2020年12月31日,北京智源人工智能研究院(以(yǐ)下(xià)简称“智源研究院”)发布(bù)了《2020人工智能十大进(jìn)展报告》。该报告由智源研究院全体智源学(xué)者共(gòng)同参与,对2020年里全球(qiú)范围内人工智能领域的科(kē)学系统、算法(fǎ)等方向进行了评价分析(xī),最终形成了十大进展成果。其中,由中国学者取得的进展有3项。
这十大进展分(fèn)别是:
进展1:OpenAI发布全球规模最大的预(yù)训练语言模型GPT-3;
进展2:DeepMind的AlphaFold2破解蛋白质(zhì)结构预测(cè)难题;
进展3:深度势能分子动力学研究(jiū)获得戈登·贝尔奖;
进(jìn)展4:DeepMind等用(yòng)深度神经网络求解薛定谔方程促(cù)进量子化学发展;
进展5:美国贝勒医学(xué)院通过动态颅内电刺激实现高效率“视皮层(céng)打印机”功能;
进展6:清华(huá)大学首次提出类脑计算(suàn)完(wán)备性概念及计算(suàn)系统层(céng)次结(jié)构(gòu);
进展7:北京大学首次(cì)实现基于相变存储(chǔ)器(qì)的神(shén)经网(wǎng)络高速训练系统;
进展8:MIT仅(jǐn)用(yòng)19个(gè)类脑神经元实现控制(zhì)自动(dòng)驾驶(shǐ)汽车;
进(jìn)展9:Google与FaceBook团队分别提出全新无监督表征学习算法(fǎ);
进展(zhǎn)10:康奈尔大学提出无偏公平排序模(mó)型可(kě)缓解检索排(pái)名的(de)马太效(xiào)应问题;
在中(zhōng)国学者取得的进展中,北京应用物理与计(jì)算数学研究(jiū)院王涵所在的(de)“深度势能”团队,获得了国(guó)际(jì)高性能计算应(yīng)用(yòng)领域最高奖项“戈登·贝尔奖”。“戈登·贝尔奖”设立于1987年,由美国计算机协会(ACM)颁发,被誉为(wéi)“计(jì)算(suàn)应(yīng)用领域的(de)诺贝(bèi)尔奖”。该团队(duì)研究的“分子动力(lì)学”,结合(hé)了分子(zǐ)建模、机器学习和高性能计算相关方(fāng)法(fǎ),能够将第一性(xìng)原理精度(dù)分子(zǐ)动力学模拟规(guī)模(mó)扩展到1亿原子,同时(shí)计(jì)算效率(lǜ)相比此前(qián)人类最好水平提升(shēng)1000倍以上,极大地(dì)提升了人类使用(yòng)计(jì)算机(jī)模拟客观物理世界的(de)能(néng)力。
清华(huá)大学张(zhāng)悠慧、李(lǐ)国(guó)齐、宋森团队首次提出“类(lèi)脑计算完备性”概(gài)念以及软硬件去耦(ǒu)合的类脑计算系统层次结(jié)构,通过理论(lùn)论证与原型实验(yàn)证(zhèng)明该类系(xì)统的硬件完备性(xìng)与编译可行(háng)性,扩展了(le)类(lèi)脑计算系统(tǒng)应用范围(wéi)使之能支持通用(yòng)计算。《自然》周刊评论认为,“‘完备性(xìng)’新(xīn)概念推(tuī)动(dòng)了类(lèi)脑计算”,对于类(lèi)脑(nǎo)系统存在的软硬件紧耦(ǒu)合问题(tí)而言这是“一(yī)个突破性方案”。
北京大学杨玉超(chāo)团(tuán)队提(tí)出并实现了一种基于相变存储(chǔ)器(PCM)电导随机性(xìng)的(de)神经网(wǎng)络高速训练系(xì)统,有效地缓解了人工神经网络训练过程中时间、能量开销巨大并难(nán)以(yǐ)在片上实(shí)现的问题。该(gāi)系(xì)统在误(wù)差(chà)直接回(huí)传(chuán)算法(DFA)的基(jī)础上(shàng)进行改进,利用(yòng)PCM电导的(de)随机性自然地产生传播误差的(de)随机权重,有效降低了(le)系统的硬件开销以及训练过程中的时间、能量消耗。该系统(tǒng)在(zài)大型卷积(jī)神经(jīng)网络的训练过程中表现优异,为人工神经(jīng)网络在终端平台上的应用以及片上训练的实现提供了(le)新(xīn)的方向。