从认知发展过程来看，人类出生后第 3 个月，就可以非常准确地识别人脸。后续在成长的过程中还会继续学会语言，各种动作和行为，与别人的互动、推理，获取知识等，然后建立起自身的创造能力。AI 算法和 AI 芯片今后所要发展的能力，一定是与人类的认知能力对应的，只有让机器拥有这些能力，才可以让智能机器代替人类完成各种任务。
图 11.1 中标注了人类成长初级阶段的认知能力发育过程。随着这几年 AI 的迅猛发展，机器智能的水平正在逐渐提升，但是总体上说，目前最多也就相当于出生不久的婴儿的水平。
图 11.1 人类成长初级阶段的认知能力发育过程
AI 的演进和发展将分多个阶段进行：第一阶段主要提高机器模拟人类智力的水平，从而提高生产力，这类机器将得到广泛应用；第二阶段将实现全智能化，在各种任务中不再需要人类的参与，有自我创造的能力，达到代替人类生产的目标；第三阶段将广泛支持虚拟分身和增强智能 [197] ，形成人与机器共存和互相协同的社会。增强智能是人类智能与机器智能的结合。在第三阶段之后，将会到达 AI 发展的最后阶段，到那时 AI 将超越人类，即到达所谓的「奇点」。
AI 的这 3 个阶段都离不开 AI 算法和用硬件实现这些算法的 AI 芯片。在当前的 AI 第一阶段，智能机器正在逐步进入家庭和社会，并且被广泛地应用于人们生活和工作的各个领域。该阶段的主要 AI 算法基本上都基于 DNN 架构，这在前面几章已经作了详细讲述。这些 AI 算法和芯片目前在图像领域表现最佳，任务包括图像识别、图像分类、图像处理等。语音识别也是应用较多的领域。
在下一个阶段，就要让 AI 算法和芯片进一步提高智能程度，具有自学习的能力，并像人类一样拥有创造力。本章将介绍目前处于 AI 研究前沿的元学习、元推理、终身学习、解缠结表征和 GAN 等算法，及其 AI 芯片实现。
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