领航新征程 | 上海瞄准下一代人工智能源头技术

■本报记者沈湫莎

上海日前出台的《关于本市推动新一代人工智能发展的实施意见》(简称《实施意见》)指出，将加快形成以人工智能芯片及传感器、机器人及智能硬件、智能无人系统及软件等为重点的世界级新兴产业集群，到2020年实现人工智能重点产业规模超过1000亿元。记者昨天从市科委获悉，上海正在组织专家推进《实施意见》落地，其中，“脑科学和类脑人工智能”项目呼之欲出。

该项目紧紧把握上海在神经科学、计算科学和集成电路技术上的优势，重点扶持人工智能的芯片和算法，将为“下一代”人工智能产品及其应用提供“源头”技术供给。与之配套的人工智能芯片平台也正在抓紧建设中，目标是尽快让人工智能芯片进入市场，带动传统产业升级，并培育一批新业态。

“下一代”人工智能关键在算法和芯片

“这轮人工智能热潮主要是由深度学习算法带动的。”复旦大学类脑人工智能科学技术研究院院长冯建峰教授说，深度学习算法已经提出很多年了，之所以在当下“旧事重提”，是因为现在出现了能计算大数据的GPU(图形处理器)和GPU集群，也有了需要计算的大数据。

这轮深度学习算法热潮过去之后，就面临如何进一步优化和提升算法的问题。算法从哪儿来？　冯建峰说，业界一个比较“终极”的认识是借鉴大脑的工作机制，这就需要神经科学家、数学家、计算机学家等各领域专家联合起来，把神经科学的原理提炼成算法，并在计算机上运行。

而人工智能要走向产业，最需要突破的问题就是芯片。如何让小小的芯片拥有大型计算机的计算能力？　人工智能芯片迅速成为市场关注的焦点，目前已有谷歌的TPU(张量处理器)、中国的寒武纪等十多款人工智能芯片。

“国家提出的人工智能规划的最大亮点在于‘新一代’，抓住了算法和芯片，才能把握住未来。”市科委副主任马兴发介绍，早在2014年，上海就提出将脑科学发展重点聚焦在类脑人工智能上，神经生物学、神经外科学等十余个相关国家重点学科和类脑人工智能研究方面的一大批领军人才纷纷打通学科之间的“篱笆”，开始跨界合作。

打造一个拥有视觉和听觉的“机器大脑”

中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员、国家“千人计划”学者张晓林表示，“脑科学和类脑人工智能”项目将推动一批典型应用，其中，一个拥有视觉、听觉等功能的“机器大脑”和连接云计算的“云脑”是其中的关键。“这个机器脑拥有大脑、小脑、脑干等多种功能，每一部分拆开来都可以用，组合起来又有新的功能。”张晓林说。

视觉对于智能发展至关重要。据悉，上海的“机器大脑”将装上由张晓林团队研发的仿生眼，这是迄今为止最接近人眼的视觉系统。该团队还在研究如何让机器人能够像人一样，有意识地去识别某些物体。“这可比‘阿尔法围棋’难多了。”张晓林说，围棋棋盘只有不到400个格子、黑白两种颜色，如果将图像处理上的一个像素转化为对应的一个棋盘格，视觉识别所面对的，是要计算并处理上千万个格子的信息。

“机器大脑”还会用上冯建峰团队研发的算法。不久前，这一算法已经在上汽集团的物流系统中“小试牛刀”，这种智能算法使零部件供应链的总里程数降低了15%。

快速抢占人工智能芯片的应用市场

芯片竞争需要争分夺秒。据悉，一个由复旦大学微电子学院教授史传进牵头、以公司化运营的人工智能芯片平台已经开始建设，目标是让类脑芯片等人工智能芯片尽快投入使用，打开市场。

专家预计，人工智能将产生一批新的“独角兽”企业，用人工智能芯片替换现有芯片，将促进现有产业升级，催生一批新业态。比如医生通常会通过让人画图来判断对方是否患有老年痴呆症；有了类脑芯片后，机器也能通过读取图画判断就诊者是否罹患这类疾病。

眼下，在人工智能芯片研发上，中国与世界处于同一起跑线。人工智能芯片平台的加紧建设，有助于将上海打造成人工智能芯片高地，并为相关标准的制定和人才集聚打下坚实基础。目前，平台的“引才”效应已经显现，一批国内知名人工智能芯片公司有望落户上海。