類腦智能是當前人工智能研究的熱點，類腦智能的使用，即讓人工智能產(chǎn)品能夠分析用戶數(shù)據(jù)并采取最佳決策，這項研究就需要對神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行大量分析獲得。

　　類腦智能的概念

　　“類腦智能”就是利用神經(jīng)形態(tài)計算來模擬人類大腦處理信息的過程，這是當前人工智能領域最新的熱點方向。

　　類腦智能的目標

　　類腦智能的目標是讓機器具有人類認知能力。從IBM的“深藍”系統(tǒng)擊敗國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，到谷歌的AlphaGo戰(zhàn)勝人類頂級圍棋選手，上述所有的突破都僅是智能系統(tǒng)從某個視角、在某個特定領域接近、達到或超過人類智能，而相關的理論、算法與系統(tǒng)很難推廣到其他領域，用于解決其他類型的問題。在人工智能學界，有一條著名的莫拉維克悖論，講的是要讓電腦同成人下棋是非常容易的，但要讓電腦像一歲孩子一樣感知和行動，卻相當困難。AlphaGo能擊敗世界頂尖圍棋高手，卻無法像孩子一樣探索世界。

　　類腦智能的相關技術

　　1，理論和建模知識

　　認知體系結構研究是類腦認知計算模型研究的基礎。近年來研究人員逐漸向神經(jīng)網(wǎng)絡中融入記憶、推理和注意等機制。此外，還開展不同腦區(qū)協(xié)同認知模型研究，構建面向通用智能的類腦認知計算模型。如，加拿大滑鐵盧大學研制的SPAUN腦模擬器，將250萬個神經(jīng)元模塊化地分割為10余個腦區(qū)，實現(xiàn)了模擬筆跡、邏輯填空、工作記憶、視覺信息處理等能力。

　　2，深度神經(jīng)網(wǎng)絡

　　近年來發(fā)展起來的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(DNN)模型模擬了人腦在腦區(qū)尺度進行層次化信息處理的機制。其中，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(CNN)受生物視覺系統(tǒng)的啟示，將生物神經(jīng)元之間的局部連接關系以及信息處理的層級結構應用到計算模型中，模擬大腦多個層級的信息處理;脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(SNN)是近年來研發(fā)出的另一種新型神經(jīng)網(wǎng)絡，其神經(jīng)元以電脈沖的形式對信息進行編碼，能夠很好地編碼時間信息，更接近真實神經(jīng)元對信息的編碼方式，被認為是能接近仿生機制的神經(jīng)網(wǎng)絡模型。

　　3，神經(jīng)學習的接口

　　通過神經(jīng)解碼(將大腦的神經(jīng)信號轉化為對外部設備的控制信號)，使計算機從大腦神經(jīng)活動中獲知人的行為意向，分為侵入式腦機接口和非侵入式腦機接口，侵入式主要用于重建特殊感覺(如視覺)以及癱瘓病人的運動功能，通常直接植入到大腦的灰質;非侵入式是用緊貼頭皮的多個電極采集大腦腦電圖信號。美國Emotiv公司開發(fā)出一套人機交互設備“Emotiv Epoc”意念控制器，運用非侵入性腦電波儀技術，感測并學習每個使用者大腦神經(jīng)元信號模式，實時讀取使用者大腦對特定動作產(chǎn)生的意思，通過軟件分析解讀其意念、感覺與情緒。

　　4，相關的硬件支持

　　參考人腦神經(jīng)元結構和人腦感知認知方式設計的芯片，可分為神經(jīng)形態(tài)芯片、參考人腦感知認知的計算模型兩大類。隨著類腦芯片的深入發(fā)展，基于類腦芯片的類腦計算機雛形已經(jīng)出現(xiàn)。2016年IBM公司開發(fā)出基于其Truenorth芯片的類腦計算機NS16e，采用16顆TrueNorth芯片組成芯片陣列，通過電路系統(tǒng)模擬人腦神經(jīng)元及突觸的工作方式，通過模式和分類關聯(lián)過往和現(xiàn)在的數(shù)據(jù)，并基于概率和關聯(lián)識別模式做出決策。

　　5，機器人的技術應用

　　類腦智能機器人是融合了視覺、聽覺、思考和執(zhí)行等能力的綜合智能系統(tǒng)，能夠以類似人腦的工作方式運行。通過將人腦的內部機理融入機器人系統(tǒng)，提高機器人的認知、學習和控制能力，進而產(chǎn)生更深度的交叉與合作。研究人員正努力使機器人以類腦方式實現(xiàn)對外界的感知及自身控制一體化，使其能夠模仿外周神經(jīng)系統(tǒng)感知、中樞神經(jīng)系統(tǒng)輸出與多層級反饋回路，實現(xiàn)機器人從感知外界信息到自身運動的快速性和準確性。瑞士洛桑理工學院2015年開發(fā)了一個神經(jīng)系統(tǒng)仿真工具，該工具建立了數(shù)字化的老鼠大腦計算模型和虛擬老鼠身體模型，將這兩個模型結合起來模擬大腦和身體互動的神經(jīng)機制，目前已在模型中模擬出小白鼠大腦中3.1萬個神經(jīng)元活動。

　　隨著各企業(yè)和國家對類腦智能研究的投入，我們將能見證到這項技術和實際產(chǎn)品不斷結合的成果出現(xiàn)，這些都將大力助力人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。