科學(xué)家提出新的人工智能 神經(jīng)環(huán)路自主演化模型

  ICC訊 類(lèi)腦智能研究又有新進(jìn)展。10月9日，記者從中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所獲悉，受生物腦神經(jīng)環(huán)路結構啟發(fā)，該所研究人員提出了腦啟發(fā)的人工智能神經(jīng)環(huán)路自主演化模型?；谠撃Ｐ?，他們研發(fā)出更具生物合理性和高效性的類(lèi)腦脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。相關(guān)研究論文在線(xiàn)發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》。

  在生物神經(jīng)系統中，不同類(lèi)型的神經(jīng)元能夠自組織成連接模式各異的神經(jīng)環(huán)路，以在結構上支持豐富的認知功能的實(shí)現。人腦中不同類(lèi)型的神經(jīng)環(huán)路及其自適應能力，促進(jìn)了人類(lèi)感知、學(xué)習、決策及其他高等認知功能的實(shí)現。

  “然而，當前的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )設計范式，大多基于深度學(xué)習領(lǐng)域的結構。這些結構顯著(zhù)阻礙了脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )在復雜任務(wù)上發(fā)揮潛力?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員曾毅說(shuō)，如果將生物神經(jīng)環(huán)路的結構應用于類(lèi)腦脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的設計，就能極大地提升人工智能系統的能力。

  受經(jīng)過(guò)自然演化的生物腦神經(jīng)環(huán)路結構呈現出的多樣性以及脈沖時(shí)序依賴(lài)可塑性機制啟發(fā)，曾毅團隊利用神經(jīng)元的局部脈沖行為，通過(guò)脈沖時(shí)序依賴(lài)可塑性的局部規則，自主演化出了更具生物合理性的功能性神經(jīng)環(huán)路；同時(shí)，通過(guò)融入自主演化生成的神經(jīng)環(huán)路，該團隊構建了用于圖像分類(lèi)、強化學(xué)習與決策任務(wù)的類(lèi)腦脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。

  曾毅表示，自主演化出的類(lèi)腦脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現了與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )相媲美的性能，這為具有復雜功能的網(wǎng)絡(luò )演化與認知能力涌現奠定了基礎。

  “我們的實(shí)驗證明，這些結構能夠更好地幫助解決學(xué)習與決策等人工智能相關(guān)的核心問(wèn)題，這給未來(lái)的通用類(lèi)腦認知智能的研究帶來(lái)了啟發(fā)?！痹憬忉?。