类脑智能计算技术将引领智能革命的方向

　　计算机和互联网诞生以来，信息膨胀的速度远远超出人类的智力掌握能力以及感官与控制能力，而传统信息技术理论基础构建于几十年前，很难应对现代信息社会的挑战。因此，人类迫切需要通过推进类脑信息与智能计算技术的研究和产业化延伸自我感官能力和智力，为未来信息技术建立全新的理论基础与产业平台，实现海量信息的获取与应用，从信息化向智能化迈进。

　　人脑在信息处理过程中表现出的可靠性和低能耗性相当卓越，在对新环境与新挑战的适应能力、对新信息与新技能的自动获取能力和在复杂环境下进行有效决策并稳定工作能力等方面，迄今为止没有任何一个系统可以媲美人脑。对人脑信息处理机制及人类智能的研究将可能发展出一套类脑智能计算理论与技术，引领未来信息技术向智能化方向迈进。中科院自动化所所长王东琳认为，未来，哪个国家抓住了信息化迈向智能化的先机、哪个国家在类脑智能化领域取得理论性和应用性突破，哪个国家就引领了未来世界的发展。

　　就世界范围的科学技术发展而言，以图灵机模型为代表的计算技术引领了信息化时代的发展，但也存在计算模式固定、处理信息不灵活等缺陷。未来信息与计算技术将突破几十年不变的图灵模式，模仿人脑随环境、问题自动调整，向更加灵活的计算发展，实现信息获取、信息处理模式多样化。例如，现代互联网几乎承载了人类所有的知识，但计算机无法理解这些知识，而未来的互联网将真正理解并利用所承载的海量信息，更为智能化地为人类提供信息与知识服务；工业机器人目前还停留在肢体和躯干的运动，而建立在精密感知能力、类人思维能力和海量信息处理能力之上的智能技术则将使下一代机器人成为有神经感应、有思考能力的机器人。

　　研究开足马力

　　在国际上，一些发达国家正在开足马力进行新一代智能技术的革新。为了推动下一代信息与通信技术的发展，2013年欧盟委员会在未来旗舰技术框架下发布了人脑计划，联合信息技术、智能科学、脑科学领域的专家，采用脑神经生理数据示踪技术和搭建基于信息技术的大规模脑模拟器的方式，揭示人脑结构及人脑信息处理的模式，启发下一代信息技术的发展并开展相关应用。

　　例如，IBM公司研发的Watson系统在海量知识处理领域可战胜知识渊博的人类对手；苹果公司在人机对话领域的研究成果Siri可以与人自由交流并提供信息服务；Google公司发展类人神经信息处理平台，实现了从海量信息中自动学习出特定类别的物体(如人脸)的智能系统，等等。以智能制造为代表的“第四次工业革命”也成为德国汉诺威2013工业博览会的热门话题。目前德国已拨款两亿欧元(约16亿人民币)研发经费开展有组织的智能革命。德国的机械设备制造协会、电子工业中央联盟和信息通讯新媒体协会有史以来第一次搭建了联合工作平台。

　　中国科学家在智能科学领域特别是在精密感知、海量信息处理、类人思维领域的研究中也发挥了独特作用。近年来，中科院自动化研究所把握信息与控制技术向智能化方向发展的趋势，在国家战略需求领域和重要产业领域率先实现了智能技术应用的整体性突破，提供创新性集成化解决方案和实用化工程系统；在国计民生方面也能够提供具有国际竞争力的核心技术，成为国际上为数不多的在智能科学技术领域具有重要影响力的战略性高技术研究机构。目前，中科院自动化所集中全所优势启动了类人脑工程研究，通过对人脑信息处理机制的研究、模拟和应用，启发并带动信息与计算科学的跨越式发展。

　　抢占新制高点

　　新一代智能技术如何在国家战略层面上升为适应我国经济社会发展新阶段需要的、投入小产出大的重点技术是国立科研机构、企业、社会需要共同设计、共同攻关的大事。专家认为，智能革命必须上升为国家战略，通过运用中科院自动化所的科学技术成果对传统产业的改造、升级，我国才有条件、有可能在实现“两个一百年”的“中国梦”黄金发展期把上一代信息与计算革命和网络革命时代的落后补回来，造就新一代国家主导的创新型智能产业。

　　第一，为引领信息化向智能化迈进，国家需要调动自动化、信息与计算、脑研究相关的科研机构、企业，整合资源开展类脑信息处理与计算的研究，突破智能科学的瓶颈，为下一代信息技术的发展奠定基础。

　　类脑计算与智能化的基础是对人脑信息处理机制及人类智能本质的深刻认识。传统人脑研究的方法与技术很难在短时间内达到这样的目的。借鉴国际发展的趋势，急需开展以智能计算模拟为主的研究与发展路线，由脑与神经科学家提供基础生理数据，由自动化与智能科学家、信息科学家共同研制人脑模拟平台，并借助人脑模拟平台开展大规模、预测性脑信息处理机制和人类智能本质的研究。

　　第二，发挥国立科研机构的科技优势和开拓精神，协同相关企业，引领国家科技发展和产业升级，最终促进国家经济的快速发展。

　　国立科研机构承担引领国家科学技术发展的责任与使命。科研机构将竭尽全力突破信息技术发展的瓶颈，发展类脑智能计算技术，而相关科学成果的产业化方面则需要与企业紧密结合。类脑计算与智能化研究的成果将紧密结合企业需求应用于未来国家信息产业的发展(如基于脑信息处理机制的大规模信息获取、知识处理与知识服务、基于脑通信机制的未来通信网络、基于脑信息处理机制的高功效、低能耗大型计算系统)。

　　第三，目前在智能科学科研领域积累的学术成果需要在国家的倡导下、国立科研机构与企业配合大力推进，广泛地应用于国家经济建设和服务于人民。

　　未来信息技术与智能化的研究与产业化的最终目的是为了推动国家科学与经济发展。类脑智能化技术的发展最终将落实到具体的应用领域，促使下一代信息技术服务于政府部门需求、国家经济建设以及面向百姓的服务。

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