跟著人工智能賡續(xù)使機(jī)械變得加倍智能，科技界很多人以為“奇點(diǎn)”——技巧提高使得機(jī)械比人類(lèi)聰慧上指數(shù)級(jí)的倍數(shù)的時(shí)光點(diǎn)——就在面前。

　　然則，當(dāng)觸及到盤(pán)算的時(shí)刻，人類(lèi)的年夜腦依然比地球上任何一個(gè)技巧處置體系都要壯大很多（并且效力高很多）。

　　現(xiàn)實(shí)上，開(kāi)辟可以或許模擬年夜腦突觸的任務(wù)方法的微芯片——特殊是它們簡(jiǎn)直不須要能量來(lái)處置和存儲(chǔ)信息的才能——一向以來(lái)都是盤(pán)算的“圣杯”。

　　來(lái)自艾克塞特年夜學(xué)、牛津年夜學(xué)和明斯特年夜學(xué)的研討人員引導(dǎo)的研討小組研發(fā)了一種專(zhuān)門(mén)的光子芯片。在測(cè)試中，這類(lèi)芯片的運(yùn)算速度可以比人腦的速度快1000倍。這類(lèi)芯片假如用于超等盤(pán)算機(jī)，則可最年夜限制地同時(shí)貯存信息，并只需應(yīng)用最小的功率。迷信家們朝著這個(gè)盤(pán)算的“圣杯”又邁近了一步。

　　由于這款微芯片是由光驅(qū)動(dòng)的，它們也能夠在比任何電子處置體系都更低的能量供給下履行高速盤(pán)算。

　　壯大的人腦硬件

　　在人類(lèi)年夜腦中，突觸將神經(jīng)細(xì)胞（或神經(jīng)元）銜接在一路。組成記憶和思惟的年夜腦旌旗燈號(hào)以渺小的電荷的情勢(shì)經(jīng)由過(guò)程這些神經(jīng)細(xì)胞；當(dāng)電荷達(dá)到突觸時(shí)，它就會(huì)觸發(fā)神經(jīng)遞質(zhì)釋放，神經(jīng)遞質(zhì)是一種化學(xué)“信使”，在全部年夜腦中傳遞信息。

　　突觸功效的圖示

　　突觸實(shí)質(zhì)上是一種“電路”，它能增進(jìn)我們的思想、感到和運(yùn)動(dòng)的激活。并且突觸的數(shù)目異常多：在一個(gè)安康的年夜腦中存在著年夜約1000億個(gè)神經(jīng)元，每一個(gè)神經(jīng)元都與其他不計(jì)其數(shù)的神經(jīng)元相銜接，年夜腦中突觸的數(shù)目估量在100萬(wàn)億到1000萬(wàn)億個(gè)之間。

　　不外，比它們的數(shù)目更使人驚奇的是它們的速度：年夜腦中數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的“突觸銜接”的運(yùn)轉(zhuǎn)速度與一臺(tái)具有每秒1萬(wàn)億比特的處置器的盤(pán)算機(jī)的速度相似。（作為參考，這比你辦公室的每秒100兆比特的以太網(wǎng)速度要快1萬(wàn)倍。）

　　發(fā)明更像人腦的微芯片

　　斟酌到人類(lèi)年夜腦生成的壯大處置才能，“神經(jīng)形狀盤(pán)算”范疇的研討人員正在開(kāi)辟以年夜腦為靈感的盤(pán)算機(jī)、裝備和用于貿(mào)易用處的電子產(chǎn)物的模子。假如他們勝利了，神經(jīng)形狀芯片（或神經(jīng)芯片）有一天會(huì)代替我們的智妙手機(jī)和其他裝備里的CPU（中心處置器）。

　　如今，即便是世界上最快的處置器和CPU也沒(méi)法接近年夜腦突觸的處置速度。在一個(gè)模仿試驗(yàn)中，生物年夜腦1秒鐘處置的盤(pán)算量，在K盤(pán)算機(jī)（地球上最快的超等盤(pán)算機(jī)之一）中，跨越8萬(wàn)個(gè)處置器任務(wù)了40分鐘才完成。

　　讓盤(pán)算機(jī)變得更快是能夠的，但也須要更多的能量。人類(lèi)年夜腦的兩個(gè)重要的構(gòu)成部門(mén)比擬機(jī)械占領(lǐng)優(yōu)勢(shì)。我們宏大的神經(jīng)元收集和突觸可以：

　　1）疾速并同時(shí)地處置和存儲(chǔ)年夜量信息（這被稱(chēng)為“并行處置”）；

　　2）用異常少的能量停止并行處置，總共只須要幾十瓦特的功率。

　　歐洲的研討人員用他們的光驅(qū)動(dòng)芯片（light-powered microchip）處理了這兩個(gè)成績(jī)——他們制作出一種速度驚人的“硬件突觸”（hardware synapse），并且所需能量極低。

　　研討人員經(jīng)由過(guò)程將“相變”（phase-change）資料和光子集成電路組合在一路，制作了這類(lèi)芯片。相變資料在平常物品中有普遍運(yùn)用，如可擦寫(xiě)型的CD和DVD。

　　相變資料是一類(lèi)隨溫度變更，可以或許儲(chǔ)或和釋縮小量能量的物資。同時(shí)，光子集成電路應(yīng)用光而不是電子來(lái)把持原子和履行其他功效。

　　應(yīng)用光取代昂貴的、低效力的動(dòng)力（例如電力）是很多迷信家的目的。現(xiàn)實(shí)上，一個(gè)被稱(chēng)為“集成光子學(xué)”（integrated photonics）的學(xué)科專(zhuān)注于開(kāi)辟基于光旌旗燈號(hào)的疾速處置芯片，用于更快、更環(huán)保的電子產(chǎn)物。

　　由艾克賽特年夜學(xué)、牛津年夜學(xué)和明斯特年夜學(xué)的研討人員開(kāi)辟的光子芯片是一個(gè)很好的例子。依據(jù)研討小組的說(shuō)法，他們的光子神經(jīng)突觸可以比人腦的速度快1000倍，這代表了破解年夜腦模仿盤(pán)算機(jī)的“圣杯”的癥結(jié)一步。

　　雖然迄今為止，研討團(tuán)隊(duì)只停止了測(cè)試，以證實(shí)該微芯片在“突觸模仿”中的可編程性和有用性。但研討人員稱(chēng)，他們的這一年夜腦啟示的立異顯示了神經(jīng)形狀盤(pán)算對(duì)象的處理計(jì)劃的一個(gè)根本請(qǐng)求。而這恰是研討人員所說(shuō)的“開(kāi)辟性沖破”的意義地點(diǎn)。

　　再回到AI范疇：假如在不久的未來(lái)，一個(gè)高速的、基于光的神經(jīng)芯片被運(yùn)用在我們的電子產(chǎn)物，那末這些裝備將可以或許以比以往更快的速度、更低的能量需求處置AI算法。假如裝備可以或許更快地支撐AI和高等機(jī)械進(jìn)修，人類(lèi)的年夜腦就會(huì)掉去它絕對(duì)于機(jī)械的某些優(yōu)勢(shì)，這或許會(huì)讓我們瑰異點(diǎn)又近一步。