美國(guó)《電子生命》期刊上發(fā)表的一項(xiàng)新研究認(rèn)為,人類大腦所能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量為之前所想的10倍。上述發(fā)現(xiàn)或?qū)⒂兄谘芯咳藛T開發(fā)高效、功能強(qiáng)大的人工智能。
據(jù)美國(guó)沃卡蒂夫新聞網(wǎng)站1月22日?qǐng)?bào)道,該研究作者之一、美國(guó)索爾克生物研究所教授特里·謝伊諾夫斯基在聲明中說:“這對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)來說是真正的爆炸性事件。新測(cè)量方式使我們對(duì)大腦記憶力的估算結(jié)果比過去增加9倍,可達(dá)千萬億字節(jié),相當(dāng)于整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)?!?/p>
首先來講一些背景知識(shí)。人的大腦形成思想時(shí),神經(jīng)元通過一些被稱為突觸的特殊結(jié)點(diǎn)交流信息。每個(gè)神經(jīng)元都有數(shù)千個(gè)突觸,以與數(shù)千個(gè)其他神經(jīng)元連接起來。這些突觸會(huì)隨時(shí)間而發(fā)生改變,這取決于使用它們的頻率。當(dāng)相同神經(jīng)元通過相同突觸一次又一次連通的時(shí)候,它們之間的聯(lián)系變得強(qiáng)大,這就形成了記憶。
索爾克生物研究所的科學(xué)家們?cè)谘芯看笫蟠竽X時(shí)首次發(fā)現(xiàn),一個(gè)神經(jīng)元可與另一個(gè)神經(jīng)元形成幾乎完全相同的兩個(gè)突觸,這看起來多余。由于這些突觸看起來尺寸相同,而突觸只有大中小三個(gè)尺寸,他們認(rèn)為這兩個(gè)突觸之間不會(huì)有太大差別。然而當(dāng)他們進(jìn)一步研究時(shí),發(fā)現(xiàn)了意料之外的細(xì)微差別。
該研究的作者之一、索爾克生物研究所科學(xué)家湯姆·巴托爾在聲明中說:“我們驚奇地發(fā)現(xiàn)這些成雙成對(duì)的突觸在尺寸上存在非常小的差別,尺寸差距平均僅為8%。這是大自然的詭計(jì)?!?/p>
8%看起來并不多,但是當(dāng)他們把這個(gè)數(shù)字代入研究人類大腦的運(yùn)算法則之后,這個(gè)細(xì)微的差別給整個(gè)系統(tǒng)帶來了重大變化,推算出突觸有26個(gè)尺寸而不是3個(gè),這相當(dāng)于每個(gè)突觸能存儲(chǔ)約4.7字節(jié)的信息。而之前的推算認(rèn)為每個(gè)突觸的存儲(chǔ)能力在1到2個(gè)字節(jié)之間。謝伊諾夫斯基說:“這種精確數(shù)量級(jí)超出所有人的想象?!?/p>
盡管成年人的大腦僅能產(chǎn)生約20瓦的不間斷能量(相當(dāng)于一個(gè)昏暗的燈泡),人類的大腦存儲(chǔ)及檢索記憶的能力卻驚人地高效。對(duì)人類的大腦如何能利用那么少的能量完成如此高精度的活動(dòng)進(jìn)行研究,能指導(dǎo)整整一代電腦科學(xué)家。他們?cè)噲D制造精密而高效的電腦,以進(jìn)行深度學(xué)習(xí)、識(shí)別語言并擁有更先進(jìn)的人工智能。
謝伊諾夫斯基說:“我們的發(fā)現(xiàn)意義深遠(yuǎn)。”