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INDUSTRY TRENDS
靈感還是模仿: 我們應在多大程度上複製生物系統?
Sally Ward-Foxton，EE Times歐洲特派記者
神經形態(Neuromorphic)運算誕 生於1980年代Carver Mead的實 驗室，當時Mead描述了第一個類 比 矽 視 網 膜 。 在 M e a d 的 時 代 ，「 神 經形態」意味著用矽晶片模擬生物 神經過程，盡可能地複製它們。但 現在這個詞有了更廣泛的含義。
的鳥類飛行的經典例子。 「我們想要的東西和鳥一樣，
地。Orchard表示，英特爾實驗 室的方法是嘗試瞭解生物學中正 在發生的事情，並將其應用到矽晶 片上，這樣做是有意義的。
受生物學啟發的不同的感測 和運算方法開始激增，有些只是 模糊地受大腦啟發。隨著摩爾定 律的放緩和加速運算的成長，以 及我們尋求能實現矽晶片下一個 前瞻的技術，神經形態感測和運 算正受到關注。
Opteran科學長暨謝菲爾德 大學(University of Sheffield) 理論與運算生物學教授James Marshall表示，該公司對神經形態 的定義持非常廣泛的看法。
嵌入式視覺高峰會(Embedded Vision Summit)最近的一次圓桌會 議，討論了神經形態的當代意義，以 及從自然中獲取靈感和對其進行直 接複製之間的平衡。雖然所有的神 經形態技術都基於仿生學——從生 物系統和結構中獲取靈感或對其進 行直接複製——但圓桌嘉賓在靈感 和模仿之間的正確平衡上存在分歧。
「我們在Opteran進一步擴 大了神經形態的定義，將演算法包 括在內——我們對真實大腦的工作 方式進行了逆向工程。」Marshall 介紹。Opteran在其機器人系統 中使用了標準攝影機和標準數位 運算硬體(沒有基於事件的攝影機 或脈衝神經網路)。
匹茲堡大學(University of Pittsburgh)教授暨CMU機器人研 究所兼任教授Ryad Benosman 表示，在我們完全瞭解生物大腦 的工作原理之前，可能無法達到 正確的平衡。
「神經形態用於表示數十種 不同的事物。」人工智慧加速器晶 片公司Perceive執行長Steve Teig 表示，「某個事物的變形或形狀是 什麼並不重要，重要的是它有什麼 功能，所以我看不出試圖模仿神經 元的好處或壞處。」
「對我們來說，重要的是瞭解 真實大腦進行的資訊處理，並在一 些當代矽晶片技術中對其進行複 製。」Marshall補充。
「從歷史上看，神經形態是關 於在矽晶片中複製神經元，並且它 已經進化了很多。」Benosman指 出，「但沒有人真正知道大腦是如 何工作——我們甚至不知道真正 的神經元是如何工作的。」
Teig引用了與現代飛機無關
英特爾實驗室是英特爾神 經形態運算產品Loihi的誕生
但它不必像鳥一樣實現，」Teig表 示，「我看不出在飛機中試圖模仿 鳥的飛行方式有任何內在優勢，只 要你最終能飛起來。」
「我們在生物學中看到的哪 些原則，對我們在矽晶片中取得更 好的成果非常重要呢?」Orchard 表示，「可能有生物方面的東西確 實提供了優勢，但它們可能無法 很好地轉化為矽晶片，因此我們 不應該強迫矽晶片做可能使事情 變得更糟的事。」
英特爾實驗室(Intel Labs)研 究科學家Garrick Orchard同意神 經形態這個詞的含義自1980年代 出現以來已經發生演變。「神經形 態這個術語現在是如此廣泛，以至 於它的意義很小。」他表示。
Benosman指出，在巨型魷 魚神經元的Hodgkin-Huxley數學 模型(1952年)之前，關於神經元如 何工作有許多不同的想法，但這些 想法在那時實際上消失了。在他看 來，神經元的工作方式仍然是一個 懸而未決的問題。
2022年10月 | www.eettaiwan.com
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