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美国防先期研究计划开发基于昆虫的SWaP人工智能
2019-01-09


[据军事宇航网站201917日报道]  美国军方研究人员正在利用微小飞虫的进化,减少训练时间、提高计算效率和低功耗,改进人工智能计算。



位于弗吉尼亚州阿灵顿的美国国防先期研究计划局(DARPA)官员于上周五发布了一份名为“微型仿生鲁棒人工智能网络” (Microscale Biomimetic
Robust Artificial Intelligence Networks
Micro-BRAIN)项目的招标书(DARPA-PA-18-02-03)



DARPA的科学家通过利用小型飞虫出色的计算能力,尝试开发新的计算框架和策略。自然界迫使这些昆虫在不损失任何性能的情况下降低它们的规模、体积与能量消耗。



DARPA的研究人员解释说,在过去的十年里,人工智能系统的发展出现了爆炸式的增长。然而,随着人工智能处理的问题越来越复杂,训练最大的人工智能系统所需的计算量以每年10倍的速度增长。



此外,专家预测,计算能力、资源,以及大小、重量和功耗(SWaP)之间的权衡将变得越来越重要。



DARPA研究人员表示,尽管计算机在这一领域的研究正朝着正确的方向发展,但还有很多工作需要做。现有的神经形态和神经结构依赖于数字计算——试图模仿自然“计算”的方式,而不是其工作、运转的方式。像小型昆虫这样的生物系统,也许是改良的关键。



Micro-BRAIN项目中,DARPA正寻求新方法来理解微型昆虫的综合感觉与神经系统,并尝试开发出可映射到计算机硬件上、模拟其功能的原型计算模型。



研究人员解释说,大自然迫使这些小昆虫急剧缩小体积、节约能源,有些昆虫只有几百个紧凑的神经元,同时还能保持其基本功能。



此外,微小昆虫可能会表现出更强的主观性,从而有利于人工智能相关问题的解决。这项研究可能会带来新的推理、预测、概括和抽象化问题的能力——或许会以全新的方式为一些关键问题找到解决方案。



最终,其目标是,理解自然界中由极端的SWaP需求而驱动的小型生物系统的计算原理、架构和神经元细节。这样做可以帮助开发新的计算模式,从而在大大减少训练时间和功耗的情况下改进人工智能。



研究人员也许能够利用与小型昆虫相关的几个因素,如感知、记忆、处理和驱动,将它们整合到一个比人类神经元还小的系统中。



此外,有证据表明,即使是小昆虫也有主观经验,这可能是走向意识的第一步。这可能意味着某种推断、概括和抽象的能力。



Micro-BRAIN项目的第一阶段为期6个月,将绘制一个模型昆虫的中央智能系统的输入/输出通道,以了解信号传输中涉及的物理交互作用。第二阶段为期一年,将涉及新的人工智能计算硬件。



工作人员不仅要理解计算机科学、信号处理和计算架构,还要了解昆虫的生理学及其神经感觉系统。团队要能够识别出在小型分布式神经系统中,信号传递所涉及的化学和电磁相互作用。(工业和信息化部电子第一研究所 宋文文)



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