人脑与人工智能
摘要：自从人工智能概念提出后，人工智能就常常与人脑进行比较，在现代人工智能在国际象棋，围棋获得胜利后，人工智能的发展更是被推向高潮，越来越多的人了解人工智能，也有人担忧人工智能是否会最终超过人脑。
关键字：人脑，人工智能，学习方式，脑科学
自从上世纪人工智能概念提出之后，人们便设法用计算机来模拟智能的有关问题，到目前已取得有效的成果，如IBM公司的“深蓝”超级计算机以2胜1负3平战胜了当时世界排名第一的国际象棋大师卡斯帕罗夫，AlphaGo以4胜1负战胜当时世界围棋冠军李世石等。随着人工智能的不断发展，其越来越像人脑的发展方式有人喜也有人忧，有人担心人工智能会超越人脑，导致人工智能的“反捕”。本文将从以下几方面阐述人工智能与人脑科学之间的联系。
一、人工智能与人脑的学习方式不同
许多人担心人工智能会取代人脑，甚至超越人脑，但目前为止，人工智能与人脑的学习方式是不同的。
人工智能多是基于强化学习，深度学习，遗传学习等。其中强化学习是通过与环境不断地交互获得奖励，并基于这些奖励调整学习过程以获得全局最优的行为策略。深度学习是通过分层在无人监督的情况下进行数据的逐层训练，在最上层形成对事物的整体感知并自上向下通过监督学习进行优化。遗传学习主要是仿照生物进化的基础，符合标准保留遗传，不符合标准则被淘汰。其主要的学习方式都是基于大量的样本数据计算与处理。也就是说想要得到相对正确的结果，需要提前打下坚实的基础。
人脑学习主要包括迁移学习，结合环境推理与顿悟。【1】其中迁移学习指当人脑在不同的经历阶段学习到的不同知识可以拓展到其他的方面，即常说的举一反三。它是一种整体的学习方式，不需要大量的信息。比如当你知道动物的特征时，根据迁移可以得到猫，狗，老鼠等都属于动物，这些无需再进行一个个的辨认。同时一个领域的知识往往也可以运用到其他领域，如种田时所学习到的知识也可以拓展到培养。同时因为类似的原因，我们也可以将学习到的对象迁移，比如当你学会修理汽车之后，对于自行车电瓶车一类修起来也会得心应手，当你学会骑自行车后，对于电动车也可以更好的掌握。结合环境推理是指根据当前的条件与结论，推理出结果的学习过程，人脑的推理可以根据潜意识，环境等的不同得出不同的结果。计算机虽然也可以依靠大量的数据库得到相应的结果，但是其“推理”往往是一种“循规蹈矩”的过程，即当满足一定条件后得出相应的结论，缺乏相应的变通能力。顿悟指在某种情况下突然出现的解决方式，它是已有条件与知识无法解决问题时的突然出现的解决方式，往往需要结合多种情况，这也是目前计算机无法实现的。
二、结合人脑或将突破人工智能瓶颈
中国工程院院士戴琼海曾指出目前已进入计算技术和人工智能技术为代表的智能化时代【2】。现有的算法和理想的智能还有一定的差距，迫切需要对脑科学进行探索。人类的大脑一般包含上千亿的神经元，每个神经元又包含上千的分叉，十分复杂。结合人脑对事物的认识，我们目前已经得到了深度学习。通过模拟大脑的记忆过程，我们得到了知识图谱作为人工智能的数据来源，它可以使人工智能理解各个事物之间的联系。
目前人工智能研究图像、语音、文字、触觉都是分离的，但是人脑的处理不是这样【3】大脑皮层的相应的信息到达之后，不同领域的不同信息会产生交叉，这就是概念。所以目前我们研究人脑科学不仅可以在人脑出问题时得到相应治疗，还可以让人工智能的信息处理与记忆达到一个全新的高度。比如突触之间的信息传递就好比信息的输入输出，大脑存储的序列模式与回忆模式，比如听歌时听到前奏想起歌名，绝对音感等，也可以使人工智能的信息处理模式得到发展。同时识别也是目前人工智能需要改进的，大脑看到一张脸时，就可以知道这个人是谁。而人工智能需要进行一系列的运算比对。
综上，人脑科学研究的深入或许可以为人工智能瓶颈的突破提供对应的思路，毕竟目前人工智能技术的工作原理与人脑的工作原理仍有显著的区别。
三、人工智能能否胜过人脑
随着人工智能的发展，目前人们最担心的莫过于人工智能能否胜过人脑，目前来看需要判断是在那个领域。如果是在认知，分辨等环境则目前的人工智能难以企及大脑，比如对于猫的识别，给予人脑一张猫的图片，人脑可以分辨并识别所有的猫，而人工智能需要将所有猫的照片进行计算存储以得到一个最优解，并不一定正确，比如给予一张修改过的狗的图片，那么人工智能有可能会识别为猫。
但是在一些频繁单一的场景，人工智能或许可以战胜人脑，更准确的说是一种数据的堆积与计算的速度胜过人脑，比如围棋，国际象棋等。人工智能可以存储上亿的数据进行处理推演，但是无法预料突发情况，比如“掀桌子”行径。
四、总结
目前来说，现在还只是一个弱人工智能时代，人工智能仍需要发展，同时从长远来看，人工智能可以与不同的领域进行结合，不同的领域需要的人工智能也不相同。对于人脑科学的研究，或许可以为人工智能的发展注入新的血液，使其更快发展也更接近人脑，但就目前来看，人工智能在许多方面仍不及人脑，只要在发展中进行控制，可以更好的服务人类社会，无需过多担心。
[1] 王艺霏.人脑与人工智能学习方式比较[J].科技创业期刊,2017,30(24):10-12.
[2] 人工智能已进入到脑科学在内的生物智能阶段[J].技术与市场,2018,25(06):1-2.
[3] 胡郁.结合脑科学实现人工智能突破的可能性[J].中国科学:生命科学,2016,46(02):218-219.
标签：脑科学,目前,人工智能,可以,学习,人脑 来源： https://www.cnblogs.com/lxylx/p/16388878.html
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