由真實人腦細胞構建的「迷你大腦」和微電極組成的AI系統,已經能夠進行語音識別——
從數百個聲音片段中準確地認出某個特定人的聲音的那種。
最近,一項非常前沿的類腦研究在Nature的子刊上發表了
##這個特別的AI系統甚至可以進行無監督學習:
研究人員只是一遍遍播放音訊片段,不提供任何形式的回饋來告訴系統答對還是錯。 最終,該系統在兩天的訓練之後,準確率直接從最初的51%升到了78%。
這,究竟是怎麼實現的? 類器官神經網路來了發明該系統的主要目的,是解決矽晶片的高能耗等問題。 一般來說,解決這個問題的方法通常是依靠類腦運算然而,基於這種思想設計的「傳統」類腦晶片大多數都是直接基於數位電子原理,對於完全模仿大腦功能的能力來說確實有限在此,該研究直接用上了一個叫做“類器官”的東西:
它指的是能夠在實驗室中利用人類的幹細胞培養出的微型器官,包含其代表器官的一些關鍵特性。 具體而言,研究人員將活體腦細胞組成的腦類器官(形狀類似小團球)和高密度微電極陣列進行連接,構建出一個叫做「Brainoware」的系統。
微電極在Brainoware中的作用一是向類器官發送電訊號,達到傳送訊息到「腦」的目的;二是偵測大腦神經細胞的放電回應,然後交給外部設備進行讀取和解析。 這種系統能夠展現出類似於神經網路的功能,並且能夠進行無監督學習將它連接到特定硬件,就可以被訓練於語音識別。 在具體的任務中,研究人員將8個人說日語元音的240個音訊片段轉換為訊號序列,並將其發送給系統,以便讓系統能夠辨識出每個人的聲音 最初,Brainoware的準確度僅為30%-40%經過兩天的訓練後,它能夠以78%的準確率識別特定的說話者作者在此強調,所謂的訓練只是重複音訊片段,不給予任何回饋,也就是所謂的無監督學習。 不過,要注意的是,目前Brainoware只能辨識誰在講話,但聽不懂任何講話內容。 在實驗完成之後,研究人員嘗試使用藥物來阻斷大腦中神經細胞之間形成新的連接經過實驗發現,採用這種操作方式後,系統的準確率並沒有提升作者解釋,這說明Brainoware的學習能力取決於神經可塑性。
未來的電腦會是由大腦組成的嗎? 今年三月份,該團隊其實就是已經用該系統來嘗試預測Hénon圖了(數學領域中一種可表現出混沌行為的動力系統)。
結果Brainoware也是在無監督學習了4天之後(每天代表一個訓練週期),被發現它能夠比沒有長短期記憶單元的人工神經網路預測得更準。
相較之下,前者只經歷了不到50個訓練週期再往前一點,有一支澳洲的科學研究團隊嘗試教育「盤中大腦」打乒乓球遊戲。令人驚訝的是,它在短短五分鐘內就學會了,速度比人工智慧還快17倍 那麼未來,電腦會由大腦組成嗎? 這還不確定如本文作者介紹,他們這個研究目前屬於#概念驗證,後面還有很多問題要解決:
比如說,雖然Brainoware系統的表現可以進一步提高,但是最大的問題是類器官只能存活一至兩個月並且,Brainoware本身雖然不需要太多功耗,但維持它運轉的外部設備的功耗水平並不低。
需要重寫的內容是:等等問題的一系列
總的來說,有科學家預測,真正的通用生物計算系統可能需要幾十年的時間才能創建。
無論如何,這項研究對我們進一步理解人腦學習的奧秘等問題都有幫助
以上是用活人腦細胞造AI系統!語音辨識已成功,可無監督學習的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!