semantic system ag——AI-ONE芯片开发商

特约通讯员 伍芳菊

semantic system ag通过开发智能系统构建的基础技术，为智能化计算机系统提供了技术支持。该公司的工程师研发出新一代计算机处理器，使计算机可以像人脑一样思考。这是人类第一次能够利用计算机芯片进行复杂思维和过程分析，并且得到的结果跟人类思考并无两样。

AI-ONE智能处理器的诞生，使计算机可以从大量数据中自动、迅速地找到相关信息，并根据调查结果做出正确决定。例如，生物学上部署类似的运算系统，分析复杂的生物识别模式和图像。在进行数据处理时，这些系统还可自动识别文本的语义相关性，分配适当的程序，得出合理结论。智能处理技术让计算机学会了说话，可以用自然语言跟人类进行沟通。

智能处理器的应用领域非常广泛。当人类面对太多的信息负荷难以招架时，抑或是无法同时进行大量复杂问题和任务的处理时，智能处理技术可以帮上大忙。智能计算机将如同用户的文明管家和忠实伴侣，时刻陪伴左右。虽然，这些系统不可能完全代替人脑，但是可以让用户少犯错误，以及提高工作效率。另外，智能计算机还有一个最大优点——不知疲倦。接下来，笔者将就智能处理技术做一些简单的介绍。

新旧计算机范式对比

1.旧计算机范式

数据是沉默寡言的，而程序是灵活聪明的。旧范式是基于这样一种假设——认为数据的信息结构（内在的或固有的信息模式）永远都不会被计算机系统自动检测。因此，旧计算机范式需要预设编程逻辑来识别这些信息结构。

2.新计算机范式

所有数据包含各种形式（如文本、图片、音频、视频等格式）的内在信息。在新计算机范式中，程序被用作人类和机器的交流工具。

计算技术新范式

来自瑞士的一家公司——semantic system ag的科研团队研发出全世界专家都在探讨的东西——智能处理器。这种处理器包含一个全息语义网状组织(Holosemantic Meshwork，HSMW)——类似生物神经元和突触网，这种组织架构可以让处理器像人脑一样去思考。相互链接的神经元结构可同时处理各种信息，根据内在的语义模式进行深入的改编和学习。

处理器内部被安装一个全息语义网状组织，每一块处理器包含2500多万个神经元（细胞核），神经元完全遵循传统的遗传算法的遗传规则互相连接，这种神经元结构的行为跟生物神经元行为非常相似。在计算机内部建一个自组织全息语义网状组织，有助于储存各种信息并使之抽象化。

在研究所长Manfred Hoffleisch的科学管理和带领下，semantic system ag花了20年的时间成功破解神经编码，并研制出模拟生物思维的“可进行思考”的处理芯片。之后，又用了4年的时间将这一新技术推向市场。

semantic system ag的首席技术专家Thomas Diggelmann说：“一旦代码被破解，最困难的挑战就是如何把这个最新的“能思考的”处理器安装在当今的冯诺依曼架构的计算机上。”

尽管冯诺依曼计算机结构本身跟新处理器的操作理念不相匹配，工程师们最终攻克了这个难题，成功进行了测试，在现有的个人电脑上证实了该理念是可行的。

semantic system ag的首席执行官Walter Diggelmann解释说，“在得知该理念可行之后，下一步怎么做已经非常明确。首先，必须开发新的能够被插入到现有的每一台计算机里面的处理芯片，然后是新型计算机。”

主要研究方向

20多年以来，科学家的研究工作涉及到神经学和数学科学的各个领域。近4年来，他们把所有精力都集中在这一伟大目标——破解神经代码和了解生物大脑如何处理和储存信息。

1.大脑功能的研究

semantic system ag的研究目标是尽可能现实地去模拟人脑的思维能力，最终实现计算机处理器跟人脑一样思考。通过对新大脑皮层元素的功能和途径的逐步了解，芯片慢慢地能够像人脑一样处理一些复杂问题和分析工作。如果想产生准确的结果，处理器必须有广泛的知识做后盾。问题是，处理器究竟需要被输入多少知识才能做出正确决定、得出新的结论，关于这方面的研究刚开始而已。

2.破解神经代码

迄今为止，科学界一直致力于通过分析大脑和神经结构的反应来理解神经代码这一过程，然后把神经元刺激过程记录下来。大多数科学家认为，使用这种研究方法也许不能对大脑功能有一个全面的了解。事实上，大脑的功能并不是体现为某一种固定的信息模式。即使在不同的大脑，完全不同的神经结构也可以体现类似的信息模式。这些神经结构会随着每次输入数据的改变而改变，甚至之前已知的数据都会随之重组。因此，当务之急要了解神经代码的奥秘（即指遗传算法）。为了正确了解思维过程潜在的数学原理，科学家采取了另一种研究方法——找寻和研究遗传算法的秘密。

(1)创建生物兼容的HSMW

HSMW是建立兼容神经网的关键。然而，仅仅构建类似生物思维的神经元（细胞）是不够的，还必须考虑很多其它因素，比如自我组织和自我学习等内在能力。HSMW本质上不是智能的，它仅仅代表信息的存储和处理。真正的智能化体现在通过与HSMW的沟通（对话），从而实现遗传算法和刺激物（数据）的相互作用。

(2)思维过程实现

HSMW与遗传算法的结合允许对生物思维过程进行模拟。此外，幻觉（图像、想象）和外推法（估算，得出结论）的模拟也可一一实现，使用最新的智能芯片来模拟数亿生物细胞的行为，从而形成一个生物大脑模型。这种智能化具有能动的特点，不是一种静态的结构或者能力。

准确地说，人工智能是大脑（神经网络及其算法）和环境（刺激或数据输入）相互作用的产物。也就是说，真正的智能是指正确解释所输入、存储和处理的数据意义的一种能力。

新型计算机思维过程

人工智能的思维过程并不是一种瞬间的或单方面的反应，而是大脑（神经网络及其算法）多方面快速刺激的一个产物，即使重复运行，得到的结果（指计算机得出的结论）也不会发生任何改变。而且，整个过程进行得异常迅速，不会受到(用户)手动影响。这一过程被称为“自主智能”，它能够根据给定参数进行自我调节，并提供可基于数据本身发现的内在信息模式（概念模式）的功能。

思维过程是以系统内部给定的信息为依据，所以系统应该被输入尽可能多的信息，才能得出合理结论。记忆、操作经验、记录等因素对作出结论起着至关重要的作用。所以，作出正确结论需认真衡量这些因素。此外，思维过程是一个完全递归（规则可重复使用），自动平衡、自我组织和自我控制的一个过程。因此，技术实现必须具有同等性质：递归性、自动平衡、自我组织和自我控制。否则，不可能发生现实、自发的思维过程。如果事先在大脑芯片里面编写了某种逻辑，那么该芯片会跟其程序员一样聪明。

接下来，笔者将对能进行思维过程的AI-ONE智能处理器做一些简要的介绍。

AI-ONE智能处理器

AI-ONE智能处理器由多个遗传算法构成，这些算法可接受各种数据类型（如二进制数据、文本、音频、指定格式、物理信号等）的循环性模式的遗传检测。数据分析时不需要知道循环模式，因为在已输入数据中可循环保存，用的时候能够被遗传算法找到。识别循环模式并不需要以试图检测输入数据流中重大变化的线形算法为根据，它本身就具有检测的特性。

1.技术基础

AI-ONE智能处理器采用新的类神经网络（全息语义神经网络Holosemantic neural network，以下简称HSNN），通过把数据引入到HSNN之后，输入数据可被转换成神经细胞和突触。产生的神经元细胞相互连接，能识别内在的循环模式。因此，AI-ONE智能处理器可以理解为一种全新的能实现人工智能系统的电脑平台。开发商使用API，把必须由AI-ONE处理器处理过的最小数据量定义为量化的原子数据块，大小取决于特定的协议/文件格式的应用价值。

2.AI-ONE智能处理器的特点

(1)内在的信息检测（模式概念）

(2)对任何数据格式符号（符号研究）关系和意义的识别

(3)复制信息存储

(4)自动获取知识和采集信息

(5)低能量损耗：AI-ONE智能处理器几乎不存在热显影，高速运转时也不需要冷却装置。

(6)PIM（Process in Memory记忆处理）：整个过程是动态的、自我控制的，信息的存储及处理直接在处理器上完成。

3.记忆存储程序

被安装在标准的PCI或USB接口印刷电路板上的处理器把数据处理和数据存储两项功能合二为一。每块电路板的容量在0.5-1.0 GB之间，可根据数据容量大小不同进行集群，不管多大的数据容量（如千兆字节，或者更大字节）都不存在容量扩展的限制。

4.AI-ONE智能处理芯片的应用领域

AI-ONE智能处理芯片可以理解为对当今计算机技术的补充。除了前文所描述的特点之外，AI-ONE还能用数学和算法进行编程，并兼容所有布尔逻辑数据处理和开发商的语义命令。以下列举了其主要应用领域：

(1)生物模式识别（模式和概念识别）

(2)数字证据取证（剖面仪）

(3)归档（符号和相关数据库的归档）

(4)工作流（自动分类）

(5)充当信息匹配器（信息内容对比）

(6)数据撷取/搜索(语义搜索，符号推论)

(7)知识管理

(8)智能计算法（机器人学、对话系统、聊天机器人、智能化事件）

5.准确定位AI-ONE智能处理器

AI-ONE智能处理器的目标不是作为一个最终用户消费产品，而是投向那些想开发人工智能程序的软件供应商。AI-ONE智能处理器没有使用当今知名的神经网络（如HOPFIELD神经网络、KOHONEN神经网络等），也没有使用任何模糊逻辑研究方法，更不能创造任何“神奇”的东西。AI-ONE处理器只是提供一种检测某一特定数据量本身固有模式的遗传方法。

6.AI-ONE智能处理器——智能应用的简易方法

通过使用应用程序编程接口(API)和图书室来研发智能程序，可以节省工程师很多的时间和精力。此外，这些都将成为超级生物启发智能化的特色。

除了AI-ONE智能处理器之外，作为IT核心技术的创始者和供应商，semantic system ag研发的组合产品还包括core-technology（核心技术），以及在模式识别所应用发展的各个领域的API软件、方案和服务等。

AI-ONE智能处理器未来的市场是巨大的。例如，很多航空公司使用的PNL-MATCHER（passenger name list matcher乘客名单配对程序）就是由AI-ONE智能处理器提供技术支持。另外，用来识别和配对犯罪现场的罪犯鞋子脚印的ASTIS（automatic shoe track information system自动鞋子脚印信息系统）也是采用AI-ONE智能处理技术。从某种程度上，AI-ONE正在引领ICT新一轮的革命，将在越来越多的行业发挥其特有的价值。

参考资料：

1.http://www.semanticsystem.com/en/

2.http://www.helisara.com/Helisara_Flyer_1_english_V-WL-01.pdf

3.http://www.AI-ONE.com