在一篇有關(guān)撫養(yǎng)孩子的文章中，您會(huì)比在人工智能方面更經(jīng)常聽到“積極強(qiáng)化”這一短語。但是據(jù)明謝大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程學(xué)系主任，電氣工程學(xué)教授愛麗絲·帕克(Alice Parker)稱，我們的AI機(jī)器需要一些積極的加固。派克(Parker)十多年來一直在構(gòu)建電子電路，以對(duì)人腦進(jìn)行逆向工程，以更好地了解其工作原理，并最終構(gòu)建模仿它的人造系統(tǒng)。她的最新論文是與Ph.D.共同撰寫的。來自UC Riverside的學(xué)生Kun Yue和同事剛剛在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表，并朝著這一最終目標(biāo)邁出了重要的一步。

我們今天依賴和了解的AI是在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)上建模的;它通過二進(jìn)制零和一的鏡頭看世界。這對(duì)于進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算是很好的，但是，根據(jù)Parker和Yue的說法，我們正在迅速接近可用AI平臺(tái)解決的問題的規(guī)模和復(fù)雜性的極限。岳說：“自從最初的深度學(xué)習(xí)革命以來，基于深度學(xué)習(xí)的AI的目標(biāo)和進(jìn)展一直很緩慢。” 為了發(fā)揮其全部潛能，人工智能不能簡單地思考得更好，它必須對(duì)事件進(jìn)行實(shí)時(shí)反應(yīng)和學(xué)習(xí)。為此，必須首先構(gòu)想我們?nèi)绾螛?gòu)建人工智能的巨大轉(zhuǎn)變。

為了解決這個(gè)問題，Parker和她的同事們正在尋找自然界創(chuàng)造的最完善的學(xué)習(xí)系統(tǒng)：人腦。這是積極加強(qiáng)作用發(fā)揮作用的地方。與計(jì)算機(jī)不同，大腦是模擬學(xué)習(xí)者，生物記憶具有持久性。模擬信號(hào)可以具有多種狀態(tài)(非常類似于人類)。雖然使用相似類型的納米技術(shù)構(gòu)建的二進(jìn)制AI可以實(shí)現(xiàn)長效記憶，但是它可以理解事物的好壞，而模擬大腦可以更深入地了解情況可能是“非常好”，“還好”，“不好”或“非常不好”。該領(lǐng)域稱為神經(jīng)形態(tài)計(jì)算，它可能僅代表人工智能的未來。

當(dāng)人類接觸到新的和潛在有用的東西時(shí)，我們的神經(jīng)元就會(huì)出現(xiàn)多巴胺峰，這些神經(jīng)元周圍的連接也會(huì)增強(qiáng)。帕克說：“想像一個(gè)嬰兒坐在高腳椅上。” “她可能正在瘋狂地?fù)]舞著手臂，因?yàn)樗窗l(fā)育的神經(jīng)元只是隨機(jī)發(fā)射。” 最終，這些瘋狂的運(yùn)動(dòng)之一導(dǎo)致了積極的結(jié)果-例如，將杯子摔倒并弄得一團(tuán)糟。突然間，做出該動(dòng)作的神經(jīng)元得到響應(yīng)并增強(qiáng)。做得足夠定期，嬰兒的大腦開始將這種峰值與值得內(nèi)在化的東西聯(lián)系起來。就像這樣，我們的小寶寶已經(jīng)知道手臂運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生有趣的結(jié)果，并且這種學(xué)習(xí)會(huì)隨著時(shí)間的流逝而持續(xù)。這正是神經(jīng)形態(tài)計(jì)算正在嘗試做的事情：

為此，Parker和Yue設(shè)計(jì)了自己的神經(jīng)形態(tài)電路，并將其與稱為磁疇壁模擬憶阻器(MAM)的納米器件相結(jié)合。然后，他們進(jìn)行仿真以表明其神經(jīng)回路像大腦一樣學(xué)習(xí)。該MAM設(shè)備是如此復(fù)雜，以至于整篇文章都可以單獨(dú)寫在上面。但是目前，最重要的是要知道這是一個(gè)非常小的設(shè)備，可以無限期地記住人工神經(jīng)元收到的正強(qiáng)化“峰值”。您可以想到帕克的神經(jīng)形態(tài)回路與MAM相結(jié)合，就像那個(gè)小嬰兒的大腦一樣。從這個(gè)意義上講，派克和岳有點(diǎn)像小AI嬰兒的父母……教它新事物，并在正確做事時(shí)積極地加強(qiáng)它。

目前，我們所擁有的有點(diǎn)像一個(gè)真正的嬰兒的大腦。尚未開發(fā)，最終還無法自行做出決定。但是，就像真正的嬰兒一樣，研究人員有足夠的工作，投入和愛心，這項(xiàng)技術(shù)將改變AI在現(xiàn)實(shí)世界中的工作方式。

當(dāng)然，帕克的工作從未真正完成。帕克說：“與DARPA合作，我們的下一步就是教我們的系統(tǒng)學(xué)習(xí)新東西，而又不會(huì)忘記以前的課程。” 他們的工作可能代表了朝著神經(jīng)形態(tài)AI最終目標(biāo)邁出的一小步，但與任何優(yōu)秀的研究人員或父母一樣，Parker也意識(shí)到嬰兒邁步的重要性。