12、神经进化：创造智能机器的新途径

神经进化：创造智能机器的新途径

1. 智能机器的追求

在计算智能领域，一个长期且宏伟的目标是创造具有人类及超越人类智能的、能思考且有自我意识的机器。这样的智能系统一旦被启动，就能自主学习、自我提升，并开辟自己的进化之路。

回顾历史，从 20 世纪 50 年代基于符号操作的“传统人工智能”系统，我们已经发展到了人工神经计算。如今，智能系统能够分析图像、控制机器人的行走步态、引导无人机在天空中飞行，甚至为虚拟世界中的人造生物充当“大脑”。就像飞行机器的发展历程一样，曾经大多数人认为飞行要么无法实现，要么只能通过拍打翅膀或比空气轻的机器来实现，但如今我们已经制造出了超级飞行器，它们能完成生物飞行机器难以想象的任务，甚至离开地球。同样，我坚信智能机器也会有类似的发展。

2. 神经进化：人工神经网络与进化计算的结合

当今计算智能的最先进方法是神经进化，它是人工神经网络和进化计算的结合。神经科学领域发展迅速，我们对生物神经回路和认知过程有了很多了解。同时，我们在进化生物学方面也有了丰富的实验经验，深知其在解决问题方面的强大能力，毕竟人类就是进化的产物之一。神经进化基于我们从神经科学和进化生物学中学到的概念，并将这些概念应用于机器智能。

进化和神经计算都是高度分布式和并发的问题解决方法。进化是种群中遗传特征随生物间持续竞争而变化的过程。数十亿生物为资源而竞争，一些存活并繁衍后代，而另一些则灭绝。存活并繁衍的生物将其特征传递给后代，而那些后代较少的生物则逐渐从环境中消失。因此，进化计算在全球范围内并行进行，数十亿生物同时解决在恶劣环境中生存的问题。另一方面，我们称之为大脑的基于碳的认知计算机由超过一千亿个神经元组成，每个神经元与其他神经元并行处理信息，