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脑科学对信息与智能产业影响巨大
来源:未知     作者:admin      2017-10-17 10:07       
  1、健康医疗:疾病诊治新手段
 
  脑科学研究首先是保障人类健康的需要。在医疗健康领域,重点解决社会老龄化的问题,由于信息社会快节奏所带来的各种脑疾患者以及由于其他原因所引起的各种脑疾患问题。运用新的生物技术针对脑科学和脑疾病的研究是国际前沿热点方向。脑科学对人类的意义重大,可以说人类的一切行为都和大脑有关,聪颖与痴呆、学习与记忆、行为与障碍、衰老与再生……迄今为止,医学研究已经发现超过500种脑部疾病,如人们熟知的阿尔茨海默综合征、癫痫、精神分裂症、偏头痛、脑血管疾病和脑肿瘤等。随着社会老龄化加剧,阿尔茨海默综合征对人类健康的威胁及对医疗保健设施和全球经济造成的负担越发严重,已成为不容忽视的社会问题。仅2010年,全球这一病症的医疗支出就达6040亿美元,远远超过癌症和心脏病的医疗支出。
 
  在我国,脑相关疾病导致的死亡人数已占死亡总数的25%以上。据估算,中国未来的脑疾病负担可能达到每年上万亿元的水平。脑科学研究的突破,必将推动脑疾病防治的根本进步,提高人们的健康水平和生活质量。脑科学也必将带动中国产业转型和创新发展。2016年3月,深圳举办了“非人灵长类脑科学未来发展态势国际研讨会”,提出依托生物医药产业,将深圳打造成科学前沿和药物研发并重的脑科学城市,对深圳在生物医药产业,尤其是对脑科学、脑疾病和脑技术领域的学科发展起到了积极的催化作用。
 
  2、人工智能:类脑智能新技术
 
  近年来,植根于脑科学的人工智能研发取得了突破性进展,引爆了新的科技和产业革命。国际高科技产业巨头已开启大规模投入,一大批创新产品已经推出,后续竞争异常激烈。2011年,“谷歌大脑”项目在人类历史上首次实现了机器系统对各种不同类型猫图像的自动识别,正确率与人类似。随着新型人工智能被快速推广到公共安全、金融投资与风险调控、医疗诊断、新药开发等关系国计民生的重要领域,势必带来新一轮的产业革命。人工智能近年的突破主要归功于类脑的初步模拟、大数据和强大的计算能力。
 
  目前取得突破的人工智能更多地沿用经典的计算框架,如何借助脑科学的研究成果,突破现阶段模拟计算中的“瓶颈”,是人工智能推向新阶段(类脑人工智能)的必然路径。另外,类脑人工智能也将有助于破解当前脑科学研究中的核心难题,对真实神经系统的计算模拟将为脑功能的认识提供崭新的思路。
 
  在企业层面,目前参与人工大脑研究的信息技术企业如IBM、谷歌,以及一批中小型创新企业如Emotiv、NeuroSky等,率先在前沿技术领域取得成绩。通过对人脑的结构、动态、功能和行为进行研究,IBM领导的“认知计算”研究小组期望打破传统的机器语言编程模式,为神经键和神经元开发出纳米级的设备,从而挑战大脑的超低能耗和超小体积。
 
  2016年,IBM使用相变材料,制造出了能存储和处理数据的随机脉冲神经元。这种神经元集群与人造突触等纳米计算元件联合,或是制造可用于认知计算领域的下一代超密集神经形态计算系统的关键。相变材料的人工神经元不但能执行多种计算,如检测数据关联等,而且速度快、能耗低。GoogleX实验室开发出了模拟人脑并具备自我学习功能的“谷歌虚拟大脑”。“谷歌虚拟大脑”是为模拟人脑细胞之间的相互交流、影响而设计的,通过模拟人脑中相互连接、相互沟通、相互影响的“神经元”,由1000台计算机、16000个处理器、10亿个内部节点相连接,形成一个“神经网络”。
 
  新一代信息技术的战略性和前瞻性,一直是全球科技界和产业界关注的焦点。人类社会也正在成为信息社会,每个人都越来越频繁地与各种信息处理系统打交道。为了实现脑科学与人工智能的有效结合,深入了解大脑的信息处理机制以及其与现有计算机实现人工智能方法的差异是非常有必要的。未来人工大脑的进一步发展,有望加快研究人工大脑相关计算模型,促进相关标准、指导方针和技术工具的发展,使多个人工大脑研究平台实现相互协作,从而使得脑科学真正成为塑造和构建“最强大脑”的基石。