動物進化出大腦,發展出智慧,本質上是生存競技智能優化的結果。
而這一切的第一推動力是——感官軍備競賽。
縱觀整個生物演化史,整個人類技術史,智能化離不開的最核心東西,永遠是——電。
電正是萬物交流的基礎。
具有簡單結構的細菌,能表現出趨化性、趨氧性、趨光性、趨觸性、趨滲透壓性;結構稍微復雜的原生生物,例如草履蟲,能表現出回避、逃避反應,同時具有攝食能力。這些所有的行為,都以細胞膜上的電位變化為基礎。
離子通道的三種類型
10億年前出現的海綿,是最早出現的多細胞動物,它們沒有神經細胞,也沒有神經系統。
但它們已經有了神經系統的雛形。
作為一個整體,不僅細胞之間需要互相聯系,整體行為也需要統一。因此,海綿的消化腔內特化出神經樣變形細胞,伸出長長的“觸手”,與周圍具有毛發狀突起的領細胞接觸,從而驅動海綿的濾水系統捕獲食物[1][2]。
海綿神經樣細胞 VS 領鞭毛細胞
這正是未來兩個神經元之間互相聯系的基石。
后來的生物,正是通過這樣的神經元雛形發展出了真正的神經元,并出現了最早的神經系統。
6.5億年前的動物是沒有大腦,沒有智慧,神經系統非常的簡單。
水母這樣的刺胞動物,神經系統簡單得就像一張網,隨便碰一下,就會引起全身性的反射[3] :
那究竟是什么力量,促使簡單的神經系統復雜化,發展出大腦的呢?
這背后的驅動力,正是感官。
和單細胞生物「刺激→應激反應」的簡單模式不同,多細胞動物的行為以反射「感覺細胞→感覺神經元→運動神經元→肌細胞」為基礎。
隨著動物演化得越來越復雜,接收到的感官信號越來越豐富,運動越來越精細復雜,反射弧中的感覺神經元和運動神經元就會越來越多。
這些神經元胞體匯聚在一起,就發展成了神經中樞,不僅節約了空間,也使得信號處理更加的高效。
5.8億年前,早期兩側對稱動物出現時,就因為感官的集中,發展出了最早的腦。
不過早期脊索動物的腦簡單得就像文昌魚這樣的一個透明腦泡。
這樣簡單的腦,是怎樣發展出智慧的呢?
動物活動能力增加了,再加上環境的變化,它們將面臨多種相似或者不同的刺激,要做出更有利的行為,那就必須把多種刺激對應的神經模式整合起來,這就需要發展出中間神經元。
我們假設A、B、C分別對應同時發生的三種刺激,例如A刺激是頭部很強的針刺,B刺激是尾部較弱的針刺,B刺激是尾部的光照刺激。這三種刺激,在某個生物體中已經形成記憶。任何一個單一的刺激,它們都能形成有效的快速反應。
當這三種刺激同時發生時,如果沒有整合,那么它們可能出現比較混亂的全身性反應,反而對生存帶來不利影響。所以這個時候,又需要額外的中間神經元,起到判斷的作用。
生命智能化的演化,總是令人驚嘆。
甚至生物智能所需要的神經元,遠遠比普通人所想象的要少得多。
秀麗隱桿線蟲[4] ,是最簡單的生命智能體之一,相比起人類神經元860億的規模,它們總共只有1090 個細胞,神經元數目302個,但它們的“大腦”已經相當的精細。
- 這么小小的動物身上,在20年間,就誕生了3個諾貝爾獎。
秀麗隱桿線蟲不僅具有感知、逃逸、覓食、交配等動物具備的基礎行為,而且還擁有通用的智能行為。
科學團隊成功建模出了高精度的智能“賽博線蟲”[5] ,實現了讓它在3D流體仿真環境下動態蠕動前行、并具備簡單趨利避害的能力。
進入寒武紀,隨著動物的感官和運動能力越來越強,原來的簡單感受器和肌肉,也變得越來越復雜,最終發展成了感覺器官和運動器官,徹底開啟了全面的進化軍事競賽。
寒武紀生物大爆發,正是以奇蝦發展率先發展出眼睛作為起點的[6] 。
感官能力更差、運動能力更差的動物被大量淘汰,更強感覺器官、運動器官的動物更容易生活下來。
發達的感覺器官和運動器官,又進一步促進了中間神經元的發展和集中。因此,經過千萬年的不斷迭代,最終發展成為高級的神經中樞,大腦便誕生了。
七鰓鰻腦結構
5.3億年前的昆明魚[7] (與七鰓鰻在演化樹的位置相當)等最早的脊椎動物,就擁有了最早的大腦。
它們形成的五腦區雛形,脊椎動物沿用了整整五億年。無論后來大腦發展得多么的先進和復雜,都是以此為基礎發展的。
但后來的研究卻發現,人類的大多數腦區在魚類、爬行動物身上都能找到雛形。
只不過每一次感官的側重發展,都會刺激相關腦區的發展。
早期魚類嗅覺發達,因此發展出了發達的嗅腦。后來魚類發展出優秀的視覺,因此有了發達的中腦視葉。登陸后,感官的高級處理需求,使得再大腦舊皮層的基礎上發展出了新皮層。新皮層上發展出了處理不同感官的初級皮層,隨著多種感官的更高整合、聯絡需求,發展出了高級皮層,甚至是聯絡皮層。
所有的感官演化,都是為了生存服務的。
所以,動物進化出大腦,發展出智慧,本質上是生存競技智能優化的結果。
其實今天飛速發展的人工智能、大數據處理、機器學習,正是通過學習人類神經網絡來實現的。
人工神經元模型 VS 人工神經網絡
如今智能化的設備,已經走進了千家萬戶。我認為一款優秀的智能產品,也應該像神經系統的構架一樣,既能針對性的解決各種各樣的場景,又能發揮出綜合性智能決策的優勢。
我們以現在家庭普及率很高的掃地機器人來說。
真正做到智能化的掃地機器人,應當擁有一顆超強“大腦”,做到全智能化,解放人類雙手。
基于激光雷達和攝像頭的先進slam技術,可以幫助掃地機器人同步定位與地圖構建,確定智能路線。三維感知能夠捕捉真實世界空間、人體、物體的三維信息。AI物體識別則能識別出物體的名稱、數量,以及位置。大數據算法,則能讓掃地機器人的綜合行為,更加的智能,更加人性化。
添加圖片注釋,不超過 140 字(可選)
而在具體的運用場景上,真正的全智能掃地機器人,不僅要能自適應避障,擁有智能清潔策略,能夠支持自主探污、識污和清潔決策,還應當擁有優秀的托管系統,甚至可以搭載智能語言系統,全面解放居家清潔中的雙手,看你所看,想你所想,做你想做。
中國信通院認證的4星+大模型認證NarGPT全智能語音助手的掃拖機器人,云鯨逍遙001便是這樣的一臺完全滿足以上智能需求的掃地機器人。
超級大腦:全智能空間感知系統,如同人類的敏銳感官洞察屋內環境。
作為行業首款雙芯雙目智能清潔架構器人,云鯨逍遙001搭載火星探測車同款超廣角雙目模組,136°行業最大視場角,136°深度視場角。深度點云密度150萬點/秒,猶如一雙精密的雙眼,識別障礙物、地毯、家具的同時構建語義地圖。
云鯨逍遙001的“視覺中樞”則是全新升級的逍遙AI大模型,三十層&五百萬參數深度神經網絡算法加持。
如同生物大腦演化經過大量訓練,不斷迭代升級一般,云鯨逍遙001的“視覺中樞”經過百萬級真實家庭場景、障礙物訓練,在移動場景中也能實時監測并識別百種以上的家庭常見物體,實現毫米級感知精度,最小可精準識別、測距5毫米障礙物。
為了給精準識別、清潔策略判斷/執行提供強有力保障,云鯨逍遙001的超級“大腦”配備了:
- 雙芯八核-邊緣AI計算芯片:NPU提供4TOPS自動駕駛級算力,每秒鐘一萬億次運算。
- 核心主芯片:CPU每秒執行百萬條指令,算力11040DMIPS。
智能清潔:自適應動態清潔系統,如同人類大腦一般“思考”。
云鯨逍遙001搭載的NarGPT多模態大模型,擁有仿人自適應清潔策略,支持識別多種家庭常見臟污類型,并自主切換清潔模式,主動做到干濕分離清潔,擁有人類的清掃智慧;干垃圾只掃不拖,濕垃圾只拖不掃,避免垃圾“和稀泥”。
從實際測試可以看出,云鯨逍遙001在工作的時候相當的智能:
遇到干垃圾就把拖布收了起來,遇到濕垃圾就把邊刷收了起來,不同情況工作模式一清二楚,非常省心省力。
不僅如此,云鯨逍遙001不僅能精準識別障礙物,還能針對不同的障礙物進行差異化避障,實時動態調整清潔路徑,有效避免清潔過程中碰撞家具或者被電線、紙巾等細小障礙物纏繞,遇到機器人無法處理的寵物糞便、嘔吐物等,還會智能繞行,做到安全清潔、高效清潔和有效清潔。
通過實測可以發現,云鯨逍遙001面對跟地板顏色相近的插座線,繞行的同時貼著插座線邊緣工作,整個過程還完全沒有卷線。
除此之外,云鯨逍遙001內置的鯨靈托管3.0,通過百萬家庭清潔大數據訓練,可根據每個人的清潔偏好、歷史清潔行為、環境溫度、房間臟污程度、地板材料智能定制私人化的清潔策略。通過AI視覺臟污識別+基站雙光譜臟污識別,它能針對頑固污漬智能復洗復拖,一遍、兩遍、三遍……直到干凈為止。
全智能化:真正做到解放人的雙手,化身全面智能清潔管家。
云鯨逍遙001不僅通過NarGPT多模態大模型實現了清掃工作的全面智能化,還可以通過云鯨智能APP一鍵遠程托管,華為鴻蒙系統全線接入,輕松解決全屋的智能清潔。
作為首個搭載了中國信通院4星+大模型認證NarGPT全智能語音助手的掃拖機器人,它還能化身家庭陪護管家。在語言人工智能迅速發展的今天,人與機器人交互的智能化,即將成為未來的潮流。
當在書房工作,不僅可以通過語音指令,讓云鯨逍遙001到身邊工作,而且休息時還可以讓它講故事,查詢本地天氣情況,以及進行其它的有趣互動。
雖然云鯨逍遙001還遠遠達不到人類大腦這樣的智能,但它就如同早期生命大腦誕生的那一刻一樣,邁出了劃時代的第一步。
我想,終極的智能清潔機器人,一定是一臺全面智能化的保姆AI機器人。
每當工作一天回家,疲憊不堪的時候,家里已經被機器人打掃得一塵不染。甚至連頑固污漬,都被機器人精心處理。吃過晚飯,你便可以帶著家人一起去散步,外出逛街,陪伴孩子,碗筷完全交給機器人。孩子心中的十萬個為什么、無厘頭的問題,都會得到機器人專業且耐心的回答。你工作不便的時候,家里都老人都有機器人陪伴。甚至遇到危險,機器人還能及時報警……
這樣全面的智能清潔機器人,或許距離我們還比較遙遠。但我相信,這是未來的趨勢。云鯨在全智能領域的積極探索,正在為這場全智能革命帶來深遠的影響。
參考文獻:
[1] Longo, Caterina, et al. "Life-cycle traits of Paraleucilla magna, a calcareous sponge invasive in a coastal Mediterranean basin." (2012): e42392.
[2] Mah, Jasmine L., and Sally P. Leys. "Think like a sponge: the genetic signal of sensory cells in sponges." Developmental biology 431.1 (2017): 93-100.
[3] Nordstr?m, Karin, et al. "A simple visual system without neurons in jellyfish larvae." Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences 270.1531 (2003): 2349-2354.
[4] Brenner, Sydney. "The genetics of Caenorhabditis elegans." Genetics 77.1 (1974): 71-94.
[5] Olivares, Erick, Eduardo J. Izquierdo, and Randall D. Beer. "A neuromechanical model of multiple network rhythmic pattern generators for forward locomotion in C. elegans." Frontiers in computational neuroscience 15 (2021): 572339.
[6] Paterson, John R., Gregory D. Edgecombe, and Diego C. García-Bellido. "Disparate compound eyes of Cambrian radiodonts reveal their developmental growth mode and diverse visual ecology." Science Advances 6.49 (2020): eabc6721.
[7] Murakami, Yasunori, and Fumiaki Sugahara. "Evolutionary and Developmental Perspectives on the Origin and Diversification of the Vertebrate Cerebellum." Cerebellum as a CNS Hub. Springer International Publishing, 2021.
[8] Persaud, Susshma. "The brain-three parts." Looking at Trauma: A Toolkit for Clinicians (2021): 39-41.
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.