電腦已經(jīng)進(jìn)入了自己學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的時(shí)代，這將給數(shù)字世界帶來(lái)一場(chǎng)徹底變革。

2014年將會(huì)誕生一種全新的電腦芯片，它不僅可以自動(dòng)完成目前需要復(fù)雜程序才能完成的任務(wù)——例如流暢而高效地移動(dòng)機(jī)器人的手臂——而且還能繞過(guò)和容忍錯(cuò)誤，從而使得“電腦崩潰”成為過(guò)去。

一些大型科技公司已經(jīng)在嘗試這種新的計(jì)算方式，它模仿了生物神經(jīng)系統(tǒng)，也就是神經(jīng)如何對(duì)刺激做出反應(yīng)，并與其他神經(jīng)元共同解讀信息的方式。它可以讓電腦一邊執(zhí)行任務(wù)，一邊吸收新的信息，從而根據(jù)外部信號(hào)的變化調(diào)整運(yùn)行方式。

今后幾年，這種方式將催生新的人工智能系統(tǒng)，并將完成一些在人類(lèi)看來(lái)非常簡(jiǎn)單的任務(wù)，包括聽(tīng)、說(shuō)、看、導(dǎo)航、操縱和控制。這將為面部和語(yǔ)音識(shí)別、導(dǎo)航和規(guī)劃等任務(wù)帶來(lái)巨大的飛躍，這些功能目前仍然處于初級(jí)階段，十分依賴人工編寫(xiě)的程序。

設(shè)計(jì)師表示，這種計(jì)算風(fēng)格可以讓機(jī)器人更加安全地行走，但要實(shí)現(xiàn)科幻小說(shuō)中那種具備自主思維能力的電腦，仍然需要等待一段時(shí)間。

“我們正在脫離工程電腦系統(tǒng)，向擁有很多生物計(jì)算特征的時(shí)代邁進(jìn)。”加州電信與信息技術(shù)學(xué)院天體物理學(xué)家拉里·斯馬爾(Larry Smarr)說(shuō)。該機(jī)構(gòu)就是眾多正在開(kāi)發(fā)這種新型電腦電路的研究機(jī)構(gòu)之一。

傳統(tǒng)電腦受制于程序限制。例如，計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)只能根據(jù)系統(tǒng)預(yù)置的算法“認(rèn)出”物體。這種算法以統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，就像是一道菜譜，需要按照步驟執(zhí)行計(jì)算指令。

但谷歌研究人員去年卻開(kāi)發(fā)了一種名為“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以自主完成識(shí)別過(guò)程。這套程序掃描了1000萬(wàn)張貓的圖片后，便可以自動(dòng)識(shí)別出貓。

該公司今年6月表示，已經(jīng)使用這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)發(fā)了新的搜索服務(wù)，可以更加精準(zhǔn)地找到特定照片。

這種新方法同時(shí)應(yīng)用于軟硬件領(lǐng)域，它的發(fā)展得益于人類(lèi)對(duì)大腦了解的突飛猛進(jìn)。但斯坦福“硅腦”研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、計(jì)算機(jī)科學(xué)家夸貝納·波爾翰(Kwabena Boahen)表示，由于科學(xué)家遠(yuǎn)未充分理解大腦的運(yùn)行方式，所以這種模式同樣存在局限。

“我沒(méi)有線索。”他說(shuō)，“我是個(gè)工程師，我要做一些東西。目前有很多冠冕堂皇的理論，但你得給我一個(gè)能做出東西的理論。”

直到現(xiàn)在，電腦設(shè)計(jì)理念還在使用約翰·馮·諾依曼(John von Neumann )65年前開(kāi)發(fā)的理論。微處理器以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，然后輔以冗長(zhǎng)的二進(jìn)制指令。通俗地講，這種方法通常會(huì)像記憶一樣分別存儲(chǔ)信息，有可能存儲(chǔ)在處理器中，也有可能存儲(chǔ)在臨近的存儲(chǔ)芯片或高容量磁盤(pán)里。

例如，天氣模型或字處理文件的文字等數(shù)據(jù)，都會(huì)像短期記憶一樣迅速進(jìn)出處理器，而電腦則負(fù)責(zé)執(zhí)行預(yù)先編好的指令。最終結(jié)果則被存儲(chǔ)到主存儲(chǔ)器中。

新的處理器包含的電子元件，可以被模仿生物突觸設(shè)計(jì)的“線路”連接起來(lái)。由于它們的基礎(chǔ)是大量與神經(jīng)元類(lèi)似的組件，所以也叫神經(jīng)形態(tài)處理器，這個(gè)詞是由加州理工學(xué)院物理學(xué)家卡瓦·米德(Carver Mead)1980年代發(fā)明的。(鼎宏)

編輯：游俠