腦洞大開(kāi)！科學(xué)家Nature發(fā)文：人工智能之后，“智能物質(zhì)”計(jì)算崛起？

關(guān)于AI，一個(gè)長(zhǎng)期的發(fā)展目標(biāo)是去中心化的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算，即依靠分布式的核心網(wǎng)絡(luò)來(lái)模擬大腦的大規(guī)模并行運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)一種受自然啟發(fā)的超強(qiáng)信息處理方法。而通過(guò)將相互連接的計(jì)算塊逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)的計(jì)算組織，可以設(shè)想出具有智能基本特征的高級(jí)物質(zhì)形態(tài)，這種“智能物質(zhì)”能夠以非定域的方式學(xué)習(xí)和處理信息，能通過(guò)接收和響應(yīng)外部刺激與環(huán)境相互作用，同時(shí)在內(nèi)部還能自主調(diào)整結(jié)構(gòu)，以便能夠合理分配和儲(chǔ)存信息。

雖然智能物質(zhì)并沒(méi)有確切的定義，但研究人員認(rèn)為談及“智能”概念，起碼要包含兩個(gè)主要特征：第一，學(xué)習(xí)能力；第二，適應(yīng)環(huán)境的能力。到目前為止，這兩種能力大多存在于生物體中。可以通過(guò)用分層的方式定義人工物質(zhì)的智能。比如，通過(guò)結(jié)合四個(gè)關(guān)鍵功能元件來(lái)實(shí)現(xiàn)智能物質(zhì)：（1）傳感器與環(huán)境交互并接收輸入和反饋；(2）執(zhí)行器對(duì)輸入信號(hào)做出響應(yīng)并調(diào)整材料的性能；(3）用于長(zhǎng)期存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)器；（4）用于處理反饋的通信網(wǎng)絡(luò)。智能物質(zhì)會(huì)包括四大功能元素（傳感器、執(zhí)行器、網(wǎng)絡(luò)和長(zhǎng)期記憶），并能顯示出最高水平的復(fù)雜性和功能性。

趨于智能的物質(zhì)有哪些？

第一種，基于群集的自組織材料（如納米粒子組裝體、分子材料）。

第二種，軟物質(zhì)實(shí)現(xiàn)（如反應(yīng)性軟物質(zhì)、嵌入內(nèi)存的軟物質(zhì)、適應(yīng)性軟物質(zhì)）。

第三種，固態(tài)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)（如神經(jīng)形態(tài)材料、分布式神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)）。

難點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)制造、放大和控制智能物質(zhì)的有效方法。因此，未來(lái)智能物質(zhì)的發(fā)展將需要協(xié)調(diào)一致、跨學(xué)科和長(zhǎng)期的研究努力。

（學(xué)術(shù)頭條）