9月6日，2024 Inclusion·外灘大會創(chuàng)新者舞臺上，來自螞蟻技術(shù)研究院圖計算實驗室的朱曉偉和復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院的王云教授太原股票配資，共同探討了“生物腦與數(shù)字腦”的科技奧秘。
王云教授首先介紹了人類大腦的基本構(gòu)造和功能。他指出，人類大腦是人體最重要的器官之一，雖然重量僅占體重的2.5%到3%，但其耗氧量卻占人體的20%。大腦內(nèi)有1000億個神經(jīng)元，通過一萬個突觸與其他神經(jīng)元進(jìn)行聯(lián)系，形成了復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使得大腦具有傳遞和處理信息的能力，從而實現(xiàn)了人類的認(rèn)知、記憶、情感等高級功能。
然而，盡管人類對自身的了解已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但對于大腦的認(rèn)識仍然有限，人們對大腦的了解程度僅為10%。他強(qiáng)調(diào)，對于大腦的研究仍然面臨著許多挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)的獲取和分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化等。因此，構(gòu)建數(shù)字腦成為了一個亟待解決的問題。
據(jù)了解，螞蟻技術(shù)研究院和復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院于去年宣布啟動校企聯(lián)合的類腦研究項目——“基于圖計算的腦仿真架構(gòu)”，目標(biāo)是打造新一代大規(guī)模高精度腦仿真系統(tǒng)。
接下來，朱曉偉介紹了數(shù)字腦的概念和研究進(jìn)展。他指出，數(shù)字腦有兩層含義：一是虛擬但在功能、結(jié)構(gòu)、行為等方面與生物腦對齊的大腦；二是在數(shù)字世界中運(yùn)行的具有智慧的軟件或系統(tǒng)。目前，人工智能模型可以被認(rèn)為是一種數(shù)字腦。然而，要實現(xiàn)與生物腦相媲美的數(shù)字腦，還需要解決算力、算法和系統(tǒng)等方面的挑戰(zhàn)。
朱曉偉表示，計算機(jī)科學(xué)家和神經(jīng)科學(xué)家已經(jīng)在數(shù)字腦的研究上取得了一定的成果。例如，F(xiàn)lyWire發(fā)布的研究包括了14萬神經(jīng)元和三千多萬的突觸關(guān)系。此外，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和多層感知機(jī)等人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也受到了腦科學(xué)的啟發(fā)。然而，現(xiàn)有的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仍然存在一定的局限性，如缺乏區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間的反饋連接。因此，未來的研究需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上引入更多的反饋連接，以提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能。
朱曉偉總結(jié)指出，無論是研究生物腦還是數(shù)字腦，都可以借助另一種運(yùn)行介質(zhì)的幫助來推動研究的進(jìn)展。例如，通過構(gòu)建數(shù)字腦來輔助對生物腦的理解和研究，或者利用現(xiàn)有的腦科學(xué)知識來改進(jìn)人工智能模型。這種跨學(xué)科的合作將為未來的科技創(chuàng)新提供強(qiáng)大的動力。
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