ChatGPT可以帮助我们完成许多任务,如果把每一个人的经历、性格等都输入给ChatGPT,那么它可以实现创造性行为代替人类吗?如何实现智能,实现躺平式赚钱?其实任何材料都具有物理特性,可以对其进行开发,如器件和芯片,可以用来类比皮肤和器官,来实现一些有趣的功能。
回溯历史,可以厘清物理和智能的关系。自然界的最高级的智能体是人脑。我们的终极梦想是能创造一种超低功耗能够模拟大脑的认知推理等能力,有望实现通用智能应用。人类的逻辑推理能力如何进行定量化?1947年,布尔发表了《逻辑的数学分析》,创建了布尔代数,将抽象的东西符号化。克劳德.艾尔伍德.香农将布尔代数与开关电路联系起来,推动数理逻辑走向应用。一只飞蛾意外飞入电脑内部引起故障,不由得让人们思考有没有比继电器更好的应用方式呢?
人们发明了真空管代替继电器、还发明了晶体管计算机,硅谷、仙童半导体、英特尔、闪存等逐渐被人们熟知,技术不断演进。其中有一些非常著名的发明,如:1946年诞生于宾夕法尼亚千亿体育登录的ENIAC,可以进行积分;EDVAC,是首台具有冯诺依曼架构的计算机,实现计算和存储分离;图灵机,即用机器来模拟人类用纸币做数学运算和推理时的过程;香农利用编程实现计算机下棋,2016年的Alpha Go也是采取类似思路战胜了围棋冠军,虽然二者能耗比相差三千倍。人工智能渗透到了生活、生产、医疗、军事等领域。
晶体管是一个非常关键的器件。晶体管用作开关,利用电压器实现开关的功能。但是如果晶体管要实现人脑中神经元的数量,所放出的巨大热量,可以类比于热核电站!
数据的产生是以指数的形式产生,而数据的处理即算力以倍数的形式递增,因此并不能实现实时运算。我们需要寻找新的颠覆性器件和新的计算范式。那我们可以参考什么呢?既然要服务于人,而人又是已知的最高级生物,我们可以参考人进行信息实时处理,尤其是信息接受、信息处理、信息输出、信息反馈几个过程。

在科学之光课堂上, 梁世军老师和同学们分享。主要聚焦于二维材料,研究其力学、光学、电学、磁感特性,实现人工智能。举个例子:相机可以通过数字芯片实现防抖、夜晚拍摄等过程。感算同步可以更快地捕捉图片,这个功能的实现可以借鉴视网膜,如双极性细胞,据此发展了范德华异质结材料,可以进行图像处理,如边缘增强、对比度矫正、风格化等。再如,如果实现了超级智能眼,并结合全息照相,那我们就可以和古代的伟人对话了!
忆阻器,有着金属-介质(氧化物)-金属的结构,可以实现信息处理中最关键的向量乘矩阵的计算。给电导矩阵施加电压,欧姆定律测得电流实现乘法,基尔霍夫定律实现加法,进而实现矩阵乘法。据此梁老师团队研制了会学习的忆阻器阵列智能小车。
最后梁老师展望了未来智能器件的发展,如量子计算、类脑计算机、hopfield神经网络、智能物质等等。他认为采用物理作为计算元的时代正在重来。我们正处在计算范式进化的革命中,接下来的世界会变成什么面貌,我们还在持续想象。因为对于未知和未来,我们用不设限。(图文:左孟矫)
