【行業(yè)資訊】張鈸院士：制約人工智能發(fā)展的最大困難是什么？
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腦科學(xué)被譽(yù)為自然科學(xué)研究的“終極疆域”，腦科學(xué)的發(fā)展不僅直接關(guān)系人類對(duì)于意識(shí)誕生機(jī)制的探索，也對(duì)推動(dòng)當(dāng)前 AI 技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
對(duì)于腦科學(xué)目前的發(fā)展現(xiàn)狀、面臨的難題、與人工智能的協(xié)同關(guān)系等關(guān)鍵議題，我們和中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)人工智能研究院名譽(yù)院長(zhǎng)、腦陸科技首席技術(shù)專家張鈸院士進(jìn)行了交流。
張鈸院士表示：“人工智能的基礎(chǔ)理論之所以遲遲未能建立起來，根源在于我們對(duì)人類大腦與智能了解得太少，因此發(fā)展第三代人工智能的關(guān)鍵在于與腦科學(xué)研究的結(jié)合。未來，人工智能的發(fā)展方向，既不是簡(jiǎn)單的人類制造、控制、利用機(jī)器，更不可能是人工智能取代人類，而是人機(jī)協(xié)同、人機(jī)共生。因?yàn)槿藱C(jī)各有所長(zhǎng)，互為補(bǔ)充，可以共同合作，建立一個(gè)更加美好的社會(huì)。”
在數(shù)據(jù)有效性、安全性備受挑戰(zhàn)的今天，讓 AI 學(xué)習(xí)人腦工作機(jī)制，已經(jīng)成為 AI 技術(shù)迎接新一輪革命的重要突破口，而這其中實(shí)現(xiàn)腦科學(xué)和AI的有機(jī)融合更是關(guān)鍵。
張鈸院士進(jìn)一步指出，人工智能是機(jī)器模擬腦的功能，或者模擬大腦所表現(xiàn)出來的行為，所以人工智能的發(fā)展和腦科學(xué)的發(fā)展必然是相輔相成的，現(xiàn)在為什么對(duì)腦科學(xué)的研究那么迫切？因?yàn)槿斯ぶ悄苣壳坝龅阶畲蟮睦щy，就是我們對(duì)自己的大腦，對(duì)人類的智能了解得太少，這是制約目前人工智能進(jìn)一步發(fā)展最重要的障礙。
“基于腦科學(xué)研究的產(chǎn)業(yè)，不管是侵入式或者非侵入式，實(shí)際上處在初期發(fā)展的階段。所以，中國(guó)要想在行業(yè)的層面或者科學(xué)研究的層面上趕超世界水平，唯一的途徑就是從科技和行業(yè)發(fā)展的初期就是參與者，才有可能在這個(gè)領(lǐng)域中間占到重要的地位。”
他舉例道，在信息領(lǐng)域出現(xiàn)的局面，最重要的原因就是信息革命從1940年左右開始，我們不是參與者，人家把所有都做起來以后，我們才參加進(jìn)去，形成目前被動(dòng)的局面。也就說，所有的關(guān)鍵技術(shù)都掌握在外國(guó)人手里，我們1980年以后才加入，40年之后了，這肯定是非常被動(dòng)的。
在張鈸院士看來，這是一個(gè)剛剛起來的產(chǎn)業(yè)，我們必須抓住這個(gè)時(shí)機(jī)。
以下為專訪張鈸院士等嘉賓的精選摘要：
問：基于腦科學(xué)的人機(jī)協(xié)同、腦機(jī)交互的技術(shù)將成為人工智能突破的下一個(gè)關(guān)鍵因素，怎么理解？
張鈸：人工智能是機(jī)器模擬腦的功能，或是模擬腦所表現(xiàn)出來的人類智能行為，所以人工智能的發(fā)展和腦科學(xué)的發(fā)展必然是相輔相成的?，F(xiàn)在為什么對(duì)腦科學(xué)的研究那么迫切？因?yàn)槿斯ぶ悄苣壳坝龅阶畲蟮睦щy，就是對(duì)自己的大腦，對(duì)人類的智能了解得太少，這是制約目前人工智能進(jìn)一步發(fā)展最重要的障礙。所以，我們現(xiàn)在跟清華大學(xué)的腦科學(xué)研究結(jié)合得非常緊密，必須結(jié)合在一塊。另外，實(shí)際上基于腦科學(xué)研究的產(chǎn)業(yè)，不管是侵入式或者非侵入式，實(shí)際上均處在發(fā)展的初期階段。
所以，我認(rèn)為中國(guó)要想在行業(yè)的層面或者科學(xué)研究的層面上趕超世界水平，唯一的途徑就是從行業(yè)發(fā)展的初期，一開始就是參與者，才有可能在這個(gè)領(lǐng)域中間占到重要的地位。
比如在信息領(lǐng)域現(xiàn)在出現(xiàn)的局面，最重要的原因就是信息革命從1940年左右開始，我們不是參與者，人家把所有都做出來以后，我們才參加進(jìn)去，因此才形成目前被動(dòng)的局面。換句話講，所有的關(guān)鍵技術(shù)都已經(jīng)掌握在人家手里，1980年以后，40年之后我們才介入，肯定是非常被動(dòng)的。
現(xiàn)在跟腦科學(xué)研究有關(guān)的領(lǐng)域，都是處在初期的階段。這個(gè)階段能夠介入的話，才有可能真正地跟世界共同發(fā)展。
我之所以參加腦陸這個(gè)團(tuán)隊(duì)，有兩個(gè)原因，一個(gè)原因是這個(gè)團(tuán)隊(duì)非常年輕、很優(yōu)秀，很有活力。第二個(gè)因素，跟腦科學(xué)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，是一個(gè)剛剛興起的產(chǎn)業(yè)，是最有希望發(fā)展的，也是最有可能中國(guó)跟世界并駕齊驅(qū)的領(lǐng)域。我們必須抓住這個(gè)時(shí)機(jī)。
問：腦機(jī)接口應(yīng)用方面，有沒有卡脖子的技術(shù)？
上海交通大學(xué)智能交互與認(rèn)知工程上海高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任呂寶糧：腦機(jī)結(jié)合的信號(hào)采集涉及到各種材料，得又能夠舒適，又能夠采集信號(hào)。采集信號(hào)之后，又要放芯片，這都是硬件方面，還有從材料到芯片的算法，都是非常復(fù)雜的過程。我舉個(gè)例子，比如說過去CT設(shè)備都是進(jìn)口，最近幾年，國(guó)產(chǎn)也有領(lǐng)先全球的產(chǎn)品。
腦機(jī)接口應(yīng)用到臨床，包括解決睡眠障礙，都是非常重要的，哪怕是我們這個(gè)技術(shù)不是創(chuàng)新，但是要跟進(jìn)它，也要做這件事情，非?？上驳氖?，像李路明老師他們做的腦起搏器全世界只有5家，我們國(guó)家就有2家在做，而且成功地應(yīng)用。整個(gè)國(guó)內(nèi)占有率非常高，這樣就可以把這個(gè)產(chǎn)品落地，就像當(dāng)年計(jì)算機(jī)，美國(guó)限制我們的計(jì)算機(jī)，自己研究每秒1000萬次，把這個(gè)線就降低了，然后就限制2000萬，所以我們必須要做。
當(dāng)然，一方面是跟進(jìn)，另一方面還要從“0—1”的創(chuàng)新。
問：現(xiàn)在腦機(jī)接口可以分為侵入式和非侵入式的，主要區(qū)別在哪，未來非侵入式是否也可以實(shí)現(xiàn)疾病治療？
腦陸科技創(chuàng)始人、研發(fā)科學(xué)家盧樹強(qiáng)：腦機(jī)接口分侵入式和非侵入式，侵入式在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用非常成功，像李路明教授團(tuán)隊(duì)已經(jīng)做了大規(guī)模的醫(yī)療場(chǎng)景應(yīng)用，而且確實(shí)根治了很多神經(jīng)疾病的癥狀。對(duì)于非侵入式來說，從技術(shù)的發(fā)展角度來說，肯定不斷去靠近侵入式采集的信號(hào)極限，同時(shí)也是要在整個(gè)過程中，配合、協(xié)同侵入式做信號(hào)監(jiān)測(cè)。
未來，進(jìn)一步將植入式的功能逐步地去讓非侵入式的設(shè)備具備這樣的功能，甚至實(shí)現(xiàn)基于非侵入式腦機(jī)設(shè)備對(duì)于帕金森的干預(yù)和治療，在理論和技術(shù)路線上是可行的。
問：現(xiàn)在軟硬件國(guó)產(chǎn)替代的情況是怎樣的？
盧樹強(qiáng)：軟件是完全自主，硬件的話，集成電路的核心器件還有一塊傳感材料，傳感是我們自己做，但常規(guī)的電源集成就可以。標(biāo)準(zhǔn)腦機(jī)接口的配件大概有1000多個(gè)小的元器件，不可能每個(gè)都去做，做關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)的器件就可以。
問：現(xiàn)在都說腦機(jī)熱，也有很多商業(yè)化產(chǎn)品發(fā)布。現(xiàn)在整個(gè)行業(yè)發(fā)展到什么樣的階段，商業(yè)化過程中有哪些難點(diǎn)？
呂寶糧：首先解決帕金森，現(xiàn)在正在研究其他應(yīng)用。比如瑞金醫(yī)院成功地進(jìn)行了難治性抑郁癥，精神厭食癥，其他醫(yī)院進(jìn)行毒品戒毒，包括賭博。這是侵入式。
還有一個(gè)層面，腦陸科技發(fā)布的穿戴式，未來侵入式和穿戴式會(huì)結(jié)合起來，現(xiàn)在做完手術(shù)以后，狀態(tài)還要監(jiān)控，這個(gè)監(jiān)控基本上是落在可穿戴，非侵入式，逐步地會(huì)落地到其他的一些領(lǐng)域，總體來講這個(gè)趨勢(shì)肯定是越來越熱的，目前的國(guó)際形勢(shì)下需要從硬件系統(tǒng)應(yīng)用各個(gè)層面來進(jìn)行研究。
問：現(xiàn)在腦機(jī)接口應(yīng)用已經(jīng)逐漸展開，有沒有具體的數(shù)據(jù)？
腦陸科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CMO吳寒峰：中國(guó)的睡眠障礙人群可能有3000萬，但是去年有一個(gè)數(shù)字必須提及，其實(shí)已經(jīng)有1500—1600萬人，在去年走入了醫(yī)療的場(chǎng)景求醫(yī)問診，過去的數(shù)字比較低，但這些年提升非?？臁?/span>
第二，中國(guó)泛神經(jīng)類疾病每年普及的市場(chǎng)大概8000萬人左右。像李路明院長(zhǎng)做的DBS大概3萬例，在整個(gè)醫(yī)療行業(yè)來說，其實(shí)是一個(gè)比較成規(guī)模量級(jí)的，并不是嘗試或者早期，已經(jīng)走得比較成熟了。