 10:46:15 来源:上海证券报·中国证券网 作者:谭镕 记者 邓贞

  上证报中国证券网讯(谭镕 记者 邓贞)“随着智能计算系统趋近算力天花板、能耗激增、通用智能难产,人脑天然具备的低能耗、并行处理、学习性和容错性强等优势愈加凸显。”在3月19日中国金融信息中心举办的以“生成AI 重塑未来”为主题的专精特新高质量发展大讲堂上,中科院院士、广东省智能科学与技术研究院(以下简称“广东省智能院”)院长张旭分享了类脑智能的技术突破和应用图景。

图:中科院院士、广东省智能科学与技术研究院院长张旭

  他认为,在一系列研究技术促进下,人类大脑功能联结图谱终将被成功绘制,脑机接口、类脑智能理论和类脑智能技术在未来数年内将成为脑科学和脑医学研究和拓展的重要方向。

  人工智能是新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力,发展新质生产力的重要引擎。当前,ChatGPT、Sora等生成式AI技术不断突破,使得大模型赋能千行百业成为可能。

  “过去几年,智能算力需求快速增长。目前,算力产品的使用出现了较大的瓶颈——能耗问题。”张旭表示,人脑有860亿神经元形成神经环路和网络,能耗约20瓦,而相同大小的人工神经网络数字模拟的能耗约8兆瓦。传统计算机的信号-数据转换和高精度计算在能源和时间上产生高成本。复杂的深度学习模型耗费惊人的高训练成本,需要有替代方法。

  “不等同传统的人工智能,也不等同脑仿生,类脑智能是脑科学、神经科学启发的智能科学和技术。”张旭表示,类脑智能采用神经形态计算,通过模仿人类大脑的运作方式,让计算机软硬件实现信息高效处理,同时具有低功耗、高算力的特点。

  张旭介绍,广东省智能院是国内外首家成建制、成体系、全链条研究和开发类脑智能的科研机构,主要开展涉及感知认知神经网络、类脑智能算法与模型、类脑智能计算的基础研究和核心技术研发,同时提供类脑异构融合智能计算为主体的先进智能计算平台。

  2023年底,由广东省智能院粤港澳脑智工程中心转化的珠海横琴新近纪智能科技公司和珠海天琴芯智能科技公司共同发布了以新一代类脑计算架构(LYRArc)和处理芯片(BPU)为技术核心的绿色类脑智能计算系统。据悉,“天琴芯海”单芯片可支持2亿神经元拟态计算,为全球首颗亿级神经元规模的可编程类脑晶圆计算芯片,助力未来类脑计算机系统真正实现“体积更小,容量更大”的集成突破。同时,该团队已成功研制出基于该晶圆芯片的类脑晶圆计算机,未来有望将助力脑科学研究和全脑千亿神经元尺度类脑大模型的研发。

  “算力特别是智能算力,是人类进入智能时代的生产力,对新兴技术发展具有强大助推力。用类脑计算技术,可以实现在一些技术上的突破,来弥补现有智能计算上的一些不足。”张旭说,类脑计算机系统的推出,为解决类脑智能产业化发展的底层核心技术问题提供了新路径,有望在助力大模型训练、脑仿真、工业计算模拟、社交网络分析、金融风控分析等智能产业应用,走出智能计算的“中国新路”。

  据介绍,2023年6月,科技部公布了国家新一代人工智能公共算力开放创新平台名单,由广东省智能院建设的“新一代类脑人工智能公共算力开放创新平台”入列。该创新平台主要依托横琴先进智能计算平台进行规划和建设,重点围绕人工智能、大数据、区块链、高算力芯片、生物医药、金融工商、元宇宙等智能产业,形成类脑智能产业生态圈。

  “类脑正成为脑科学一种新的范式,借鉴脑处理的信息和学习的基本原理,发展高效能、高速、智能的新型类脑计算系统。与传统的AI相比,类脑智能计算的速度快、能耗小,逻辑分析推理能力更强,计算机体积更小,而且有可能形成对计算机架构、智能芯片、智能计算机等多方面颠覆性的创新。”张旭表示,在不久的将来,可以期待类脑智能超级计算机的算力超过人类大脑的算力,或给人类社会带来重大变革。

  本期讲堂由中国中小企业发展促进中心、上海市经济和信息化委员会指导,上海市中小企业发展服务中心、新华社中国金融信息中心主办,宁波银行上海分行、上海股权托管交易中心联合主办,上海市人工智能技术协会协办、上海市企业服务云特别支持。