英特尔研发Loihi神经形态芯片 可识别气味中的有害化学物质

　　近日，英特尔实验室和康奈尔大学的研究人员展示了英特尔神经形态研究芯片Loihi的独特功能，它仅凭气味就能识别出各种有害化学物质。研究人员说，Loihi分析和鉴定了测试样本中的每一种化学物质，而没有破坏之前对气味的记忆。Loihi也显示出比传统识别系统更高的准确性，包括深度学习。

（图为：英特尔实验室）

　　相比之下，深度学习系统需要大约3000倍的样本训练才能达到与Loihi相同的水平。英特尔实验室高级研究科学家纳比尔伊玛姆说：我们正在开发Loihi上的神经算法，以模拟闻到气味后大脑中发生的相关反应。这项工作是当代神经科学和人工智能交叉的一个模型，展示了Loihi提供有利于所有行业的重要感知能力的潜力。

　　据报道，作为一种硬件，英特尔Loihi芯片被设计用来模拟人脑处理和解决问题的方式。这是在2017年9月首次宣布的，当时英特尔称之为“不可思议的学习速度”该芯片在利用已知知识推断新数据的能力上是独一无二的，这使得它的学习过程随着时间呈指数级加速。Loihi芯片采用基于“神经形态计算”的架构设计，灵感来自科学家对人类大脑的理解及其最新解决问题的研究。

　　根据发表在《自然机器智能》杂志上的一项研究，我们可以看到英特尔实验室和康奈尔大学的研究团队是如何根据人脑嗅觉回路的结构和动力学，从头开始构建这种神经算法的。

　　该芯片现在可以学习和识别10种不同危险化学品的气味，这与人脑感知不同气味的原理相同。例如，当一个人拿起一个葡萄柚闻起来，水果的分子会刺激鼻子里的嗅觉细胞，并将相关信号发送到大脑。相互连接的神经元中的电脉冲可以产生一种独特的嗅觉感受。

　　英特尔研究人员解释说：“无论你闻到柚子、玫瑰还是有害气体的味道，大脑中的神经元网络都会产生一种特定于物体的感觉。视觉和听觉的感觉是相似的，大脑的记忆、兴趣和决定都以特定的方式与神经网络和计算相关。”

　　在最新的研究中，英特尔团队使用了一组数据，其中包括大脑中72种已知化学受体的活性，以及它们对每种物质的化学气味的反应。研究小组利用Loihi上所谓的“生物醇回路”的数据，使Loihi能够识别出每种气味的神经回路。

　　Moor Insights and Strategy的分析师帕特里克·穆尔黑德（Patrick Moorhead）告诉矽角（Silicon ANGLE），这项研究是确定各种有害化学物质气味的神经形态的一个很好的例子。展望未来，这项技术可以作为一种“电子鼻系统”来帮助医生诊断各种疾病。其他用途包括开发更有效的烟雾/一氧化碳报警器，或在机场开发爆炸性生物探测系统。接下来，团队还希望将该技术扩展到更多的问题解决方案，从感官场景分析（理解观察对象之间的联系）到抽象问题（如规划和决策）。

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