20日發(fā)表在《自然·機(jī)器智能》雜志上的一項(xiàng)研究中，英國劍橋大學(xué)科學(xué)家證明，對(duì)人工智能(AI)系統(tǒng)施加物理限制，就像人腦必須在物理和生物限制下發(fā)育和運(yùn)作一樣，可讓它發(fā)展出某些與人腦相似的關(guān)鍵特征和策略，從而完成任務(wù)。

該系統(tǒng)使用計(jì)算節(jié)點(diǎn)，而不是真正的神經(jīng)元。神經(jīng)元和節(jié)點(diǎn)在功能上相似，包括接受輸入、轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生輸出，并且單個(gè)節(jié)點(diǎn)或神經(jīng)元可能連接到多個(gè)其他節(jié)點(diǎn)或神經(jīng)元。

團(tuán)隊(duì)對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用了“物理”約束。他們給系統(tǒng)提供了一個(gè)簡單的任務(wù)。這是一個(gè)迷宮導(dǎo)航任務(wù)的簡化版本，通常在研究大腦時(shí)也會(huì)用于老鼠和獼猴等動(dòng)物，系統(tǒng)必須結(jié)合多條信息來決定到達(dá)終點(diǎn)的最短路徑。

當(dāng)系統(tǒng)被要求在物理約束下執(zhí)行任務(wù)時(shí)，它使用了與真實(shí)人腦相同的技巧來完成任務(wù)。例如，為了克服這些限制，人工系統(tǒng)開始形成集線器，這是高度連接的節(jié)點(diǎn)，充當(dāng)跨網(wǎng)絡(luò)傳遞信息的渠道。

而且，節(jié)點(diǎn)發(fā)展出了靈活的編碼方案。這意味著在不同時(shí)刻，節(jié)點(diǎn)可能會(huì)因迷宮的混合屬性而被觸發(fā)。例如，同一節(jié)點(diǎn)能對(duì)迷宮的多個(gè)位置進(jìn)行編碼，不需要專門的節(jié)點(diǎn)來對(duì)特定位置進(jìn)行編碼。這是在復(fù)雜生物體的大腦中才能看到的另一個(gè)特征。

團(tuán)隊(duì)表示，這一人造大腦為科學(xué)家提供了一種方法，讓他們能夠理解在真實(shí)大腦中記錄神經(jīng)元活動(dòng)時(shí)所看到的豐富而令人眼花繚亂的數(shù)據(jù)。人造大腦還讓人們能夠注意到在實(shí)際生物系統(tǒng)中不可能看到的問題。

新系統(tǒng)的總體布線成本比典型的人工智能系統(tǒng)低得多，更接近真實(shí)的大腦。這意味著，用有限的能量資源處理大量不斷變化的信息的機(jī)器人，亦可從該類腦結(jié)構(gòu)中受益。

人類大腦可謂世界上最復(fù)雜的信息處理系統(tǒng)，人工智能的研究者，自然也希望從人腦的運(yùn)作方式中得到啟發(fā)。類腦研究，被認(rèn)為是人工智能取得突破的路徑之一。此次，科研人員通過給系統(tǒng)施加物理限制的方式，讓人工智能展示出和人腦相似的策略制定方式和相關(guān)特征，向人腦又靠近了一點(diǎn)點(diǎn)。不過，人類對(duì)大腦的了解也非常有限，還有太多迷霧籠罩，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域模仿人腦所做的努力，或許也能幫助人們進(jìn)一步挖掘大腦的生物學(xué)秘密。