【小学未来的电脑600字作文】未来的电脑越来越像大脑

如果人类失去了“电脑”，世界会怎么样？

即使人们把现在广泛使用的计算机称为“计算机”，但与实际人类的“大脑”相去甚远。近年来，随着图像处理、模式识别、机器翻译、数据挖掘等一系列以智能为中心的应用的加速，传统的“计算机”越来越“无力”，开展了比“曼哈顿计划”更具挑战性的“模仿”和“大脑”。所谓“脑计算”是指模拟人脑的神经系统结构和信息处理过程，模拟、模拟、学习，构建具有学习能力的超低功耗新型计算系统。未来的电脑可能越来越像人类的“大脑”。

“电脑”已经来到——

人脑的极限复制

在报纸上阅读文章时，它已经经历了奇妙的旅程。在这段旅程中，转换成二进制机器语言，经过数据传输、物理单位存储、字符转换、显示和打印输出等一系列繁琐的过程，最终以标准格式印在报纸上。随着视频处理、语音识别、机器翻译、数据挖掘等智能应用时代的加快，数据吞吐量呈指数级增长，现有的计算机设备正面临着越来越大的“负担”。

Google Brain使用数以万计的处理器，并在几天内学习识别猫脸的方法，与“阿尔法狗”平均围棋耗电成本接近3000美元相比，只有通过突触连接的大量神经元的人脑看起来是“智能”和“节能”的，但构成人脑的庞大复杂计算网络也成为研究热点。目前，模拟人脑神经元信息处理机制的深度神经网络技术已成为“智能时代”最重要的信息处理和建模方法，深度神经网络技术与计算机融合为“类脑计算”也受到世界各科技强国的高度关注。

始于1956年的人工智能试图赋予计算机更多的“人类智能”，由此进化出来的“大脑计算”已经成为让人类自己学习和想象的“终极目标”。“类脑计算”是指通过模拟、模拟和学习人脑的神经系统结构和信息处理过程，实时处理非结构化信息，构建具有学习能力的超低功耗新型计算系统。目标是打造一台可以称得上真正的“计算机”的类脑计算机。

早在2008年，美国工程院就将“大脑逆向工程”列为本世纪14个主要工程项目之一，旨在对人脑意识原理和计算方式进行深入剖析。目前，美国空军研究所正在与IBM合作开发大脑启发性超级计算系统，该系统由芯片阵列组成的“大脑计算”系统的识别和感官处理能力相当于人脑中的6400万个神经元和160亿个突触。美国国防部高级研究计划局(DARPA)在IBM开发的计算机芯片“正北”上投入巨资，采用脑神经网络设计，在执行图像识别和综合感官处理等复杂认知任务时，效率比传统计算机芯片高得多。在此基础上，美国正在加快构建真正的“电脑”即将到来的脑超级计算平台。

不再“烧脑”——

像人脑一样高速工作

真北芯片问世时，这个包含100万个神经元和超过2亿个突触的芯片震惊了世界，成功地突破了当年的“十大科学突破”。这种模拟神经元和突触的神经网络芯片打破了现有计算机70多年的工作模式，甚至可以成为人类开发百万兆级速度下一代超级计算机的“算力引擎”。

和人脑一样，神经网络芯片制造的“大脑计算”也具有显著的高速运行和低功耗特征。研究表明，使超级计算机完成人类大脑等任务所需的能量是人类大脑的1000万倍，巨大的能量压力也成为计算能力提高的主要技术瓶颈。此外，在处理模式识别等复杂问题时，计算机的计算能力其实远不如人脑。以后我们要进入“智能时代”，就不能继续用传统的电脑芯片“烧脑”。

“刘脑计算”研究主要包括神经科学、大脑信息处理原理、刘脑计算器、刘脑学习和处理算法等。目前，人们迫切需要积累丰富的关于自己大脑如何“工作”的知识，使新一代“计算机”与更好的硬件和算法相匹配。德国研究人员已经实现了在8英寸硅芯片上整合20万个神经元和5000万个突触的神经网络芯片设计，并另外构建了使用“神经形态处理器”的计算机。在人脑和某些特征上已经很相似了。

“大脑计算”研究的目的是在不影响性能的情况下，进一步降低现有计算设备的功耗，或者以相同的功耗实现更高的计算速度。但是，要真正实现高度“人类”水平的人工智能，人脑必须对信息处理和学习算法有更好的了解。从2013年开始，美国启动了“大脑活动地图”，重点支持进行大规模神经网络技术研究的人脑研究领域。DARPA近年来启动了数十个旨在提高对大脑的理解和应用的研究项目，其中可靠的神经接口技术、代码内存集成神经设备恢复等项目已经具备了“类大脑计算”的许多特征。(莎士比亚)(莎士比亚)。

最强的“全脑”——

用技术组装的“战斗大脑”

早在“阿尔法狗”迎战职业围棋选手时，就有人推测“阿尔法狗”已经采用了“人脑”的高度智能技术。实际上，《阿尔法狗》只是把阶级大脑和非阶级大脑的计算和智能结合起来，完美地发挥了各自的特长，取得了如此大的成功。未来耗电量低，智能的“大脑计算”到来或拉开智能化革命的序幕，将对社会生活和军事变革产生广泛而深刻的影响。

因此，美国已经着眼于“大脑计算”，努力打造应对未来战争最强大的“全脑”。DARPA从2008年开始资助IBM的脉冲神经网络芯片研究。目前，IBM发布了《正北》的升级版“脑流”芯片，将运算、通信、存储功能融为一体，并进一步构建了神经元“脑计算”原型，引起了世界各国的关注。同时，他们正在积极发展能够模拟人脑认知和推理能力的脑芯片处理器。

开展包括“传感与分析自适应局部学习”等多个项目研究。就拿目前Google公司提出的深度增强学习算法而言，就可实现通过不断试错学习提高人工智能水平，将为未来模式识别的军事应用发挥重要作用。

除了用科技组装的“作战大脑”，未来军事应用最为火爆的当属具有“类脑智能”的新一代机器人。“类脑智能”机器人不同于通过预先设定规则而实现各种动作及行为的“机器”，它是可通过模仿人类及与环境交互而作出决策的“智能一族”。目前，DARPA已经开展了名为“阿凡达”的研究项目，旨在通过探索人类机能整合神经代码，进行进攻性武器和系统的“类脑”控制。此外，他们还曾投入巨资研究自主式双脚机器人，可实现“机器人大兵”执行诸如搜索监视、救助伤员、攻击威胁目标等一系列作战任务。同时，各类“脑控”无人车和无人机也正在加速研制过程中，未来具有“类脑智能”的无人设备就可通过自主“思考”实现无人驾驶与飞行。

当然，“类脑计算”目前也只处于初步研究阶段，但其对于人类了解自身具有重要价值，同时在经济和国防应用领域也具有广阔的发展前景。

制图：郭烨瑾