解讀SAIL大獎 一探AI潛能與魅力

作為2021世界人工智能大會（WAIC2021）的最高獎，SAIL獎結(jié)果昨天揭曉，能夠獨立完成科研任務的“機器人科學家”、能長期穩(wěn)定鏈接生物腦與計算機的柔性腦接口等5個項目一舉奪魁。

今年的SAIL獎，其評審委員會集聚了全球人工智能（AI）領(lǐng)域具有影響力的科學家和企業(yè)家，致力于為人工智能樹立引領(lǐng)未來發(fā)展的標桿。據(jù)介紹，本次SAIL獎以AI賦能城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型為切入點，追蹤技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)賦能和治理進程，尤其關(guān)注“突破性創(chuàng)新”，以激勵代表方向性技術(shù)突破和應用創(chuàng)新、正在或?qū)⒁淖兾磥砩畹腁I項目不斷涌現(xiàn)。最終獲獎的5個項目很好地體現(xiàn)了這樣的導向，讓所有人耳目一新，為一探AI未來發(fā)展的潛能和魅力提供了難得的窗口。

機器人科學家：它發(fā)明了新材料

傳統(tǒng)上，機械臂和機器人常常出現(xiàn)在工廠流水線旁，并以替代產(chǎn)業(yè)工人為職責。不過，英國利物浦大學的“機器人科學家”改變了這一面貌，為機器人賦予全新使命，使其能自主開展化學研究，制備新材料。

這是一款具有AI智能大腦的可移動機器人，和傳統(tǒng)機械臂相比，它的“手”和“腦”功能更加平衡，因此可以勝任更復雜的任務。它部署在傳統(tǒng)實驗室里，能解決高度復雜的材料學研究課題，確切地說，機器人科學家的使命，并不是“將儀器自動化”，而是“將研究自動化”。它帶有一條靈活的機械臂和定制的抓取器，可以操作多種實驗室設(shè)備；它能安全地和人類研究者共處一室，會自行移動并避開障礙物。更重要的是，基于專門的算法模型，機器人科學家能自動推進研究，比如對初始的化學配方進行優(yōu)化，在一個課題中，它最終篩選出了活性高6倍的光催化劑。

機器人科學家的出現(xiàn)，有助于推動實驗室自動化的范式轉(zhuǎn)變，展現(xiàn)出“AI+新材料合成”這種新研發(fā)模式的巨大前景。有分析認為，這項發(fā)明有望影響每年超過1.2萬億美元的全球研發(fā)市場。

柔性腦機接口：直面“三大難題”

腦機接口，簡單來說，是指在人或動物的大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建直接連接，從而實現(xiàn)生物腦與電子設(shè)備的信息交換。腦機接口是當前AI研究的熱門領(lǐng)域，是認知重要腦功能、診治重大腦疾病的核心關(guān)鍵技術(shù)，對于我國推進腦科學前沿研究、把握神經(jīng)疾病和AI研究的主動權(quán)意義重大。

此次獲SAIL大獎的“免開顱微創(chuàng)植入式高通量柔性腦機接口”項目，由中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究團隊完成。對腦機接口面臨的三大難題——“帶寬不足”“植入創(chuàng)傷大”“長期記錄穩(wěn)定性差”，它都給出了創(chuàng)新的技術(shù)方案。在帶寬方面，團隊已實現(xiàn)單電極器件集成2640通道的腦機接口器件；創(chuàng)傷方面，它在植入時無須開顱，只會留下一個不超過1毫米的小孔；加上這個團隊創(chuàng)新研發(fā)了柔性植入、柔性電極技術(shù)，可最大限度避免對腦組織的傷害，并將在顱內(nèi)連續(xù)穩(wěn)定工作時間從過去的2個月左右延長到至少8個月。

為了滿足實際應用需求，項目組在攻關(guān)柔性神經(jīng)電極陣列的同時，也在加快完善其他配套技術(shù)，包括研發(fā)了能自動完成柔性電極微創(chuàng)植入手術(shù)的機器人、大規(guī)模神經(jīng)信號編解碼技術(shù)等。該團隊希望能早日開展人腦驗證，造福高位截癱、漸凍癥、失語癥等患者，使得他們能用“意念”控制機械臂和鍵盤、合成語音，進而推動人腦與AI更好結(jié)合。

數(shù)據(jù)流AI芯片：首款“中國設(shè)計”

由深圳鯤云信息科技有限公司研發(fā)的CAISA，是全球首款可商用數(shù)據(jù)流AI芯片。它基于自主研發(fā)架構(gòu)，大幅提升了芯片利用效率，在算力性價比、實測性能和處理延時等指標上實現(xiàn)了業(yè)界領(lǐng)先。目前，基于該芯片開發(fā)的多款數(shù)據(jù)流AI計算平臺，已應用于智慧安監(jiān)、智慧油田、智能制造、智慧電網(wǎng)等領(lǐng)域，大幅降低客戶的AI應用落地成本，為底層AI算力支撐提供了新的選擇，填補了國內(nèi)數(shù)據(jù)流AI推斷芯片領(lǐng)域的技術(shù)空白。

智能設(shè)計引擎：AI學會琴棋書畫

琴棋書畫是我國傳統(tǒng)的“四藝”。在音樂合成、紋枰對弈等方面，AI已頗具風范，但它是否會書法、繪畫、篆刻？浙江大學研發(fā)的“數(shù)字創(chuàng)意智能設(shè)計引擎”，就賦予AI更多藝術(shù)氣息，有望進一步引爆大量新型應用，并將挖掘更多落地場景。

該項研究建設(shè)了一個高質(zhì)量標注的傳統(tǒng)文化基礎(chǔ)素材庫，包括國畫（100萬余幅）、篆刻（30萬余印面）、書法（7萬余字）、民族音樂（1萬余段）等；同時，團隊提出了視覺知識和AI多重知識表達的理論創(chuàng)新，使得AI可以自主在傳統(tǒng)藝術(shù)寶庫中從師習藝，由此構(gòu)建傳統(tǒng)文化元素的數(shù)字創(chuàng)意智能設(shè)計引擎，迄今已支撐7個智能設(shè)計模塊。其中，“墨染”是AI輔助國畫創(chuàng)作模塊，“余音”可自動為短視頻配樂，“點石”讓AI學會篆刻，“蘭亭”則實現(xiàn)了基于現(xiàn)有書法母本倒推原始的《蘭亭集序》。

唯一獲獎論文：展現(xiàn)中國AI面貌

今年有一篇學術(shù)論文獲得SAIL大獎。這篇題為《新一代中國人工智能》的論文發(fā)表于國際權(quán)威刊物《自然·機器智能》，主要作者是三位年輕的AI研究者——朱明杰、吳飛、盧策吾。這是第一篇關(guān)于中國AI發(fā)展的全景綜述，全景式介紹了中國新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的形成和發(fā)展，指出了在基礎(chǔ)研究、人才培養(yǎng)和倫理道德等方面所面臨的挑戰(zhàn)，文章所描繪的人工智能生態(tài)發(fā)展藍圖正在轉(zhuǎn)變?yōu)橹袊斍叭斯ぶ悄芗夹g(shù)發(fā)展的生動實踐。