审核专家:郑远攀郑州轻工业大学教授最近的人工智能领域可谓热闹非凡,以Chat GPT(Chat Generative Pre-trained Transformer,聊天生成预训练转换器)为首的一众AI(Artificial Intelligence,人工智能)产品在网络上掀起热潮,以强大的性能不断刷新网友认知,让很多人认为AI改变世界的时代就要来了。
(资料图片仅供参考)
然而有科学家却提出,当前人类的计算机技术已经触及瓶颈,AI的发展将会受到限制,于是提出了类器官智能(Organoid Intelligence,OI)的概念,并称OI如果能在未来实现,那么很有可能让科幻电影中的“强人工智能”成为现实。
有不少人认为,ChatGPT的出现,标志着人工智能的发展来到了一个奇点,将会迎来行业井喷式发展。然而有眼光锐利的科学家却认为,当今的计算机技术和人工智能技术已经无限接近瓶颈——因为人类已经很难在芯片上安装更多的晶体管了。
其实对人类来说,人脑才是最复杂的智能系统,人工智能的本质也是对人脑思维过程的模拟,那么能不能直接创造一个“大脑”呢?
2023年2月,约翰斯·霍普金斯大学的Thomas Hartung团队提出了类器官智能即OI的概念,以期利用这个理论,在未来发展出更强大、高效、节能的计算机形式。
类器官是指通过3D体外细胞培养系统,培养出一种与体内器官或组织来源高度相似的器官模型,它虽然不是真正的器官,但具备原本器官的部分功能。
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OI就是运用类似的技术,在体外培养出大脑的细胞组织,将其作为生物计算机的核心硬件——CPU和显卡,再通过微电极阵列等方式与外部电子设备连接,进行训练和计算。
2022年12月,澳大利亚的生物科技初创公司Cortical Labs利用人体的干细胞诱导分化出人类的神经元,并将这些神经元与多电极阵列计算机集成,组成了一个人脑与计算机的合体。随后他们还通过微电极阵列,让它开始玩一款“乒乓球”游戏,神经元仅用了五分钟就学会了这款游戏的操作。而相似规模的人工神经网络,可能需要花上90分钟的时间。
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由于类器官智能是基于生物硬件的,最大的进步之一就是降低了功耗。OI的核心硬件设备几乎可以视为另一个大脑,而大脑的功耗是极低的。
一个成年人的大脑平均功耗仅有20W,而大部分AI服务器的功耗通常在10^6W左右。一些顶级的超级计算机,如我国的神威·太湖之光超级计算机,功耗更是达到了15.37MW(兆瓦)。另外,OI还具有极强的深度学习能力。
由于OI具有人脑的组织结构,可以实现**“少样本学习”**,对于复杂问题的处理能力也远超传统AI。如果要对一个简单的事物进行识别,人脑仅需约10个左右的样本就能学会,而早年,AI即使“学习”了上百万个样本也依旧没有学会。
击败了世界顶级围棋棋手李世石的阿尔法狗(AlphaGo),被“投喂”了近十六万场的棋局数据,这样的训练量,一个职业选手哪怕每天不吃不喝只进行训练也需要约37年。
人脑具备相当复杂的神经网络,就像是一个超多核处理器。人脑思考的区域主要集中于大脑皮层,此处拥有约140亿个神经元,能够产生1014~1015OPS(Operations per second,即每秒运算次数)的算力,是普通计算机算力(1010 OPS)的十几万倍。拥有如此强大的算力,配合高度复杂的神经网络结构,人脑才得以演化出一套多层结构的深度学习模式。这套模式让人类可以高效进行各种复杂问题的学习和处理,效率是计算机的上百万倍。
同时,人脑在对一件事情进行学习后,所获得的经验、策略、方法等还可以应用于其它事情。比如我们通过学习围棋而培养出的思维模式和方法论,也可以用在篮球、足球等其他项目上,而AI如果要新学习一种技能,则必须从零开始。
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毫无疑问,OI是一项跨时代的前瞻性技术,想要真正实现,或许还有数十年的路要走。一些科学家还提出了其伦理问题,例如如何保障隐私权益、遵循道德规范、尊重人性价值等,这些问题的解决也需要过程和时间。
未来,若OI能够真正实现,或许会在人工智能领域掀起新一轮狂潮,到那时,也许真的可以实现科幻电影中展示的具备知觉和意识的强人工智能。
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