去年，中國科學院計算技術研究所發布了世界上首款模擬人腦的深度學習處理器晶片「寒武紀1A」。日前，中科院上海微系統與信息技術所張曉林團隊又研發出了一套最接近人眼的視覺系統的仿生眼，屬全球首創。
為此，3月9日上觀新聞發文章稱，若今後，模擬人眼的仿生眼能夠與模擬人腦的「寒武紀1A」晶片進行結合，會讓未來的機器人更加智慧。
寒武紀晶片
以下為文章全文：
人腦雖然在計算速度上不如電腦，但在理解能力、創造能力、性能功耗比等許多方面遠超電腦。如何通過模擬人腦，開發出更強大的人工智慧系統？這是世界科技前沿的一大研究方向。為了占得先機，上海正在圍繞張江綜合性國家科學中心建設，組織開展「類腦智能科技行動計劃」，已取得一批即將產業化的成果。
中科院計算技術研究所專家發明的「寒武紀1A」，模擬人腦神經元和突觸，是世界首款商用深度學習專用處理器。在「腦-智工程」推動下，開發這個項目的企業已落戶上海。人腦信息的83%來自視覺，中科院上海微系統與信息技術研究所專家模擬人眼、小腦和腦幹，發明了仿生眼。今後，仿生眼有望與「寒武紀1A」結合，讓機器人更智慧。
「寒武紀」將引爆人工智慧
隨著「阿爾法狗」（AlphaGo）完勝人類棋手，以深度學習為核心技術的人工智慧在全球炙手可熱。不過，「阿爾法狗」的身軀十分龐大，不但使用了約170個圖形處理器和1200個中央處理器，還需要海量的機房設備、高昂的運維成本。這限制了人工智慧在我們工作、生活中的推廣應用。
能否開發出一款適合深度學習的深度神經元網絡處理器，讓智能機器的體積大幅縮小，性能卻不降反升？中科院計算技術研究所的陳雲霽、陳天石兄弟給出了世界首創的解答。陳氏兄弟都畢業於中科大少年班，哥哥陳雲霽研究晶片，弟弟陳天石主攻人工智慧，所以兩人思考未來科技發展的方向時，很自然地決定合作，開發人工智慧晶片。
2016世界網際網路大會上，中科院計算技術研究所發布了他倆領銜研發的「寒武紀1A」，這是世界上第一款模擬人腦神經元和突觸的深度神經元網絡處理器，性能非常強大，每秒可以處理160億個神經元和超過2萬億個突觸，但功耗只有市場上最先進智核晶片的1/10。之所以取名「寒武紀」，是因為生命演化史上有著名的「寒武紀大爆發」，陳氏兄弟希望這款處理器也具有引爆效應，開啟人工智慧時代。
中科院計算技術研究所專家在世界網際網路大會上發布「寒武紀1A」。（新華社）
建設具有全球影響力的科技創新中心，需要集聚各地一流人才和項目。在臨港管委會的推動下，上海寒武紀信息科技有限公司已成立。公司總裁王在博士介紹，他們正在進行機房建設和人員引進。上海高校、科研院所、創新型企業集聚，給了寒武紀廣闊的合作空間和產品應用市場。
目前，寒武紀公司在與多家企業洽談合作，把「寒武紀1A」用於智慧型手機、安防監控、可穿戴設備、無人機、智能駕駛等各類終端設備。王在表示，在運行主流智能算法時，這款專用處理器的性能功耗比全面超越CPU（中央處理器）和GPU（圖形處理器）。公司還在研發伺服器晶片，其性能更為強大，會應用於大數據分析、智能金融、智慧城市等諸多領域。
讓機器擁有人眼獨特本領
如果把深度神經元網絡處理器看作智能機器的大腦，那麼機器人的視覺、聽覺、語言等功能，也需要實現智能化。為此，「腦—智工程」由中科院上海分院副院長張旭院士負責，集聚了愛觀視覺、科大訊飛、新松機器人等一批高技術企業和科研團隊，希望通過它們的協同創新，推進類腦智能技術和產業發展。
中科院上海微系統與信息技術所研究員、愛觀視覺創始人張曉林帶隊發明的仿生眼，與「寒武紀1A」一樣，屬於全球首創。張曉林兼有工科和醫科專業背景，這讓他想到了用機器模擬人眼及其相關的人腦結構。與攝像機相比，人眼有很多獨特的本領：一是左右眼能自動調節，始終保持一定的位置關係，從而獲取立體圖像；二是防震，能夠在顛簸等環境中獲取穩定的圖像；三是能對一個物體進行跟蹤；四是隨意切換對象，想看哪兒就看哪兒。
經過多年研發，仿生眼已在中科院上海微系統所的實驗室誕生。它們都有會動的眼珠，左右眼協同工作，具備人眼的基本功能。記者看到，裝有仿生眼的機器人能自行走出實驗室，在走廊里避開各種障礙物後返回；識別出一張人臉後，眼珠能隨著他的移動而轉動，始終「盯牢」；對準一隻桌球的仿生眼，能一下子轉變方向，對準另一隻桌球。
仿生眼有眼珠，而且能隨著目標物體的移動而轉動
用仿生眼自動拍攝3D視頻
在此基礎上，張曉林團隊發明了「全自動3D攝像機」。據介紹，目前的3D視頻拍攝需要兩台攝像機，拍攝後要做大量後期處理，而擁有仿生眼的「全自動3D攝像機」能像人眼那樣直接採集3D圖像，而且拍攝中可隨意變焦。這台機器還裝有控制盒，模擬人的小腦和腦幹功能。「人腦的這些部位都參與視覺構建，所以我們要開發與之相仿的控制系統。」張曉林解釋說。今後，這種系統可與模擬大腦的系統連在一起。
除了拍攝3D視頻，仿生眼還有許多可大顯身手的地方。它已安裝在新松雙臂機器人身上，將用於工業流水線，能準確地抓取物品。它還有望應用於汽車無人駕駛、無人機導航、虛擬現實（VR）和增強現實（AR）、體育賽事全自動跟拍等領域。
仿生眼有眼珠，而且能隨著目標物體的移動而轉動
能在千米高空看清地面動物的鷹眼，也是張曉林團隊的仿生對象。與只有一個中心凹的人眼不同，鷹眼有一深一淺兩個中心凹。在空中，老鷹用單眼的深中心凹搜尋地面動物，視力極佳，但沒有立體感；俯衝時，改用有立體感的雙眼觀看，從而準確抓住目標。為了開發「電子鷹眼」，科研人員採用3台全自動3D攝像機，其中一台可變焦30倍左右的攝像機模擬鷹眼的深中心凹，取得了很好的效果。這種設備今後能用於遠距離監控、偵查等領域，讓鷹眼為人類服務。