有“嗅觉”的电脑：英特尔神经拟态芯片能嗅出伤害化学品气息
|
2020年3月17日——英特尔研究院与美国康奈尔大学的研究职员在《天然-呆板智能》（Nature Machine Intelligence）杂志上连系颁发的一篇论文，展示了英特尔神经拟态研究芯片Loihi在存在明明噪声和掩饰的环境下进修和辨认伤害化学品的手段。Loihi仅需单一样本便可学会辨认每一种气息，且不会粉碎它对先前所学气息的影象。与传统的最先辈要领对比，Loihi揭示出了极其精彩的辨认精确率。传统要领中包罗一种深度进修办理方案，但要到达与Loihi沟通的分类精确率，该办理方案进修每类气息必要3000倍以上的实习样本。 英特尔神经拟态计较尝试室高级研究科学家Nabil Imam暗示：“我们正在Loihi上开拓神经算法，来模仿人类嗅到气息时的大脑运行机制。这项事变堪称神经科学与人工智能技能交错规模的今世研究规范，而且证实Loihi有望提供重要的感知手段并使之惠及各行各业。”
研究内容：英特尔和美国康奈尔大学的研究职员回收了一套源自大脑嗅觉回路布局和动力学的神经算法，对英特尔Loihi神经拟态芯片举办实习，使其可以或许进修和辨认10种伤害化学品的气息。为此，研究团队回收了一个由72个化学传感器勾当构成的数据集以便对这些气息作出回响，并在Loihi芯片上设置了生物嗅觉的电路图。这款芯片敏捷把握了每种气息的神经表征，即便在明明遮蔽环境下也能辨认出每种气息，这充实证明白将来神经科学与人工智能交错研究的辽阔远景。 起首，我们是怎样辨认气息的：假如你拿起一个葡萄柚闻一闻，生果分子就会刺激鼻腔内的嗅觉细胞。鼻腔内的细胞会当即向你的大脑嗅觉体系发送信号，一组彼此毗连的神经元中的电脉冲就会在这个嗅觉体系中发生嗅觉。无论闻到的是葡萄柚、玫瑰照旧有害气体，你大脑中的神经元收集城市发生该物体特有的感受。同样，你的视觉和听觉、回想、情感和决定都有各自的神经收集，它们都以特定的方法举办计较。 Loihi进修检测伟大殽杂物的差异气息：Imam和他的团队回收了一个由72个化学传感器勾当构成的数据集，可对一个风洞尝试中轮回的10种气体物质（气息）作出回响。传感器对各类气息的回响被传送至Loihi，由其芯片电路对嗅觉背后的大脑电路举办模仿。Loihi芯片敏捷把握了10种气息各自的神经表征，个中包罗丙酮、氨和甲烷，纵然有凶猛的情形滋扰也能辨认出这些气息。固然你家中的烟雾和一氧化碳探测器能行使传感器来探测气息，但它们无法对各类气息举办区分；固然它们一旦探测到氛围中的有害分子时会发出警报，却无法对其举办智能分类。 将来的应用：Imam暗示，化学传感规模多年来一向在探求智能的、靠得住的和快速相应的化学传感处理赏罚体系，可能称之为“电子鼻体系”。他看到了搭载神经拟态芯片的呆板人在情形监测、伤害物质检测以及在工场质量节制方面的应用潜力。另外，该体系还可应用于医疗诊断，由于患有某些疾病会披发出特定的气息。另一个例子是，搭载神经拟态芯片的呆板人可应用于机场安检地区，可以或许更高效地辨认伤害物质。 在将来插手更多感官：Imam暗示，“我的下一步打算，是将这种要领推广到更普及的应用规模，包罗从感政界景说明（领略你调查到的各类物体之间的相关），到筹划和决定等抽象题目。领略大脑的神经收集怎样办理这些伟大的计较题目，将为计划高效、强盛的呆板智能提供重要启迪。” 亟待降服的挑衅：Imam暗示，嗅觉规模存在着一些挑衅。当你走进一家杂货店时，也许会闻到草莓的气息，但其气息也许相同于蓝莓或香蕉的气息，它们会在大脑中激发很是相似的神经勾当模式。偶然辰，人类乃至很难判别出毕竟是一种生果气息照旧多种香味的殽杂。当体系闻到来自意大利的草莓和来自加利福尼亚的草莓时也许会堕落，这两种草莓也许有差异的香味，但必要归为一类。Imam暗示：“这些是今朝我们在研究嗅觉信号辨认时面对的挑衅，我们等候在将来几年内办理这些题目，这样的产物才气办理实际天下的题目，而不只仅是办理在尝试室演示的尝试性题目。”在Imam看来，本身从事的事变是“产生在神经科学与人工智能技能交错规模的今世研究规范”。 （编辑：河北网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
