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人脑与AI的差异:随机应变 vs 按部就班

发布时间:2026-03-28 20:23来源:微信阅读:12

袁岚峰:您对人脑模拟的理解,与我们常说的人工智能中的深度学习有何联系和区别?

冯建峰:当前的神经网络并非基于脉冲,而是连续信号,即模拟信号,这是两者的一大区别。此外,还有一个常被忽视的区别。在神经科学领域,大多数人都认为神经元是一个随机输入输出系统。

袁岚峰:难道不是确定性的吗?为什么它会变得随机?

冯建峰:没有人认为它是确定性的。即使对同一信号进行多次记录,每次的结果也会不同。这种现象在神经科学界已有多年认识。所谓的Interspike interval(峰间期),即两个脉冲之间的间隔……

袁岚峰:时间间隔,对吧?Interval(间隔)。

冯建峰:没错,interspike interval(峰间期)。你翻阅所有神经科学的书籍和文章,这都是一个随机过程。那么它是如何计算的呢?显然不是通过一阶矩。因为Interspike interval(峰间期)是不确定的,所以很多人并未意识到这一点。

袁岚峰:所谓一阶矩就是平均值,对吧?

冯建峰:Firing rate(发放率),sigmoid函数,这些都不够。

袁岚峰:所以至少需要二阶矩。

冯建峰:至少需要二阶矩。那它在计算什么?我给你一个答案。比如袁老师,下次我还能认出你。我百分之百能认出你,百分之五十能认出你,还有置信区间。至少,二阶矩可以给出置信区间。因此,这与生物计算完全不同,也与冯·诺依曼计算机大相径庭。例如,我可以给出置信度,知道我的幻觉不会产生,这与当今人工智能有很大区别。所以说,本质上是有区别的,只不过数学物理可能尚未达到这一水平。

袁岚峰:您刚才提到的这一点让我大吃一惊。人工智能的神经网络与生物神经网络完全不同,生物神经网络是随机的,而人工智能的神经网络是确定性的。

冯建峰:确实是确定性的。

袁岚峰:这是一个如此基本的不同点。

冯建峰:从目前来看,我并不知道你的大脑用什么方式处理信息。

袁岚峰:如此基本的问题,我们仍然不清楚。

冯建峰:最本质的东西。所以神经科学最基本的问题就是,我们不知道自己在做什么。如果我能知道我在盯着什么看,那我就知道了。这个罗塞塔石碑,这个编解码问题,我还没有解决。

袁岚峰:这太有趣了,这是我们今天的一大收获。

冯建峰:没错。

袁岚峰:所以人工智能虽然成功了,但脑科学的基本问题仍未解决。

冯建峰:我认为人工智能是否成功下结论还为时过早。它确实有用,但到底有多有用?它能与我们的智能匹配到什么程度?回过头看,人工智能解决了什么问题?大规模数据,这些数据可量化,我有一个误差函数,最后能找到一个比人类更好的解决方案。围棋就是这样下的,所以从数学上来说,它只解决了这个问题,那么它的智能有多大呢?

袁岚峰:当然,我们见过很多人工智能专家都说,现在的人工智能没有真正的智能。

冯建峰:学界普遍有这样的观点。像Michael I Jordan(迈克尔 · I · 乔丹)、LeCun(杨立昆)、李飞飞等学者,我想他们也有这样的看法。

数字孪生,是智能制造中一个非常重要的概念。然而你有没有想过,给自己的大脑做一个数字孪生?

乍一看,这几乎是个不可能的任务,因为人脑有860亿个神经元,我们还远未搞清楚它们的连接方式,更不用说工作方式。但令人惊讶的是,世界上第一个数字孪生脑已经做出来了!

2024年,复旦大学浩清教授、复旦大学大数据学院、类脑智能科学与技术研究院院长、上海数学中心首席教授冯建峰老师研究组,在中国的顶级期刊《国家科学评论》发表了这项成果。特别有趣的是,这个数字孪生脑模仿的对象就是冯老师本人的大脑,简称“冯脑”。为了这项研究,冯老师多年来奔波于多台检测仪器之间,坚持不懈。

数字孪生脑是如何实现的?它能为科研和应用带来哪些突破?中国在这个领域如何后来居上?我们再来采访冯建峰教授。

《锚点》节目由中国科学技术大学科技传播系副主任袁岚峰对话复旦大学冯建峰教授,东方卫视2025年12月17日播出。25分钟的全片可在上海广播电视台“看看新闻”网站(https://www.kankanews.com/detail/EnwNqNKAEQa)、app以及视频号观看,本片为精彩片段之二。

■ 锚点节目在哔哩哔哩上线了!

2025年1月1日,《锚点》节目在东方卫视开播,每周三22:00播出。很多朋友问全片在哪里看,以前唯一可看的地方是上海广播电视台的“看看新闻”网站,在其中搜索“锚点”即可看到。从11月5日开始,《锚点》节目在哔哩哔哩上线了!欢迎大家关注新开的“东方卫视锚点”账号,大家可以在B站观看《锚点》全片,在“东方卫视锚点”账号或我的账号“袁岚峰”或B站纪录片频道都可以找到。真科学,真对话,欢迎大家来到《锚点》!

11月5日播出的第一集,是当天东方卫视播出的访问中国科学院自动化研究所何晖光研究员《大模型究竟能不能理解概念?》:

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11月7日播出的第二集,是1月1日东方卫视播出的访问香港科技大学首席副校长、英国工程院院士郭毅可教授《如果大模型是答案,那么问题是什么?》:

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11月13日播出的第三集,是当天东方卫视播出的访问中国科学院院士、浙江大学医药学部学术委员会主任段树民教授《本能可以调控吗?》:

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11月15日播出的第四集,是1月8日东方卫视播出的访问中国科学院院士、浙中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心主任袁钧瑛研究员《未知死,焉知生?》:

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11月19日播出的第五集,是当天东方卫视播出的访问北京科学智能研究院理事长、深势科技创始人兼首席科学家张林峰博士《AI for Science,源自中国,引领世界》:

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11月21日播出的第六集,是1月15日东方卫视播出的访问中国新一代人工智能发展战略研究院执行院长龚克教授《“新一代人工智能”路在何方?》:

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11月26日播出的第七集,是5月28日东方卫视播出的访问中国科学院上海天文台讲席教授葛健《地球2.0,中国能率先找到吗?》:

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