泛智能時代下,人工智能已經(jīng)嵌入人們的生活的方方面面,從搜索引擎到自動駕駛汽車,打開的新聞是人工智能為做的算法推薦,網(wǎng)上購物,首頁上顯示的是人工智能為用戶推薦的最有可能感興趣、最有可能購買的商品,這些生活變化背后的技術進步,一點都不比機器能在棋盤上戰(zhàn)勝人類冠軍來得更小。
這與近年來巨大的計算能力有關,但同時,人工智能研究的最新結果表明,更簡單、更小的神經(jīng)網(wǎng)絡可以比以前更好、更有效、更可靠地解決某些任務。比如,讓人工智能模仿生物模型,事實上這也一直是科學家研究的重要方向之一。
近日,來自麻省理工學院CSAIL、tuwien(維也納)和IST奧地利的一個國際研究小組就開發(fā)了一種新的人工智能系統(tǒng),它基于微小動物的大腦,如絲蟲。這種新型的人工智能系統(tǒng)只需19個人工神經(jīng)元就能控制車輛。
類似于大腦,人工神經(jīng)網(wǎng)絡由許多單個神經(jīng)元組成。當一個神經(jīng)元處于活動狀態(tài)時,它將向其他神經(jīng)元發(fā)送信號。下一個神經(jīng)元會收集所有信號,組合起來并決定其自身是否激活。一個神經(jīng)元影響下一個神經(jīng)元的方式?jīng)Q定了整個系統(tǒng)的下一次行為。這些參數(shù)會在自動學習過程中不斷調整,直到神經(jīng)網(wǎng)絡可以解決特定任務為止。
與此前的深度學習模型相比,新架構的神經(jīng)元和數(shù)學模型是全新的,單個神經(jīng)元的信號處理方式遵循了完全不同的數(shù)學原理。整個網(wǎng)絡非常稀疏,因為并非每個神經(jīng)元之間都互相連接在一起。這讓模型變得更簡單。
新系統(tǒng)由卷積神經(jīng)網(wǎng)絡和控制系統(tǒng)構成。其中,控制系統(tǒng)部分,又被稱為神經(jīng)回路策略(NCP),可以將感知模塊中的數(shù)據(jù)轉換為轉向命令,僅包含19 個神經(jīng)元,比現(xiàn)有最好模型要小好幾個數(shù)量級。
新的深度學習模型在一輛真正的自主汽車上進行了測試。研究人員可以輕易地找出,在駕駛時,神經(jīng)網(wǎng)絡的注意力放在哪里:在這種情況下,是路肩和地平線。
研究小組表示,與以前的深度學習模型相比,該系統(tǒng)具有決定性的優(yōu)勢:它能更好地處理噪聲輸入,而且由于其簡單,其操作模式可以詳細解釋。它不必被視為一個復雜的“黑匣子”,因為它可以被人類理解。這種新的深度學習模型已經(jīng)發(fā)表在《自然機器智能》雜志上。