⑴ 深度學習與類腦智能的區別
中科院自動化所所長徐波發表了題為「類腦智能研究與發展方向」的演講。徐波稱,有監督的深度學習背後有很多人力,而且不具備通用性,未來的人工智慧將會是一種受腦啟發的人工智慧,也就是類腦智能。類腦計算、類腦智能、類人智能已經成為人工智慧研究的熱門領域。
徐波稱,目前深度學習大多數採用CPU+GPU集群並行計算方式,這需要巨大的計算耗能。拿谷歌旗下的深度學習系統AlphaGo來說,它的功率為每小時280000瓦特,與李世石對弈時耗能為每小時225千卡。而類腦智能的優勢在於,它是一種面向人工神經網路對低功耗、弱監督等學習需求將生物機制與數學原理融合的新型網路模型和學習方法。受大腦多尺度信息處理機制啟發的計算模型及軟硬體實現,使機器實現人類具有的多種認知能力並高度協同,逐漸逼近具有學習和進化能力的通用智能。
徐波介紹了類腦智能的研究的幾個方面。一個是在認知科學上,融合了長短時記憶單元、注意力和多倫推理機制。在神經網路對話系統。通過序列化的學習減少形式化過程。還有就是神經科學,它和機器學習融合的新時機是,機器學習的目標函數越來越復雜,為了使得目標函數和優化更加容易,機器學習發展出了不同的網路結構。
徐波認為,大腦是典型的復雜系統,由上千億神經元通過百萬億突觸組成巨大網路,實現感知、運動、思維、智力等各種功能。大腦等復雜系統的共性是,復雜的集體行為、信號和信息處理、自組織和適應性。信息處理將會成為理解生命系統的一個統一框架,也就是全腦認知功能計算模擬平台。
⑵ 人類大腦開發了多少
大腦並不能進行百分之百的開發,40%的開發程度,就已經是大腦剩餘空間的極限了。 如果要增加大腦的開發比例,新的神經中樞代理必不可少。現代腦科學研究已經逐步認識到這一事實————微小的人腦構成人類社會的中心,它時刻在製造情感,判斷,邏輯。是真正意義的一個無人工廠。這個無人工廠的產品是各種思維,這些產品主導了我們每個人的行為,思想。隨著對腦組織研究的加深,人們越發可以用腦這一物質來解釋過往認為不可琢磨的思維。歷史上爭辯不休的「唯心與唯物」似乎統合在「腦」這一物質上。過往和現代的越來越多的腦科學的研究表明,人的各種情感,行為,思維在人的腦組織中有著相對固定的區域分工,也就是說人類在幾百萬年的進化過程中,各種行為和功能都在腦中有著相應的對應組織承繼各種功能遺傳密碼。它們並不是承繼了人類生活所需要的具體知識,而是「該類知識或行為的學習接收能力」。 就我們人的大腦而言,實質上就是個電化學有機體,我們每個人的大腦的主體部分又分成左右腦。左右腦又通過胼胝體約2億神經纖維緊密聯系著。就是我們的大腦的幾百億神經元,將人腦構成了全世界最復雜的信息網路系統。但我們普通平常人的這一最復雜的信息網路系統的運行並非是那麼順利流暢,或多或少總存在這或那麼中缺欠——運行不暢(即:部分神經元簇群會處於抑制休克狀態)。因而導致人的心理,智能或行為總有這或那的不足甚至缺欠。而我們在追求智慧,豐富知識的努力過程中,從某種意義來說:就是追求自身大腦功能信息網路的全面暢通。腦科學家在研究大腦的過程中,發現左右腦單獨完成同一件事時,採取的方式在一定意義上來說是相反的。而左右腦功能的不同和其各自腦皮層神經中樞興奮的差異的組合,構成了這世界性格各異的形形色色的人的性格的生理神經基穿當然,各人腦組織興奮區域不同還跟他(她)的遺傳,地域,民族,人種,優生優育,環境,個人後天學習及從事專業等的不同有巨大關系。但是他(她)的腦功能擅長區仍是相對固定的。這一發現和理論的提出事實上為我們解決很多人類的「行為及心理疾病提供了新的思路————我們是否能夠依據現代科學研究技術,努力尋找出各種「行為心理疾病對應的發生障礙的處於功能休克態的腦組織區域」,並尋求各種安全有效的科學方法予以激活和改善,就可以改善該類別的心理行為疾博事實上,不管我們是否承認,你我每個人都存在有某種程度的腦機能的缺失。居相關科學資料得悉:達芬奇,可算做千年來擁有比較充分腦能的人。而其他科學偉人————愛因斯坦,牛頓或是我們熟知的政治偉人等,的確都存在某種性格或腦機能的缺欠(或某時期存在腦機能的缺失)。在研究和實踐中,為了科學研究的需求,對應自己的「腦功能的改善與提高」入手,驗證了這的確是科學可行有效的。後來,此科學方式對多個心理行為存在問題的孩子的精神智障的快速解除,更是有力地證明了這一理論的科學性和可行性。 大腦神經鍵傳遞信息時,可測的百萬分之一伏的電位差(哈佛心理研究所報告)。通俗講,大腦的左右腦就象倆發電機組,而人體的經絡就是腦電流傳輸的網路系統。大腦就是通過經絡網路系統控制人的行為。因此,人的行為(心理)毛病究其根本仍是大腦及神經傳導系統的問題。我們學習工作生活中,左右腦的工作應根據所處理的事物需要,調用左或右腦的相關的腦機能。一般講,白天工作學習等需要集中注意和邏輯思維等能力時,應以左腦為主,右腦為輔。反之,在休息娛樂及需要充分想像力的藝術創造時,應該以右腦為主,左腦為輔。但是心理行為障礙患者,不能根據所面臨的事物靈活運用左右腦相關腦機能。導致人的無目的,盲目,情緒化,缺乏穩定性,學習能力差,缺乏自我管理能力等。腦電圖_____如果因為心理行為障礙患者必須處於麻醉狀態方可測量,那麼所測得的腦波形,並不能反映心理行為障礙患者在日常的正常的腦工作時的腦波狀態,但仍不失為一個借鑒參考。我們的大腦工作時,一般存在四種波態:1:貝塔波,頻繁13-30HZ,表人處於警覺態,數值越高越警覺,在左腦,表人的注意力的高度集中或緊張狀態,在右腦,側重於表驚恐或無法抑制的興奮(絕大多數如此)。2:阿爾發波,9-12HZ表人在平靜深思態,是一個人學習思維效率最適宜的波態。3:西塔波,5-8HZ,表人在淺睡冥思態。4:戴爾他波,0。5-4HZ,表人的無夢沉睡態。上敘四種波在人腦中同時存在,但是在腦功能有問題的人,這四種波在所發生的腦皮層的位置和普通人是存在差別的。例如:我們在學習或工作時,應是主控認知和思維邏輯大腦皮層區處於適宜波態。但心理行為障礙患者很可能不是,從而表現出注意力的煥散,學習效能的低下等。大腦皮層工作時,普通人也是根據處理面對的事物的需要而變換的。但心理行為障礙患者卻不是(或不能)根據所面對的事物的變化而變換,或者是錯誤的變換。
⑶ 人類大腦有什麼秘密
這里收藏著20世紀最偉大的科學家艾伯特·愛因斯坦和幾何學家麥克唐納·麥克斯特的思想,這是位於加拿大麥克馬斯特大學醫學院的一個冷藏庫里:冷凍著 125個人類大腦。這不僅僅是世界上最大的正常人類大腦收藏庫,也是每個人智慧的「智囊庫」,人類大腦的很多秘密正在這里揭開。
幾何學家自捐大腦大腦活力似年輕人
20年前加拿大麥克馬斯特大學醫學院的神經學家桑德拉·維特森開始對人類大腦的秘密進行研究。她領導的這個醫學小組向健康的人們徵集志願者捐獻大腦,一些遺體捐贈者對她的研究非常感興趣,自願死後捐出自己的大腦,希望自己死後仍然「活著」。
至今桑德拉已經收集的125個擁有「正常認知」能力的大腦,捐獻者都來自加拿大,包括商人、技術人員、「藍領」和「白領」。其中包括20世紀偉大的幾何學家麥克唐納·麥克斯特和從愛因斯坦的醫生托馬斯·哈維那裡得到的愛因斯坦的大腦。
桑德拉通過電子郵件告訴記者,麥克斯特於2003年以96歲的高齡去世,按理說這樣的高齡大腦功能應該已經因為神經物質的喪失而衰退,但桑德拉卻驚奇的發現這位幾何學家的大腦就像一個年輕人一樣。她了解到,麥克斯特是一個素食主義者,而且很少飲酒,並且每天早晨會做一會兒倒立。這可能都是他保持大腦年輕的秘訣。和愛因斯坦的大腦一樣,他也擁有很大的頂葉,這是大腦負責視覺思考和空間推理的區域。
愛因斯坦大腦解密正在進行中
桑德拉的人腦庫有一件鎮庫之寶,那就是愛因斯坦的部分大腦。和其他捐贈的大腦不同的是,愛因斯坦這部分大腦得來不易。桑德拉告訴記者,1955年,在愛因斯坦去世後,他的主治醫生哈維私下徵得愛因斯坦長子漢斯的同意,悄悄將愛因斯坦的大腦取出,並將整個大腦切成了240塊,每一塊平均有10立方厘米。在做了詳細地記錄後,哈維將它們秘密收藏以留給科學界做研究。漢斯與哈維的條件是:研究結果必須發表在科學期刊上。但此舉被醫院判定為「偷」,哈維因此而失去了工作。
作為愛因斯坦大腦的保管者,哈維多年來收到了無數希望得到愛因斯坦大腦做研究的請求,但都遭到了他的拒絕。現今已經94歲的哈維在1995年卻答應了桑德拉的請求,桑德拉說:「我們得到了愛因斯坦大約五分之一的大腦,這些部分我們認為是大腦最至關重要的組織。」
在對愛因斯坦的大腦進行仔細研究後,桑德拉發現,愛因斯坦的大腦有一部分與常人不同,那就是大腦中負責視覺思考和空間推理的區域——頂葉,愛因斯坦大腦的頂葉不僅比常人大15%,而且與常人不同的是,常人頂葉被大腦外側裂分成兩個部分,而他的則是一個相對完整的部分。1999年,桑德拉將這個結論發表在醫學雜志《柳葉刀》上,立刻引起轟動。
桑德拉告訴記者,目前她們還在研究愛因斯坦大腦的其他方面,主要是他的認知與組織學上的研究。她說:「愛因斯坦大腦的秘密還在等待我們進一步揭示。」
最新成果:大腦容量越大語言表達能力越強
「我們的研究是麥克馬斯特大學醫學院的一個醫學項目,目的是為了找到絕大多數人的大腦左半球在解剖學基礎上的語言作用,以及在智力上神經解剖學的基礎變化,也就是大腦語言的『偏側化』」,桑德拉說,「這項研究可以回答為什麼絕大多數人(90%-95%)負責語言的區域都是左半球。」
而這項研究也讓桑德拉招來了一些麻煩,因為在這項研究中,她還發現了大腦的性別差異和性別方位感區別,以及智力的生物基礎,這些研究都受到了很大的爭議。因為這會讓人們感覺到男性和女性在大腦上有區別這件事變得顯著。
桑德拉並未因此停止她的腳步,依靠她的大腦庫,最近她又得出了一個新的結論,並在近期發表。研究中她發現了大腦容量和語言天賦的關系,認為大腦容量越大人的語言能力就越強,而這個特性在女性的身上更加顯著。
同時桑德拉和她的研究小組還進行了一些屍體解剖研究。她們證實了一些早產的嬰兒在他們年輕時發育中,連接大腦兩個半球的一些纖維組織,表現出發育減緩。
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大腦庫尚存遺憾沒有女天才的大腦
已經擁有了世界上最大的大腦庫,桑德拉還是有一些遺憾。她至今沒有得到一個女天才的大腦。她認為她的研究需要擴大人口的種類,尋找更多的特例,不論年齡與性別,尋找語言、音樂、棋類上的優秀者,甚至職業運動員。
在桑德拉大腦庫中的大腦,除了幾何學家麥克斯特以外,大部分人她沒有見過。但有一個事實她不能忽視,當看到這些大腦時,有時會因為私人的原因而導致她猶豫不前。
桑德拉說:「我必須承認,當我看到愛因斯坦的大腦時,這種感覺非常強烈。我意識到這個大腦曾經讓人類認識了宇宙。」
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愛因斯坦大腦曾被切成240塊
1955 年4月18日,愛因斯坦在美國新澤西州普林斯頓大學醫院去世。當時42歲的托馬斯·哈維是普林斯頓大學的病理學家,雖然和愛因斯坦只有一面之緣,卻碰巧成了替他驗屍的醫生。哈維切開愛因斯坦的屍身逐一檢查器官,秤重量並描述器官外觀,因為全球媒體都想盡快了解這位偉大科學家的死因。
最終哈維宣布,愛因斯坦死於「大動脈腫瘤破裂」。但誰也不知道哈維隱瞞了一個驚人秘密:為了對愛因斯坦的大腦仔細探究,他將愛因斯坦的大腦取出後帶回了家。
在接受《國家地理頻道》采訪時,已經91歲高齡的哈維回憶道:「在切下愛因斯坦的大腦之後,我一直將它保存得很好,我先從腦動脈中注入防腐劑,又從各個角度拍了很多照片。」哈維稱,為了方便研究,他把這顆大腦總共切成了240塊,而且每塊都貼上卷標。哈維說:「之後,我只把240塊大腦樣本中的少數幾塊交給幾位知名科學家分析,其餘大部分都秘密保存起來。」