像人類一樣能理解會思考，流露喜怒哀樂等各種情感，甚至可以表達和感受“愛”……隨著科技的飛速發展，科幻大片《人工智能》裡的高級智能機器人，或許有一天就會站在我們的面前。
昨天，由中國科學技術大學承建的全國首個類腦智能技術及應用國家工程實驗室在合肥成立，該實驗室是合肥綜合性國家科學中心建設的重要內容，有望通過技術研發、成果轉化和市場推廣，進一步提高我國人工智能產業的“智慧含量”，構造全新的類腦智能產業，為“中國智造”提供強大技術支撐。
開啟新時代——多國參與角逐，類腦智能前景無限
人類之所以是地球上最智慧的生物，是因為大腦足夠發達而複雜。人類的大腦是由數百種不同類型的上千億個神經細胞所構成的極為複雜的生物組織。而類腦智能研究，就是通過借鑑腦神經結構及信息處理機制，研發機制類腦、行為類人的下一代人工智能系統。通俗來說，就是通過研究人腦，製造出“模擬人腦思維”的人工智能系統，打造人工智能的“升級版”。
當前，國際科學界高度關注人工智能領域，但“高級人工智能”目前還是一片“藍海”。雖然投入很大，但目前機器人所幹的主要是“力氣活”和“技術活”，還不具備類腦思維能力，幹不了高級而精密的“智力活”，至於具有高級情感思維能力的機器人更是行業空白。
“相比於許多科研領域，類腦人工智能研究方興未艾。目前，國際上對於類腦智能的研究各有所長，但基本處於同一起跑線，我們國家並不落後於發達國家很多。”據中國科大信息科學技術學院執行院長、類腦智能技術及應用國家工程實驗室主任吳楓介紹，歐盟、美國近幾年紛紛啟動腦研究計劃，而我國也於去年印發了《“十三五”國家科技創新規劃》，全面啟動腦科學與類腦科學研究。習近平總書記曾強調，從更長遠的戰略需求出發，我們要堅持有所為有所不為，在航空發動機、量子通信、智能製造和機器人、深空深海探測、重點新材料、腦科學、健康保障等領域，再部署一批體現國家戰略意圖的重大科技項目。其中，腦科學作為重點領域，已得到國家決策層的高度重視。
吳楓堅持認為，智能化是人類社會下一個技術形態的標誌，而類腦則是人工智能發展的必要途徑。
就在我國幾乎與發達國家同時“起跑”的關鍵時刻，今年1月，國家發改委批覆中國科大為“類腦智能技術及應用國家工程實驗室”承建單位。中國科大校長萬立駿表示，這是我國類腦智能領域唯一一家國家級工程實驗室，居於全國領先地位。“該工程實驗室將有力助推合肥打造國內智能產業核心基地，形成合肥下一個千億級重大新興產業!”
邁出新徵程——六大步驟助力類腦智能產業化
人類大腦中神經構造十分複雜。研究人腦、模擬人腦，談何容易!發達國家在研究中也屢陷瓶頸。
“由於人的大腦非常複雜，我們對於腦機理認知不夠清楚，尤其是不瞭解腦功能相關的神經環路結構和功能;類腦計算模型和算法不夠精確，受計算架構和能力的制約，類腦智能研究肯定會有不少困難。”面對這些難題，吳楓卻很有信心。他表示，實驗室將通過研究腦認知與神經計算、類腦多模態感知與信息處理，實現類腦神經芯片與系統、類腦計算系統和量子人工智能的三大突破，最終形成類腦智能產業。
吳楓介紹，類腦智能實驗室的主要內容分六大步。第一步，建立腦功能圖譜探測平臺，通過“模擬大腦的神經動態”，從而實現“處理感覺信息——感覺和運動——學習和決策”三個層面的認知。在探測過程中，對人腦進行大數據分析，讓我們更好掌握人腦的運行規律。
第二步，建立類腦多模態感知與信息處理的一體化研發平臺，也就是讓“模擬的人腦”學著視覺感知、聽覺感知和語言處理，最終實現類腦的智能決策。簡言之，就是讓類腦學會人腦的最基本功能。
第三步，建立類腦芯片與系統集成研發平臺，構建計算存儲一體化的仿生神經元，研製出高級類腦神經芯片，開展產業應用示範。類似於將這種類腦智能“裝入”芯片，並“批量生產”，應用到多領域中。
第四步，建立集成異構計算單元的類腦計算平臺，好比把成千上萬的聰明人的智慧結合起來，實現大規模並行計算。
第五步，建立融合量子模擬與經典計算的一體化硬件平臺，結合量子計算機的運用，研製出多模擬器並行的量子人工智能原型機，以量子技術為依託，實現“人腦+電腦”的“雙腦計算”，建立新型計算系統。
最後一步，那就是類腦智能機器人了。實驗室將研製具備自主能力的智能機器人，包括學習、記憶、自主學習與決策、手眼腦協同工作等這些人類擁有的能力都能“信手拈來”。
暢想新藍圖——高級情感機器人有望變成現實
類腦智能研究未來的應用前景是什麼?如何推動相關產業加速發展?吳楓介紹，在人工智能產業發展領域，工業機器人、服務機器人、軍事機器人是主流，但在我國，高端市場90%都被外企佔領，中國企業面臨應用低端化、市場邊緣化等困境;在芯片領域，我國核心芯片也長期依賴進口，這就要求類腦研究要聚焦於產業發展和產品應用。
據瞭解，該實驗室的合作單位包括中科院電子學研究所、中科院神經科學研究所、復旦大學、百度公司、微軟亞洲研究院、數據堂科技股份有限公司、科大訊飛股份有限公司等院校科研機構和龍頭企業，旨在搭建產、學、研、用一體化的高端平臺。
通過類腦智能研究，開發出一個幫你開車的“機器人司機”不再是夢想;研發出一臺幫你幹家務帶孩子的“保姆機器人”也不是沒有可能;未來甚至還會打造高級情感機器人，它不僅掌握了最基本的喜怒哀樂，還能模擬人腦、甚至與人腦一樣產生更多複雜情感，那麼空巢老人就會有個“機器人護工”，工作中就會有“機器人同事”，人們也可能會結交更多“機器人朋友”，和他們聊天、工作、開玩笑……
吳楓表示，“中國科大自主研製的‘佳佳’機器人，是國內首臺特有體驗交互機器人，但目前技術仍相對簡單。未來，我們將會在‘佳佳’身上做實驗，通過模擬人腦，將其引入更多複雜的人類情感，力爭在4~5年內打造一臺高智能的‘智慧機器人’。”(合肥日報)