【東大新聞網2月11日電】（通訊員 杜松林）近日，東南大學自動化學院黃廣斌首席教授聯合哈佛醫學院、清華大學、新加坡國立大學、新加坡南洋理工大學、新加坡國家神經科學研究院、新加坡國家人工智能安全研究院、中山大學、香港嶺南大學等多家科研機構，在國際學術期刊《Neurocomputing》上發表題為“不受限制的人工智能必將超越人類智能：利用大腦AI孿生理論洞悉大腦秘密（Artificial intelligence without restriction surpassing human intelligence with probability one: Theoretical insight into secrets of the brain with AI twins of the brain）”的學術論文。

該研究解決了一個自70年前AI誕生之初就存在的備受關注的爭議性問題：AI是否會在未來發展到超越人類智能？研究指出，人類智能的含義難以定義，其無限功能也難以全面掌握。直觀地說，大腦中可能存在無限數量的未知感知（視覺、聽覺、溫度、觸覺等）和認知（思維、記憶、學習、問題解決、語言和決策等）功能。如果基于傳統的數學和神經元動力學方法，將無法理解和表示所有這些“未知”。如果像通常的基于大腦的特定功能區域或子系統建立和比較AI模型，那么逐項比較人工智能和人類智能將是不切實際的。

研究團隊提出了新型細胞級別的AI孿生方法，從人腦物理組件（如神經元、突觸等）自下而上構建為人類腦的AI孿生系統，并從理論上證明其能夠以任意預期的小誤差逼近大腦及其各個子功能系統（如感知和認知功能），且不受限制的AI必定超越人類智能。研究從理論上揭示了人類智能只是自然界固有的“智能”的一個子集，是自然界在一種物理體系（生物腦）中的智能體現。

此外，該研究也理論證明了弗蘭克·羅森布拉特（Frank Rosenblatt）在70年前關于AI潛力的猜想，即人工神經網絡具有巨大潛力，尤其是它們能夠使AI系統行走、說話、觀察、寫作、自我復制，甚至發展出對自身存在的意識。

該研究還針對兩個廣泛討論的基本問題給出了答案：1）AI是否有發明創造能力；2）AI應用中常用的誤差反向傳播算法是否也適用于大腦。對于第一個問題，理論上AI孿生能以任何預期的小誤差普遍近似大腦及其功能系統，因此AI就有發明創造能力，可能有助發現自然界中存在的基本原理和定理。對于第二個問題，需要雙向信息傳輸的誤差反向傳播算法在大腦中順序連接的單向生物組件（神經元和突觸）上可能不可行。此外，該算法涉及大量計算和迭代，從而導致高能耗，這在生物體的生存環境中是不現實的。

該研究將為以下領域開辟新的途徑：1）細胞級別的神經科學動態分析、大腦功能分析和腦疾病診斷，為腦相關疾病的研究和治療提供新思路；2）促進跨學科團隊運用AI技術研究不同類型的神經元、突觸和大腦不同層級的功能子系統；3）推動低功耗AI技術的開發；4）開發出具有發現自然法則能力的新型可控、更高效、更節能、可解釋且安全的AI技術。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925231224018241

供稿：自動化學院

（責任編輯：李震 審核：宋健剛）