據美國科技新聞網站Wired報道，讓我們來討論一下神經網絡系統。
在澳大利亞墨爾本，Stefan Harrer在一個人工硬件大腦上運作一個人工軟件大腦，為的是更深入地分析根本就不是人造的人腦。最終，他和他的同事想象著將這三者融為一體，以便讓人工大腦能夠增強真實大腦的功能。
Harrer是IBM旗下澳大利亞研究實驗室的研究員。眼下，他正和墨爾本大學的神經學家們一同研發一款計算系統。該系統能夠分析人的腦波，以便預測癲癇癥發作。Harrer及其同事正在搭建一款利用神經網絡和計算機軟件、意在模擬人腦神經元網絡的系統。它和用于識別你傳到Facebook上的照片，以及識別你用于安卓手機的語音指令的神經網絡是同樣的品種。如果你通過神經網絡給你的母親傳一張照片，該網絡能夠學會認出你的母親。現在，Harrer正在把腦波掃描傳入神經網絡，希望后者能夠學會識別癲癇癥。
“我們正試圖從所有背景噪音中提取所有有意義的信息，”Harrer說，“我們想要能夠查明具體病人明確的癲癇癥發作。”
不過，還有另外一件事值得關注：Harrer及研究團隊正在IBM尚處于實驗中的仿人腦芯片TrueNorth上運作這個神經網絡。郵票大小、重量只有幾克，但卻集成了54億個硅晶體管，內置了4096個內核，100萬個“神經元”、2.56 億個 “突觸”，能力相當于一臺超級計算機，功耗卻只有 65 毫瓦，這就是TrueNorth。
鑒于運用的是同樣的體系結構，TrueNorth對于運作神經網絡相當熟練。此外，因為消耗非常少的動力，Harrer及研究團隊希望有一天能用這種芯片來打造一款可穿戴設備，與植入人腦的人工大腦協同合作，密切監測癲癇癥的發作，同時在癲癇癥發作前告知病人。
“我們希望能夠通過可穿戴系統來做到這一點，為病人提供實時分析，”Harrer說，“這是這種高科技的影響不僅僅停留在研究層面的唯一途徑。”
科學，而非科幻
這聽起來似乎有點像科幻小說。但是，在墨爾本大學，神經學家們已經運作一項研究，用一種不太復雜的植入收集癲癇癥病患者長達三年的腦電圖儀(EEG)度數。實際上，Harrer及研究團隊正在利用這項數據來訓練他們的神經網絡。
我們還需要花很長時間才能將(人工)神經網絡與人體聯系在一起——Harrer的工作尚處于初級階段——但是它是最終目標所在。斯坦福大學醫學中心的神經學家Kimford Meador指出，這項目標顯然是可行的。“如果你在癲癇癥發作源頭附近做了植入，”Meador指出，“你就能相當可靠地監測到它。”
需要補充的是，這位專家和IBM在澳大利亞的研究工作毫無關系。
Harrer的項目，只是企業和研究人員研發所謂的深度神經網絡的浩瀚行動中的一部分而已。就在Facebook和谷歌已經廣泛使用深度神經網絡的同時，Twitter正在用神經網絡來識別其社交網絡上的色情內容。微軟正在用神經網絡來將Skype通話從一種語言翻譯成另一種語言。加州大學伯克利分校的學者們，正在用這種網絡來教機器人掃描瓶蓋。不同之處在于，Harrer正在用人工大腦來分析真實的腦波，而且他正在用TrueNorth來做試驗。這種芯片在公開市場上是買不到的。
Harrer的工作非常有趣，因為當前的機器很難自動預測即將發生的癲癇發作，而這部分歸因于這些機器沒有使用最新的人工智能。“事實上，沒有人使用學會完成這種任務的機器，”Meador說。但是，使用這種機器學習能力的路徑很清晰。根據Meador的解釋，在癲癇發作之前手工查明這種疾病的發作，并不是難事——至少不像一些病人所擔心的那樣難。因而，如果你擁有來自癲癇發作的數據，你應該能夠教會神經網絡來查明這種突發。多虧了墨爾本大學的早期研究，Harrer及其研究團隊擁有這項數據。
Meador說，比較困難的部分在于，試圖在發作之前預測發作的可能性。這需要更多且更深入的分析。但是，這部分卻更重要。實際上，這也是Harrer及其同事渴望獲得的一部分。
穩固破碎的系統
但是，讓所有的這些變成實際的技術是TrueNorth。當前，谷歌、Facebook和微軟等公司，通常通過大型計算機數據中心的各種各樣的機器來運作各自的神經網絡。他們在數據中心內培訓神經網絡。比如說，當你允許Facebook來識別你照片里的人時，你的筆記本電腦、平板電腦或電話通過互聯網來和神經網相通。有了TrueNorth，IBM致力于讓神經網絡在筆記本、平板、電話上的運作變得更為簡單。
Harrer的項目的理念在于，在查明暗示癲癇發作的腦波類型時，設備將通過向你的智能電話傳送無線信號來通知你。墨爾本大學高級研究員Dean Robert Freestone指出，即便是在發作前提供一點點通知，對于病人來說也是非常有益的。“提前通知，會讓他們產生一種自由感，而且會減少他們因癲癇發作死亡的風險，”他說。換言之，監測設備可能會提供通知，讓你在癲癇發作之前可以把車停在路旁。
Harrer承認，成熟的預警系統，仍需要很多年才能被付諸實踐。但是，現代的人工智能技術可以讓監測設備變得更智能。他和他的同時甚至認為，他們的植入有一天能夠被用于完全避免癲癇發作：這個系統將查明即將發生的癲癇發作，然后傳遞出電子脈沖，以便阻止發作的發生。從本質上來說，人工大腦可能會擴張和改善真實的人腦。“我們的目標是用機器來取代破碎的神經系統，這種機器能夠以一種非常自然的方式和大腦互動，”Freestone說。
Meador說，這是完全可行的。他說，至少硅谷的一家公司已經提供將刺激人腦已抑制癲癇發作的設備。但是，這種設備顯然不如Harrer研發的設備復雜精妙。墨爾本大學神經學家Mark Cook指出，“這可能讓我們做一些現在不能做的事情。它可以為我們提供一種更好的方式。”據了解，Cook是Harrer研究項目的牽頭人之一。
京公網安備 11010502049343號