张首晟:摩尔定律不灭,人工智能就能大发展

6月21日消息,2017腾讯”云+未来“峰会今日在深圳举行。斯坦福大学物理学教授、美国国家科学院院士张首晟对其关于人工智能三大支柱的理解和展望进行了分享。张首晟认为人工智能现在正处于比较简单的仿生的阶段,还是用一个神经元简单地在模仿一个大脑。人工智能下一步大的发展,就像从看到鸟飞变成飞机。一定在理论的基础上,我们会彻底理解智能的理论基础是什么,一旦理解之后,人就能够做出一些非常神奇的新的技术。

同时他表示,人工智能之所以能够发展到今天的地步,主要也是在于三个大趋势的汇集:首先是最最根本的信息社会的定律——摩尔定律,就是我们的计算能力,在过去的五六十年里面每过十八个月就翻一次倍,现在人工智能能不能走到下一个台阶,关键要看摩尔定理是不是能继续往前推进;其次是互联网产生了大量数据提供给机器学习,再次是算法的推进,这三大支柱是推进了人工智能往前推进的根本原理。(锡安)

张首晟:AI能否到下个台阶关键看摩尔定律是否能

以下为张首晟现场分享的主要内容:

大家上午好,我非常荣幸今天有机会来跟大家分享,我作为斯坦福的教授,也是丹华资本的创始人,我们在人工智能领域做了很多的投资,我想今天专门跟大家分享的是我关于人工智能三大支柱的理解和展望。

人工智能之所以能够发展到今天的地步,主要也是在于三个大趋势的汇集。一个是最最根本的信息社会的定律,就是摩尔定律,就是我们的计算能力,在过去的五六十年里面每过十八个月就翻一次倍,现在人工智能能不能走到下一个台阶,关键要看摩尔定理是不是能继续往前推进。我作为一个物理学家,我对摩尔定律的看法想在这里分享。

人工智能是由于大数据的产生,尤其是互联网的产生,中国有BAT,美国有硅谷和脸书,产生了大量数据提供给机器学习。另外还有一个重要的方法,就是算法的推进,这三大支柱是推进了人工智能往前推进的根本原理。

但是我觉得最根本的一点,就是摩尔定律是不是能够继续往前推进。在过去五六十年里面,每过十八个月计算能力都会翻一次倍,这是非常惊人的发展趋势。在过去五六十年,自从集成电路发展之后,一直按照摩尔定律的方向推进。但是现在有一个危机的产生。主要是我们平时都在讲信息的高速公路,但是到了芯片的顶层没有信息高速公路。在云计算的机房里面需要很多电,这些电在顶层运算中变成了一种热能,使得热能不能继续散发出来,半导体集成度就不能往下集成,但是最基本的原理是电子在芯片层次,它的运用是杂乱无章的,电子和电子之间有相互作用,电子和周围的杂质有相互作用,在碰撞过程中使得本来的电变成了无用的热能,这样继续下去的话,散发出来的热能也是翻一次倍。

我们提出了一个全新的设想,就是使得在芯片的层次,电子能够像高速公路一样运行,使得能够各行其道,而互不干扰。这是我们一次很大的危机,但是也是一个机会,摩尔定律发现的“危”也是一个很大的机会,每个城市都在想能不能成为下一个硅谷,但是成为下一个硅谷怎么抓住一个新的特殊机会,摩尔定律所碰到的“危”是我们今天所带来的机会。

我的科学研究发现了一个非常神奇的量子现象,使得电子在芯片层次能够有自选轨道和达成的各分其道,互不干扰的高速公路运转的方法,使得电子能够在芯片层次几乎没有能耗的在运动。这样腾讯今后的云计算可能就不需要花那么大的电,也不需要那么多智能的设备。如果要把这个领域继续往前推进的话,对材料学也带来了很大的挑战,最近理论上预言和推出了一个新的材料,有点像石墨烯,就是原子来取代,在单原子运转的层次下电子能够像高速公路上互不干扰,各行其道。

今天之所以能够取得这个成就,也是一种跨界的思维。我们把数学里面一个非常高大上的改道,叫拓扑概念运用到上面,使得我们能够真正达到电子在芯片层次的高速公路的运转。这次比较惊人的发现是因为所有的材料在过去人类几十万年的发展过程当中,每一个划时代的人类的文明的历史,都是以一种材料来命名的,比如说旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代、硅片时代,但是过去所有的材料都是在实验偶然的条件下才发现的,我们这次却是在理论上首先预言了这种材料形成的可能性,并且后来在实验室实现。