在神经科学与人工智能的交叉领域,著名神经科学家Anthony Zador与Brain Inspired播客主持人Paul Middlebrooks展开了一场深入的对话,分享了他对NeuroAI未来发展的独到见解。作为该领域的先驱者之一,Zador的研究不仅突破了传统神经科学的边界,还为人工智能的下一步发展提供了宝贵的启示。
Zador在对话中坦言,自己曾经对“NeuroAI”这一术语持抗拒态度。然而,经过多年对神经科学与人工智能的深度思考,他逐渐认识到,NeuroAI不仅是学科交汇的产物,更是未来AI发展的必然趋势。他回顾到80-90年代,计算神经科学和人工神经网络紧密相连,但随着研究的深入,Zador意识到,仅仅关注神经回路的动态特征是不够的。要真正推动AI发展,必须理解这些神经回路如何帮助生物体解决实际问题——如何高效协调多个目标,如何在多变的环境中适应并生存。
在谈到当前AI发展时,Zador提出了一个有趣的观点。他认为,当前广受关注的Transformer架构可能是NeuroAI发展的“反面教材”,因为它与大脑的工作方式几乎没有相似之处。Zador指出,尽管Transformer模型在自然语言处理(NLP)领域取得了巨大成功,但其原理与人类大脑处理信息的方式存在本质区别。他认为,ChatGPT等基于Transformer的AI,虽然取得了令人瞩目的成绩,但其成功的根本原因在于语言系统的封闭性,而非对人类认知过程的真实模拟。
Zador特别强调了“多目标协调”这一关键问题。他认为,现有的AI系统主要擅长优化单一目标,但在处理多个目标时往往显得力不从心。生物系统在进化过程中,早已发展出了高效的多目标协调机制——例如在觅食、逃生和繁殖等目标之间找到平衡。Zador认为,这种能力正是未来AI发展的重要启示,未来的AI系统需要能像生物体一样,在复杂多变的环境中做出高效的协调与决策。
在对话中,Zador还提出了关于AI学习过程的崭新思路。他认为,人类基因组实际上是神经回路的一种“压缩表示”,通过递归规则来生成复杂的结构。Zador的最新研究团队成功地将大型神经网络压缩了100到1000倍,同时保持了原有的性能。这一突破意味着,AI系统的学习能力可以像生物大脑一样,通过高效的“压缩”方式,处理更加复杂的任务。
Zador还探讨了机器人技术的未来,特别是模拟与现实之间的转化问题。他指出,生物系统展现了惊人的适应能力,尤其是在环境的变化中能够自我调节。例如,犬类尽管体型差异巨大,但它们依然能够共享相似的神经发育指令,展示出适应环境的独特能力。Zador认为,这一适应机制的背后,反映的是生物发育过程中的精妙设计,通过逐步解决子问题来获得复杂的能力。这一思维方式,或许能够为机器人技术的发展提供新的方向。
展望未来,Zador认为“课程学习”可能是克服当前AI瓶颈的关键所在。课程学习是指将复杂任务拆分为多个更小的子任务,按照合理的顺序逐步进行学习。这一方法在生物体的学习过程中广泛存在,并且已经证明其有效性。Zador认为,AI系统通过课程学习,不仅可以加速学习速度,还能够提高其适应能力,尤其是在面对真实世界的变化时。相比于直接学习复杂的最终目标,分步学习能够帮助AI系统在多任务环境中表现得更加高效和灵活。
Zador的观点深刻揭示了神经科学与人工智能交叉领域的巨大潜力,尤其是在神经科学启发下,AI可能会有一个根本性的突破。从单一目标的优化到多目标的协调,从基因组与神经回路的联系到课程学习的应用,这些研究不仅为AI的发展提供了新的思路,也为未来的智能技术带来了全新的挑战和机遇。
随着NeuroAI领域的进一步发展,AI的智能水平将有望突破现有框架,更加接近生物智能的高度。这种跨学科的探索无疑会为我们带来更加智能、灵活、适应性强的人工智能系统,推动社会各个领域的创新与变革。
NeuroAI的未来充满无限可能,Zador与Middlebrooks的对话不仅为AI领域提供了新的洞见,也为科研人员提供了新的研究方向。随着技术的不断进步,我们有理由相信,神经科学与AI的深度融合将在未来为我们带来前所未有的创新与突破。