A. 人工智能与存储大碰撞,到底是新需求还是零火
如今,人工智能的高速发展,彻底改变了人类的工作方式、生活方式和思维方式,也实现了生产力的整体跃升和社会治理的新变革。随着计算力的不断突破,人工智能的技术也在日趋成熟,越来越多的企业开始将AI技术融入至行业中。
然而,人工智能在适配行业需求过程中往往会出现慢热现象,一方面是缺乏需求入口来实现技术颠覆,另一方面则是要面临行业内新技术攻防战所产生的阻力。而存储作为传统行业,即便经历过一轮又一轮如软件定义,超融合,云计算等技术的市场洗牌,当面对人工智能技术时,又将如何撬动市场的新需求呢?
基于市场趋势, 9月8日,业界软件定义存储与数据服务公司ProphetStor先智数据首次在北京召开正式媒体见面会,会议由存储在线总编宋家雨主持,并邀请到冬瓜哥,西瓜哥,狒哥等众多资深媒体人以趣味对话的形式大开脑洞,深入探讨人工智能如何融入存储,以及在存储市场如何进一步推进人工智能发展等热门话题。
此次见面会也是先智数据中国领导团队部分高管的首次亮相。会上,先智数据北京代表处高级总监李晓芳发表了《当人工智能遇到存储》的主题演讲,通过介绍先智数据的发展历程,主营业务以及产品解决方案,表明了先智数据未来以人工智能技术为重要发展方向的市场策略,并进一步阐述了人工智能与存储之间的融合创新模式。
先智数据北京代表处高级总监李晓芳
李晓芳表示,公司在成立之初就明确了人工智能的重要性,所有产品技术宗旨都围绕"AI融入存储"这一核心,在存储系统构建、运维,存储系统性能提升和可靠性提升等方面,利用人工智能进行不断地创新。
据介绍,目前先智数据主要有四款产品:
Federator:带外存储资源管理平台,类似OpenStack Cinder、EMC ViPR,但扩展了智能化能力。存储资源终归是被动性资源,如果想实现真正的按需调度,必须能够提前预测。Federator可以通过机器学习认知客户应用负载变动模式,提前预测应用的性能和容量需求变化,提前调配资源到位。
Stellar Flash:包含智能预测能力的全闪存阵列和混合块存储阵列。功能包括采用流量模型模块(TMM)和弹性资源控制(ERC)技术进行智能缓存;对磁盘故障进行监测预警,并根据资源和业务负载状况规划提前修复数据;支持本地重复数据删除和压缩技术。
DR Prophet:针对当下复杂多变的云化数据中心场景,基于Federator平台实现,面向业务需求的数据保护解决方案。主要功能包括可设置的自动数据保护,基于应用感知的数据保护,镜像磁盘容错和本地保护,无破坏性的灾难演练等。
Disk Prophet:智能化的故障数据分析解决方案。功能为磁盘故障预测,也就是为磁盘"算命",综合运用了大量机器学习和磁盘故障细节知识,旨在利用人工智能技术实现精准故障预测,消除因磁盘故障而出现不可预期的QoS波动,同时提升数据可靠性和资源效率。
企事录张广彬,《大话存储》作者冬瓜哥,日知录技术社区何晓峰,中国云报郭涛(从左向右)
会上,企事录张广彬,日知录技术社区何晓峰,《大话存储》作者冬瓜哥,中国云报郭涛作为嘉宾参与了趣味对话环节,对话深入探讨了"存储行业是否已经夕阳西下?"和"AI是否已经过度炒作?"两个问题,第一个问题围绕"存储行业是否已经夕阳西下"展开,讨论在互联网碾压下,包括传统存储与新存储的存储行业未来的发展乐观与否,以及存储如何实现价值差异化展开讨论,并提出存储唯一的出路就是智能化,存储需要感知业务等观点。
而"AI是否已经过度炒作?"话题,四位嘉宾首先就AI的范围界定阐述了各自的看法,提出新技术的过度炒作是一个必经的过程,而它们的区别在于能否生存下去等观点,并就人工智能在行业内是否具备实用价值,行业与人工智能的融合形式等进行了讨论。
针对市场需求与与发展趋势,先智数据表示针对AI与存储的融合,公司产品的具体实践大致分为两个阶段:
第一阶段是智能化提前预判性能和空间资源要求,并提前调配到位,也就是Federator产品所提供的智能化能力。这种智能化成分实际上也体现了新型的存储资源管理模式。
因此AI与存储结合的第二阶段,在于存储设备本身可以借助AI技术构建新型的智能化存储。智能化的故障数据分析解决方案Disk Prophet的推出就是旨在帮助二次元存储转变为三维的智能存储。因为预测能力可以把磁盘故障这种随机事件,变成可计划事件,使得冗余程度大大降低,破局二次元存储的可靠性与性能无法共存的困境。
先智数据中国区总经理董唯元在最后的会议总结中表示,先智数据未来会更多专注存储与AI结合的领域,并延展到运维领域,以目前AI现有的技术帮助运维人员实现存储运维流程优化以及存储系统管理自动化。随着技术的不断发展,行业划分在未来将会有新的结合方式,在新的行业格局变化下,先智数据将会是一家介于人工智能,存储,运维之间的跨界企业。
B. 人工智能在军事中的应用
人工智能在军事上的应用
应用于军事领域,利用电子计算机模拟人类的学习与推理,问题求解,辅助决策途径和方法等智能活动的一项新兴技术。它是在人工智能学理论指导下的一种综合技术。人工智能学是一门专门研究智能放大和使用计算机来模拟人的感觉和思维过程规律的理论。是正处在发展中的综合性学科,涉及数学、语言学、人体科学、哲学、心理学、逻辑学、计算机学等多门学科。人工智能技术的内容主要包括:自然语言理解;知识表达与模式识别;规划生成与问题求解;机器翻译与语言合成;定理证明与归纳推理;学习系统与发现系统;认知模型与专家系统;机器视觉与智能机器人;智能语言与自动编程等。人工智能系统,是一种基于知识的逻辑推理系统。人工智能技术广泛地应用于工业、农业、文教卫生、气象、地质勘探、交通运输以及社会科学等领域,尤其大量应用于军事和国防科学技术研究与军工生产。
知识,是从人类专家头脑中获取并编写成软件存储到计算机中去的。这些知识是相应专业领域中较为先进和准确的知识。专家系统作为一种特殊的软件系统,在它与计算机组合成一个完整的综合系统之后,就可以向人们提供知识、建议、推理、判断或决策意见。既可以作为一种完整、独立的智能化工具,从事与人工智能技术相关的系统开发工作,并在部分功能上起到人类助手的作用;又可以直接作为新一代智能机的部件和开发工具。
80年代以来,人工智能技术得到了迅速的发展,应用于遗传工程、化学合成、业务管理、石油勘探、法律断案及军事领域中的专家系统相继研制成功。日本、美国、苏联和西欧某些国家均以政府支持的方式,大力资助和领导人工智能技术的研究与开发工作。其中,日本的新一代智能计算机系统研究与开发计划、英国的阿尔维(ALVE)计划、 美国国防部的战略计算倡议(SCI)和西欧的尤里卡(EUREKA)计划最为引人注目。美国在人工智能技术研究方面,以军事用途为首要目标,由国防部出资10亿美元,拟在从1983年开始的10年内,研制出用于知识水平的软件包。在通过专家系统确定故障由来之后,再下达指令给机器人维修系统,将故障(或潜在故障)及时排除。⑤军用人工智能机器翻译系统。它可用于收集情报、破译密码、处理作战文电、协调作战指挥和提供战术辅助决策等。该系统内装有可以进行语言分析、合成、识别及自然语言理解的智能机,其内存储着多国语言基本词汇和语法规则。⑥舰船作战管理系统。它可用于局部海域作战指挥、辅助战术决策、海上目标敌我识别、岸 -舰一体化作战管理等。⑦智能电子战系统。它可自动分析并掌握敌方雷达的搜索、截获和跟踪工作顺序,发出有关敌方导弹发射的警告信号,并确定出最佳防卫和干扰措施。⑧自动情报与图像识别系统。它通过情报分析和图像处理技术,对敌方情报及图像进行识别、分类和信息处理。同时,自动提供辅助决策意见。⑨人工智能武器。它的控制系统具有自主敌我识别、自主分析判断和决策的能力。如:发射后“不用管”的全自动制导的智能导弹、智能地雷、智能鱼雷和水雷、水下军用作业系统等。
美军的沙漠风暴行动:90年代处的沙漠风暴行动是人工智能技术在军事中应用的一个成功典范。从最简单的货物空运,到复杂的行动协调,都由面向人工智能技术的专家系统来完成。另外先进的巡航导弹也采用了人工智能体领域的机器人和机器视觉技术。在这其中的两个计划:Pilot Associate Project (电子领航员)和Battle Management System Project(军事专家系统),是人工智能技术成功应用的范例。
在未来的21世纪,人工智能技术在军事仓储中的进一步开发应用,将出现各种智能化仓储机械,如在自动导向车和智能用车中应用专家系统确定行走路线和运行方案;在物料存取过程中,应用专家系统指挥机器人进行入架和出架操作;将多媒体技术和专家系统,应用于仓储机械人员培训、操作指导、远程现场监视、异地故障分析和诊断等。随着时间的推移,智能化仓储设备将更多、更加趋于完善,仓储机械更安全、更可靠。
机器人活跃于仓储领域。经过30多年的研究.机器人已发展到第三代----智能机器人。它装有多种传感器,能识别作业环境.能自主决策,具有人类大脑的部分功能,且动作灵活,是人工智能技术发展到高级阶段的产物,目前,全世界已有各种类型、各种用途的机器人达百万台。
随着人工智能技术和机器人技术的飞速发展,机器人将在军事仓储领域得到广泛应用。例如,用于仓库作业,从事搬运弹药和各种危险作业。美国奥德蒂斯公司研制的“章鱼”式六腿机器人,在静止时能做起935公斤重,行走时能搬运409公斤重的弹药;用于战场上执行多种后勤保障任务,在比较危险的环境中前送后运作战物资;机器人“哨兵”用于仓库警戒巡逻,可代替普通士兵巡逻、放哨。
人工智能技术正在迅速地发展,智能机、智能化武器装备和智能机器人的应用,对军事装备的发展将产生重大的作用;也必将对未来战争的战略、战术带来重大影响。
C. 人工智能和神经网络
人工智能的发展飞快,这也得益于人工智能的技术成熟。而人工智能离不开神经网络,神经网络在人工智能的发展中也是走过了十分崎岖的道路,那么究竟是怎么一回事呢?我们在这篇文章中给大家介绍一下这个问题。
每一个科学的技术发展进程都是十分相似的,如果我们从历史来看,就能够发展一件十分有意思的事情,重大科学的研究往往呈螺旋形上升的过程,不可能一蹴而就,每一次基础科学研究的重大进步,科技应用的重大突破,往往先由一两个领军人物偶然点破,而后大家争相研究,于是就在很短的时间内做出大量更具突破性的成果,同时带来相关产业界的革命性增长。而神经网络也是这样的。人工神经网络正是机器学习领域几十年来积累诞生的重大科学研究和工程应用成果,当前深度学习被看作是通向人工智能的关键技术,得到了很多科学家的重视。
首先说说什么是神经网络吧,神经网络是一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。神经网络是机器学习的一个方向,而机器学习的另一个方向就是支持向量机。而以支持向量机为代表的浅层学习技术十分火爆,但是机器学习技术却很少投入使用中,后来神经网络方面的技术得到的实质性的改变,逐渐走出实验室,在学术界研究和产业界应用都得以应用。
神经网络的大起大落代表了人工智能的三个泡沫期,这给过分热衷深度学习技术与人工智能研究应用的人来讲,也是该降降温的,期望越大,失望越大,毕竟深度学习技术没有想象中的那么强大,至少在智能算法层面的突破很有限。换个角度看,深度学习的兴起,很可能是因为机器学习算法研究几十年迟迟无重大进展。
我们在这篇文章中给大家讲述的人工智能和神经网络的发展,从中我们可以看出人工智能的发展是离不开机器学习的,而机器学习又离不开神经网络,所以我们要想做好人工智能,那就不要丢下神经学习,唯有并驾齐驱,相互帮助,才能把智能科技发展的道路走得更远更牢。
D. 人工智能的原理是什么
人工智能的原理,简单的形容就是:
人工智能=数学计算。
机器的智能程度,取决于“算法”。最初,人们发现用电路的开和关,可以表示1和0。那么很多个电路组织在一起,不同的排列变化,就可以表示很多的事情,比如颜色、形状、字母。再加上逻辑元件(三极管),就形成了“输入(按开关按钮)——计算(电流通过线路)——输出(灯亮了)”
但是到了围棋这里,没法再这样穷举了。力量再大,终有极限。围棋的可能性走法,远超宇宙中全部原子之和(已知),即使用目前最牛逼的超算,也要算几万年。在量子计算机成熟之前,电子计算机几无可能。
所以,程序员给阿尔法狗多加了一层算法:
A、先计算:哪里需要计算,哪里需要忽略。
B、然后,有针对性地计算。
——本质上,还是计算。哪有什么“感知”!
在A步,它该如何判断“哪里需要计算”呢?
这就是“人工智能”的核心问题了:“学习”的过程。
仔细想一下,人类是怎样学习的?
人类的所有认知,都来源于对观察到的现象进行总结,并根据总结的规律,预测未来。
当你见过一只四条腿、短毛、个子中等、嘴巴长、汪汪叫的动物,名之为狗,你就会把以后见到的所有类似物体,归为狗类。
不过,机器的学习方式,和人类有着质的不同:
人通过观察少数特征,就能推及多数未知。举一隅而反三隅。
机器必须观察好多好多条狗,才能知道跑来的这条,是不是狗。
这么笨的机器,能指望它来统治人类吗。
它就是仗着算力蛮干而已!力气活。
具体来讲,它“学习”的算法,术语叫“神经网络”(比较唬人)。
(特征提取器,总结对象的特征,然后把特征放进一个池子里整合,全连接神经网络输出最终结论)
它需要两个前提条件:
1、吃进大量的数据来试错,逐渐调整自己的准确度;
2、神经网络层数越多,计算越准确(有极限),需要的算力也越大。
所以,神经网络这种方法,虽然多年前就有了(那时还叫做“感知机”)。但是受限于数据量和计算力,没有发展起来。
神经网络听起来比感知机不知道高端到哪里去了!这再次告诉我们起一个好听的名字对于研(zhuang)究(bi)有多重要!
现在,这两个条件都已具备——大数据和云计算。谁拥有数据,谁才有可能做AI。
目前AI常见的应用领域:
图像识别(安防识别、指纹、美颜、图片搜索、医疗图像诊断),用的是“卷积神经网络(CNN)”,主要提取空间维度的特征,来识别图像。
自然语言处理(人机对话、翻译),用的是”循环神经网络(RNN)“,主要提取时间维度的特征。因为说话是有前后顺序的,单词出现的时间决定了语义。
神经网络算法的设计水平,决定了它对现实的刻画能力。顶级大牛吴恩达就曾经设计过高达100多层的卷积层(层数过多容易出现过拟合问题)。
当我们深入理解了计算的涵义:有明确的数学规律。那么,
这个世界是是有量子(随机)特征的,就决定了计算机的理论局限性。——事实上,计算机连真正的随机数都产生不了。
——机器仍然是笨笨的。
更多神佑深度的人工智能知识,想要了解,可以私信询问。
E. 关于人工智能
人脑有意识,电脑有意识吗?在科学极其发展的今天,电脑是否会超越人脑,人是否会成为电脑的奴隶?哲学不能不对这一问题做出回答。
人工智能是20世纪中叶科学技术所取得的重大成果之一。它的诞生与发展对人类文明产生了巨大的影响和效益。同时也引起了哲学意识与人工智能的理论探讨。
人工智能是相对于人类智能而言的。它是指用机械和电子装置来模拟和代替人类的某些智能。人工智能也称“机器智能”或“智能模拟”。当今人工智能主要是利用电子技术成果和仿生学方法,从大脑的结构方面模拟人脑的活动,即结构模拟。
人脑是智能活动的物质基础,是由上百亿个神经元组成的复杂系统。结构模拟是从单个神经元入手的,先用电子元件制成神经元模型,然后把神经元模型连接成神经网络(脑模型) ,以完成某种功能,模拟人的某些智能。如1957年美国康乃尔大学罗森布莱特等人设计的“感知机”;1975年日本的福岛设计的“认知机”(自组织多层神经网络) 。
电子计算机是智能模拟的物质技术工具。它是一种自动、高速处理信息的电子机器。它采用五个与大脑功能相似的部件组成了电脑,来模拟人脑的相应功能。这五个部件是:(1) 输入设备,模拟人的感受器(眼、耳、鼻等) ,用以接受外来的信息。人通过输入设备将需要计算机完成的任务、课题、运算步骤和原始数据采用机器所能接受的形式告诉计算机,并经输入设备把这些存放到存贮器中。(2) 存贮器,模拟人脑的记忆功能, 将输入的信息存储起来,供随时提取使用,是电子计算机的记忆装置。(3) 运算器,模拟人脑的计算、判断和选择功能,能进行加减乘除等算术运算和逻辑运算。(4) 控制器,人脑的分析综合活动以及通过思维活动对各个协调工作的控制功能,根据存贮器内的程序,控制计算机的各个部分协调工作。它是电脑的神经中枢。 (5)输出设备,模拟人脑的思维结果和对外界刺激的反映,把计算的结果报告给操作人员或与外部设备联系,指挥别的机器动作。
以上五部分组成的电脑是电子模拟计算机的基本部分,称为硬件。只有硬件还不能有效地模拟和代替人脑的某些功能,还必须有相应的软件或软设备。所谓软件就是一套又一套事先编好的程序系统。
人工智能的产生是人类科学技术进步的结果,是机器进化的结果。人类的发展史是人们利用各种生产工具有目的地改造第一自然( 自然造成的环境,如江河湖海、山脉森林等) ,创造第二自然( 即人化自然,如人造房屋、车辆机器等) 的历史。人类为了解决生理机能与劳动对象之间的矛盾,生产更多的财富,就要使其生产工具不断向前发展。人工智能,是随着科学技术的发展,在人们创造了各种复杂的机器设备,大大延伸了自己的手脚功能之后,为了解决迫切要延伸思维器官和放大智力功能的要求而产生和发展起来的。
从哲学上看,物质世界不仅在本原上是统一的,而且在规律上也是相通的。不论是机器、动物和人,都存在着共同的信息与控制规律,都是信息转换系统,其活动都表现为一定信息输入与信息输出。人们认识世界与在实践中获取和处理信息的过程相联系,改造世界与依据已有的信息对外界对象进行控制的过程相联系。总之,一切系统都能通过信息交换与反馈进行自我调节,以抵抗干扰和保持自身的稳定。因此,可以由电子计算机运用信息与控制原理来模拟人的某些智能活动。
从其它科学上来说,控制论与信息论就是运用系统方法,从功能上揭示了机器、动物、人等不同系统所具有的共同规律。以此把实际的描述形式化,即为现象和行为建立一个数学模型;把求解问题的方式机械化,即根据数学模型,制定某种算法和规则,以便机械地执行;把解决问题的过程自动化,即用符号语言把算法和规则编成程序,交给知识智能机器执行某种任务,使电子计算机模拟人的某些思维活动。所以,控制论、信息论是"智能模拟"的科学依据,“智能模拟”是控制论、信息论在实践中的最重要的实践结果。
人工智能是人类智能的必要补充,但是人工智能与人类智能仍存在着本质的区别:
1 、人工智能是机械的物理过程,不是生物过程。它不具备世界观、人生观、情感、意志、兴趣、爱好等心理活动所构成的主观世界。而人类智能则是在人脑生理活动基础上产生的心理活动,使人形成一个主观世界。因此,电脑与人脑虽然在信息的输入和输出的行为和功能上有共同之处,但在这方面两者的差别是十分明显的。从信息的输入看,同一件事,对于两个智能机具有相同的信息量,而对于两个不同的人从中获取的信息量却大不相同。“行家看门道,外行看热闹”就是这个道理。从信息的输出方面看,两台机器输出的同一信息,其信息量相等。而同一句话,对于饱于风霜的老人和天真幼稚的儿童,所说的意义却大不相同。
2 、人工智能在解决问题时,不会意识到这是什么问题,它有什么意义,会带来什么后果。电脑没有自觉性,是靠人的操作完成其机械的运行机能;而人脑智能,人的意识都有目的性,可控性,人脑的思维活动是自觉的,能动的。
3 、电脑必须接受人脑的指令,按预定的程序进行工作。它不能输出末经输入的任何东西。所谓结论,只不过是输入程序和输入数据的逻辑结果。它不能自主地提出问题,创造性地解决问题,在遇到没有列入程序的“意外”情况时,就束手无策或中断工作。人工智能没有创造性。而人脑功能则能在反映规律的基础上,提出新概念,作出新判断,创造新表象,具有丰富的想象力和创造性。
4 、人工机器没有社会性。作为社会存在物的人,其脑功能是适应社会生活的需要而产生和发展的。人们的社会需要远远超出了直接生理需要的有限目的,是由社会的物质文明与精神文明的发展程序所决定的。因此,作为人脑功能的思维能力,是通过社会的教育和训练,通过对历史上积累下来的文化的吸收逐渐形成的。人的内心世界所以丰富多采,是由于人的社会联系是丰富的和多方面的,人类智能具有社会性。所以要把人脑功能全面模拟下来,就需要再现人的思想发展的整个历史逻辑。这是无论多么“聪明”的电脑都做不到的。随着科学技术的发展,思维模拟范围的不断扩大,电脑在功能上会不断向人脑接近。但从本质上看,它们之间只能是一条渐近线,它们之间的界限是不会清除的。模拟是近似而不能是等同。
人工智能与人脑在功能上是局部超过,整体上不及。由于人工智能是由人造机器而产生的,因此,人工智能永远也不会赶上和超过人类智能。所谓“机器人将超过人奴役人”、“人将成为计算机思想家的玩物或害虫,…… 保存在将来的动物园”的“预言”是不能成立的。因为,它抹煞了人与机器的本质差别与根本界限。
人工智能充实和演化了辩证唯物主义的意识论。它进一步表明了意识是人脑的机能,物质的属性。电脑对人脑的功能的模拟,表明了意识并不是神秘的不可捉摸的东西,不是游离于肉体内外脱离人脑的灵魂,也不是人脑分泌出来的特殊物质形态,而是人脑的机能属性。这就进一步证明了意识本质的原理。
人工智能的出现深化了意识对物质的反作用的原理。人工智能是人类意识自我认识的产物。电脑的出现,意昧着人类意识已能部分地从人脑中分化出来,物化为物质的机械运动。这不仅延长了意识的器官,也说明意识能反过来创造"人脑"。这是意识对人脑的巨大的反作用。从意识与人脑的相互关系中进一步深化了意识对物质形态进步的反作用,意识作为最高的物质属性对于物质运动发展的反作用。
人工智能引起了意识结构的变化,扩大了意识论的研究领域。电脑作为一种新形态的机器而进入了意识器官的行列。它不仅能完成人脑的一部分意识活动,而且在某种功能上还优于人脑。如人脑处理信息和采取行动的速度不如电脑,记忆和动作的准确性不如电脑。因此,在现代科学认识活动中,没有人工智能,就不会有人类认识能力的突破性发展和认识范围的不断扩大。电脑不仅依赖于人,人也依赖于电脑。这就使得在意识论结构上增加了对人工智能的探讨以及对人机互补的关系的探讨。同时思维模拟,也把思维形式在思维中的作用问题突出出来,为意识论的研究提出了一个重要课题。
F. 大脑是怎样指挥我们的动作和语言
动作:感觉神经系统涉及感觉信息的接收和处理。这些信息通过特定的感受器官(视觉,嗅觉,听觉和味觉)的被接受传至大脑。
大脑从皮肤接收关于触摸,压力,疼痛,振动和温度的信息。从关节收关于关节位置的信息。感觉皮层位于运动皮质附近。像运动皮质一样,具有与不同身体部位感觉相对应的区域。由感觉受器在皮肤上收集的感觉信息被转换为神经信号,其通过脊髓中的一束神经元传递至大脑。
神经元沿着脊髓后部向上延伸至延髓后部,这些神经元随后向上进入丘脑,与“三级”神经元连接,然后进入感觉皮层。脊髓传递有关疼痛、温度和总触觉的信息。神经元沿着脊髓向上移动,连接到脑干网状结构中的二级神经元,以获取疼痛和温度,以及对延髓腹膜复合体的一般接触。
语言:虽然传统上语言功能被认为是定位于威尔尼克区和布洛卡区,但现在人们普遍认为,更广泛的皮层区域对语言使用有贡献。语言如何被大脑表征,处理和获取的是心理学和神经科学研究等领域正着力研究的一个问题。
(6)神经指挥动作与人工智能存储扩展阅读
执行功能是允许认知控制行为所需的一组认知过程的总称:他负责选择和成功监控促进所选目标实现的行为。执行功能通过注意控制和认知抑制过滤无用信息,减少与抑制无关的刺激,处理和操作工作记忆中存储的信息,考虑多个概念的能力,以认知灵活性转换任务。抑制冲动行为。
前额叶皮层在调节执行功能方面起着重要作用。神经影像学研究表明,在儿童执行认知控制任务时,前额叶皮质的成熟与执行功能有关。规划能力包括背外侧前额叶皮质、前扣带回皮质、右前额叶皮质和边缘上回。工作记忆包括前额叶背外侧皮质、额叶下回和顶叶皮质。
G. 人工智能和认知神经科学到底什么关系
存在两种观点,一是平行关系,人工智能研究对象是机器,神经科学研究对象是大脑。二是神经科学是人工智能的一部分,是实现人工智能的途径。
H. 神经计算机是怎样的
随着智能计算机的不断发展,科学家们想模仿人的大脑构造和工作而造出一种新的计算机,这种计算机称为神经计算机。然而要造出这种计算机可不是一件轻而易举的事,难而又难。因为,科学家对人脑的结构已经知道得比较清楚,但人大脑里的神经网络的工作原理,还存在许多困惑。比如说人是怎么学习的,就还没弄清楚。人大脑的神经网络太复杂了,各个细胞间是怎么相互联系的,还没有完全揭示出来。换句话说,人大脑还有许多未解之谜。另外,因为人脑的神经网络太复杂,因此完全模仿它还存在相当大的困难。
现在,神经计算机只能初步模仿人脑神经的网络,研究出的人工神经网络(也有的是神经计算机)就具有了很好的效果,且显露出它的美妙前景。
人脑大约有140~150亿个神经细胞,大约与天上星星的数目相等。每个神经细胞与上千个细胞相连,这就像叶脉一样错综复杂。模仿人脑这样的结构制造的神经计算机,采用并行工作方式。过去的计算机是串行工作方式:存数据,取数据,送去计算,再进行下一步工作,是一步接一步进行工作的。让串行工作的计算机无限提高速度是不可能的,特别是有的关键环节,像流水线工作出现瓶颈一样,卡住了整个工作过程的脖子。这就是常常所说的“瓶颈效应”。
神经网络计算机是由多个人造神经处理单元并联而成的。人造神经处理单元相当于人脑的神经细胞。由于这种计算机是并联的,许多工作任务可以分配开来,同时协调工作,所以不会卡脖子,避免出现“瓶颈效应”,工作速度可以成千百倍地提高。(顺便说一下,现在的超级计算机都采用很多处理器并联,按并行工作方式建造。)
神经计算机还有一大优点,就是具有“容错性”。什么叫容错性?比如说吧,人可以从某人的一双眼睛,或根据一个背景,也可以根据人的一个动作就能够把一个人认出来。这是人脑神经网络的优点。人脑神经网络可以根据局部记忆恢复全部信息。这是因为,人脑是把信息存储在神经细胞与神经细胞相连的网络之间,而不是存储在神经细胞体内,而神经网络连接部分有千千万万,若是有一两个神经细胞体坏了也无关紧要,信息不会丢失。即使部分信息丢失,也可以根据剩余部分信息恢复完整的记忆。这就是容错性的一种表现。神经计算机是依照人大脑神经网络设计出来的,所以具有容错性,若是丢失些资料,它仍能重新建立起来,具有修复性。
专家普遍认为,人脑学习功能,是把神经细胞之间的连接形式不断加以改变,使网络功能不断提高,人的智慧也就发展了。现在研究神经计算机的目的,就是想制造出能听懂声音,能辨认景物,具有学习能力的智能计算机。这种计算机机有些科学家称它为第六代计算机或人工大脑。如果研究成这样的计算机,它的计算速度可达到1015次/秒,而目前最好的计算机运算速度仅为109~1010次/秒。
现在各国都重视神经计算机的开发,研究主要向两方面发展:一是如何制造接近人脑的网络;二是如何改进它的学习能力,提高智力。
1988年,美国提出一个研究神经计算机的计划,投资4亿美元。日本把1988年定为神经计算机元年,欧共体于这一年开始集中28个研究所和近千名专家合作研究神经计算机。1989年,美国贝尔实验室制成可供神经计算机使用的集成电路。1992年日本三菱电机公司开发出可供神经计算机使用的大规模集成电路芯片。之后,日本富士通研究所开发出由256个神经处理器互相连接而成的神经计算机,更新数据速度4亿次/秒。一种由日本电气公司推出的神经网络声音识别系统,能识别任何人的声音,正确率达99.8%。美国电气通信基础技术研究所和卡内基-梅隆大学研究的神经计算机,由相当于人“左脑”和“右脑”的两个神经块连接而成。“右脑”的经验功能部分,有1万多个神经元,适于图像识别,存储有基于经验的语句。“左脑”的识别功能部分,含有100万个神经元,用来存储单词和语法规则。这种计算就可以利用存储的知识进行翻译。
20世纪90年代前期到中期,神经计算机已获得了应用。例如,在纽约、迈阿密、伦敦飞机场用神经网络检查塑料炸弹和爆炸物,每小时可检查600~700件行李。
美国制成一台神经计算机,专门用于模式识别,如分析心电图、脑电图波形,对细胞自动分类计数,染色体分类识别等。它的工作过程由三层人工神经网络共同完成:第一层是提取特征并用数据表示出来;第二层是对这些信息进行运算,获得模式;第三层是把获得的模式与预先存储的模式相比较,完成识别。
我们可以乐观地相信,在不久的将来神经计算机将会得到广泛的应用。比如说进行模式识别,实现知识处理,进行运动控制,在军事上识别敌人,判定目标,进行决策和指挥,甚至进行社会管理等等。
I. 为何总感觉人工智能和神经科学(神经网络)被绑在一起
为什么人工智能会和神经科学联系在一起,因为现在我们社会需要的机器人,不仅仅是那种会算数的,还需要各种各样的,譬如端茶送水的,会做繁琐的机械工作的机器人。如果不加入神经科学,他们还是一堆机器,只会死东西,学不会新知识。加入神经科学后,他们能像人类一样自我思考,有学习能力,这样的科技产物才是人类智慧的结晶。
可见复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的,人工智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展,一方面又转向更有意义、更加困难的目标。
在2017年,AI取得了很多突破,特别是机器人索菲娅,这里面也有神经学科的功劳,人工智能和神经学科相辅相成,才是最完美的。