图为《自然》杂志2019年8月1日封面截图。

　　封面故事

　　8月1日，国际权威期刊《自然》杂志以封面文章形式，展示了我国科学家的研究成果——新型人工智能芯片“天机芯”（Tianjic）。这是世界首款异构融合类脑芯片，也是世界上第一个既可支持脉冲神经网络又可支持人工神经网路的人工智能芯片，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。

　　实现两种AI“大脑”的异构融合

　　芯片是人工智能系统的“大脑”，现有人工智能技术（AI）存在两种主流“大脑”：一种是支持人工神经网路的深度学习加速器，基于研究“电脑”的计算机科学，让计算机运行机器学习算法；另一种是支持脉冲神经网络的神经形态芯片，基于研究“人脑”的神经科学，无限模拟人类大脑。虽然同为“人工智能”，它们却“鸡同鸭讲”不能交流，这是因为两种AI“大脑”的平台各不相同、且互不兼容。

　　“目前两者融合被认为是发展人工通用智能（AGI）的最佳解决方案之一，发展一个两者融合的计算平台将是推动融合的关键。”论文通讯作者、清华大学精密仪器系教授施路平说。其团队研发的“天机芯”，能把这两类原本互不兼容的人工智能芯片融为一体，成为世界首款“异构融合类脑芯片”。

　　研究人员用一个自动行驶自行车系统验证了这一融合芯片的处理能力。搭载“天机芯”的自行车，实现了实时视觉目标探测、目标追踪、自动过障和避障、自适应姿态控制、语音理解控制、自主决策等功能。

　　向“人工通用智能”迈进

　　施路平表示，虽然这只是一个非常初步的研究，但这项研究或能为人工通用智能平台的进一步发展起到促进作用。实际上，人工通用智能是一个尚未实现的研究课题，有时也被称作强人工智能，它所描述的机器智能可以理解或学习人类所能完成的主要智力任务。人工通用智能是一项非常具有挑战性的工作，目前还处于起步阶段。他和团队的研究愿景是——“发展类脑计算，支撑人工通用智能，赋能各行各业”。

　　论文共同第一作者、清华大学博士邓磊表示，目前该技术已经有一定基础，除自行车外，发展的相关技术可直接拓展到自动驾驶、无人机以及智能机器人等应用上，研究成果也为学界提供了一个发展人工通用智能的平台和思路，将能促进人工通用智能研究，从而赋能各行各业。

　　据了解，2015年第一代“天机芯”问世，在此基础上，2017年第二代“天机芯”问世，经过不断改进设计，具有高速度、高性能、低功耗的特点，相比于当前世界先进的IBM的TrueNorth 芯片，第二代“天机芯”功能更全、灵活性和扩展性更好，密度提升20%，速度提高至少10倍，带宽提高至少100倍。

　　该成果引起全球科技界高度关注。美国《麻省理工科技评论》称，这象征着中国在先进芯片设计方面日益增长的专业技能，以及旨在优化人工智能算法的全新芯片设计方法的价值。美国《纽约时报》刊文表示，配备了人工智能芯片后，这可能是“最接近自主思考的无人驾驶自行车”。美国知名研究机构斯克里普斯研究所的专家埃里克托波尔表示，“天机芯”的研发及其在无人驾驶自行车上的实验，成功展示了这种结合机器学习和类脑算法的混合设计，标志着人工智能发展进程中的重要时刻。

　　（综合Nature自然科研、中国日报网、经济日报等）