类脑芯片、治愈癌症、多重宇宙……一文看尽腾讯科学WE大会

划重点:

通过探索新的生产模式,

多重宇宙有存在的可能,

或许能在微波背景辐射中找到痕迹;

未来人类有可能制造出能够自主学习,

拥有自我意识的机器;

地球内部有两个巨大的“肿块”,

分别位于非洲和太平洋之下;

人类要发展人工通用智能,

通用人工智能可以赋能各行各业;

从达尔文到DNA双螺旋结构,

遗传和进化比我们想象得要复杂。

类脑芯片、治愈癌症、多重宇宙……一文看尽腾讯科学WE大会

11月3日,2019腾讯科学WE大会在北京举行。七位全球顶尖科学家同台,分享了物理、生命科学、地质科学等领域的突破性进展。今年腾讯科学WE大会的主题是“小宇宙”,寓意从微观世界中窥见宇宙,解开生命的奥秘。

“腾讯科学周就是希望让科学家成为聚光灯下的焦点,让科学探索成为公众尤其年轻人的追逐点,让科研工作成为一种新时尚。”腾讯公司董事会主席兼首席执行官马化腾表示。

从人体细胞到天体粒子,七位科学家在WE大会舞台上分享研究进展,用前沿科学搭建起一座连接人类体内“小宇宙”和广袤未知宇宙的桥梁。他们分别是权威癌症免疫学家Carl June、理论物理学家Brian Greene、高能物理学家王贻芳、清华大学类脑计算研究中心主任施路平、权威机器人研究专家Hod Lipson、地质物理学专家Jennifer Jackson、遗传学家Magdalena Skipper。

看看大家都说了啥。

类脑芯片、治愈癌症、多重宇宙……一文看尽腾讯科学WE大会

清华大学类脑计算研究中心主任施路平:

全球首款异构融合类脑芯片“天机芯”,多学科融合尤为关键



类脑芯片、治愈癌症、多重宇宙……一文看尽腾讯科学WE大会

清华大学类脑计算研究中心主任施路平致力于融合人脑和电脑思维,用类脑计算支撑通用人工智能的发展。

他的团队研发出全球首款异构融合类脑芯片“天机芯”,实现了中国在芯片和人工智能两大领域《自然》论文零的突破。施路平说:“发展类脑计算和人工通用智能真正的挑战既不是科学,也不是技术,而是学科分布导致没有合适的人做这样的研究,所以多学科融合尤为关键。”

以下为演讲实录(有删减)

计算机领域最高的图灵奖2017年两个得主Hennessy 和 Patterson,最近写了一个长文,结论是未来的10年是计算架构发展的黄金10年。因为,我们过去是用计算机做计算,现在我们是用它处理信息,而我们的数码宇宙每两年翻一番,就是能耗也受不了。

当然,还有其它原因,我们现在生活在一个人工智能时代,人工智能取得了非常大的成绩,但是我们发现尽管我们可以用AlphaGo战胜世界冠军,但是我们仍然有很多的瓶颈,简单来说必须满足5个条件。

1、充足的数据。

2、决定性的问题。

3、完备的知识。

4、静态。

5、单一的系统。

我们看过《最强大脑》,那些我们叹为观止的、非常让我们羡慕的选手的能力,其实对于计算机来讲是小儿科,我们发现人脑和电脑两个系统虽然原理不同,但是实际上是互补的。

所以,借鉴脑科学的基本原理,改造现在的计算机系统,发展类脑计算是发展人工通用智能的一个非常重要的部分,因为它是它的计算基石。

现在为什么是发展人工通用智能最好的时机呢?

因为随着精密仪器的发展,我们对脑知道的越来越多,我们似乎到了一个理解脑的关口,超级计算机的发展可以使我们做很好的模拟仿真,省钱、省力、省时间,大数据、云计算给我们提供了一个像脑一样复杂的系统,和脑交相呼应,我们可以共同研究、互相促进。

另外,纳米器件已经可以使我们去发展像人脑能耗水平的神经元和突触这样的电子器件,所以现在是发展人工通用智能最好的时机。

现在主要有两条路线:第一,计算机主导的。第二,脑科学主导的。计算机主导的像机器学习,它在图象识别、语音理解、自然语言的处理方面,取得了辉煌的成绩,但是它很难处理不确定的问题。

脑科学神经形态计算,发展的也很快,但是由于我们不理解脑机制,极大地阻碍了它的发展,但是两跳技术路线实际上互补,把两者结合起来,是目前我们认为最好的一种方法。

发展类脑科学实际上还有两条:1、基于计算机,用脑科学的基本原理来改变计算架构;2、我们用一个“类脑”这样简单又明了的词涵盖这两个部分。这个研究实际上你要研究理论芯片、软件、系统,云脑到应用。

我们的答案是这样的:计算机是把多维空间的信息转换成为0、1这样一维的信息流,用计算来解决问题。

CPU的主频越来越快,换句话说你用的是时间复杂度,你的问题是什么?你的问题是当你缩维的时候,你的相关性丢失了,这就是人很容易确定一个物体是在真实空间里还是在镜子里,计算机则很难,这个是根本原因。

脑我们不知道它的基本原理,但是我们知道,一个神经元兼一千到一万个神经元,换句话说我们在这里把信息扩输了,把相关性增强了,我们用的是空间复杂度。

另外,我们的脑还用脉冲来编码,引进了时间因素,我们还利用了时空复杂度,所以我们是想保持现在计算机的所有优点,保持时间复杂度,增加一块类脑芯片。

增加的是什么呢?增加的是空间复杂度、时空复杂度。如果我们以这种观点来看现在的技术,你就发现现在的人工、神经网络的加速器,是面向深度人工神经网络。

它利用的就是空间复杂度,而像脑一样工作的,神经形态计算,面向的是脉冲神经网络。所以,我们想了一个办法,提出了天机芯片架构,用3%的代价,实现了既支持人工神经网络,又支持像脑一样工作的脉冲神经网络,而且还支持两个的异构建模。我们还利用类脑芯片,构建了一个人工通用智能的研究平台。

我们的想法是,构建一个可以和系统互动的多模态交叉研究平台,利用环境变化逼迫这个系统变化,当它变化的时候,我们观察应用这种变化,系统应该遵循的基本原理,从而帮助我们迭代发展。利用一块天机芯片,我们就实现了感知、追踪、过障、避障、自动控制、语音理解、自主决策。

芯片很重要,软件也很重要,因为如果没有软件,应用工程师是不愿意做应用软件开发的,在我们实验室我们自己开发了一个软件工具链,在我们实验室现在实际上已经搭起了第一代类脑计算机,我们现在做的是一个类脑云脑。

它和现在云计算的差别是云计算是把很多技术整合起来,而类脑云脑是面向人工通用智能的,因为人工通用智能的研究从基本上来讲,不同于把很多人工智能简单叠加在一起,我们的想法是把脑的弹性和计算机的刚性结合起来,把数据驱动和知识驱动结合起来,把通用知识和推理结合起来。

当然这是一个非常具有挑战性的长期研究,我们先专注在一个一个问题的研究上,这个可以称为是第一代,然后两个问题一起研究,这个可以称为第二代,然后第三代、第四代,最后是第五代,从而让我们构建人工通用智能。

看一下我们现在的世界,贸易纷争,国家、民族、人之间有很多矛盾,我们忽然发现,当我们的物质生活发展的已经很快时,我们的精神生活实际上没有同步发展,我们现在在智能时代发展类脑计算,我们有机会向内发展,审视我们的内心。

癌症免疫学家Carl June:

首创CAR-T疗法,通过唤醒免疫系统来消灭癌细胞

类脑芯片、治愈癌症、多重宇宙……一文看尽腾讯科学WE大会

开场嘉宾Carl June是一名权威癌症免疫学家,曾被《时代周刊》评为“2018年全球最具影响力的100人之一”。他首创CAR-T疗法,通过唤醒免疫系统来消灭癌细胞,已成功应用于白血病、淋巴瘤和骨髓瘤等肿瘤治疗的临床试验。

Carl June带来了这一癌症疗法的最新进展,他说:“面对癌症高额的治疗费用,我们必须找到新办法治愈病人,而且是一次性的。CAR-T细胞在人体内可以存活很多年,是一种非常有效的细胞和基因疗法。” “CAR-T细胞在人体内的半衰期是70年。”

理论物理学家Brian Greene:

也许不只有一个宇宙,而是有多重宇宙



类脑芯片、治愈癌症、多重宇宙……一文看尽腾讯科学WE大会

被称为世界上最擅长解释深奥理论的哥伦比亚大学物理系和数学系教授Brian Greene,带来了最前沿的探索之一——弦理论的最新成果。作为弦理论研究的领军人物,Brian Greene通过三个故事讲解了多重宇宙存在的可能性,“也许以后,会认为我们的宇宙并不是整个宇宙空间的中心,而只是无数宇宙中的一个。”

中科院高能物理研究所所长王贻芳:

成功测出“幽灵粒子”的震荡模式

类脑芯片、治愈癌症、多重宇宙……一文看尽腾讯科学WE大会

高能物理界领军人物、中国科学院院士王贻芳,一直致力于研究宇宙中最神秘的中微子。中微子是目前唯一质量未知的粒子,极难捕捉和侦测,也被称作“幽灵粒子”。

王贻芳团队成功测出中微子的振荡模式,为人类揭秘宇宙本源开辟了新路径,他说:“大型的科学设施实际上是技术发展的最好触发和推动。科学家如果能够和工程师工作在一起,我们可以使技术能力大大加强和发展。”

地质物理学家Jennifer Jackson:

如果我们可以对地球内部进行更高清的成像,就能更好地了解地球肿块对于每一个行星可居住性的影响

类脑芯片、治愈癌症、多重宇宙……一文看尽腾讯科学WE大会

针对人体肿瘤的疗法给患者带来希望,对地球“肿块”的研究则可能揭示地球生命的诞生之谜。加州理工学院教授Jennifer Jackson带领团队发明了“地震层析成像法”技术,能像X光片一样透视地球内部影像,帮助人类深入研究地心高密度巨型异物,也就是地心“肿块”。

她说:“ 这样的‘肿块’,哪怕是小‘肿块’,也会在塑造地表方面起到重要作用。如果我们可以对地球内部进行更高清的成像,就能更好地了解地球‘肿块’对于每一个行星可居住性的影响。”

哥伦比亚大学创意机器实验室主任Hod Lipson:

粒子机器人未来可能自主思考, 带来的好处将会远远超过它的风险



类脑芯片、治愈癌症、多重宇宙……一文看尽腾讯科学WE大会

来自美国哥伦比亚大学创意机器实验室的Hod Lipson,研发出自我建模的仿生群体“粒子机器人”,这种机器人未来将可能拥有创造力和自主思考能力。

“一个真正的粒子机器人可能会由成千上百个粒子组成,即便其中20%的粒子坏掉,也仍然可以继续运作。”Hod Lipson强调,“我们认为它带来的好处将会远远超过它的风险。”

《自然》总编辑Magdalena Skipper:

遗传学比我们预想得要复杂得多,但它对我们决定性的意义又比我们想象的低得多



类脑芯片、治愈癌症、多重宇宙……一文看尽腾讯科学WE大会

《自然》总编辑、遗传学家Magdalena Skipper,是杂志创刊150年来,首位担任该职位的女性,也是首位具有生命科学学术背景的总编辑。今年WE大会上,她介绍了200多年来人类在遗传学研究上取得的突破:“遗传学比我们预想得要复杂得多,但它对我们决定性的意义又比我们想象的低得多”。

英国萨塞克斯大学教授Tom Baden:

自助是你改变世界的最有力武器



类脑芯片、治愈癌症、多重宇宙……一文看尽腾讯科学WE大会

当日,首届“自然科研全球影响力大奖”评选结果揭晓,37岁的英国知名神经学家、英国皇家生物学学会会士Tom Baden获奖。Tom Baden连续两年发表于《自然》的研究发现,视网膜神经回路在功能上的多样性远高于此前人们的认知,而这可能改变眼科诊断和治疗的研究基础。

此外,他还使用 3D 打印等新技术设计制造专业实验设备,并基于开源许可协议公开了自己的设计,这将极大推动神经学研究的进展。

腾讯首席探索官网大为:

新型交通技术可以使得发展中国家不需要建设那么多基础设施,就可以实现用车模式的跨越式发展



类脑芯片、治愈癌症、多重宇宙……一文看尽腾讯科学WE大会

腾讯首席探索官网大为在WE大会上分享了新型交通技术,以具备垂直起降能力的混合动力飞行器来取代汽车等交通工具,对于降低资源消耗、减轻环境污染将产生重要影响,“这可以使得发展中国家不需要建设那么多基础设施,就可以实现用车模式的跨越式发展。”

近年来,腾讯不断加码基础科学投入,加快前沿领域探索,已建立起人工智能实验室矩阵和基于前沿科技的实验室矩阵,涵盖机器人、量子计算、5G、边缘计算、IoT和音视频技术等




分享到:


相關文章: