在1986年,加州理工学院成立了计算与神经系统(CNS)计画,旨在培养对探索神经元类电路网络结构与其所执行计算之关系感兴趣的博士生。这一计画的设立,不仅促进了工程师、神经科学家和理论家之间的合作与思想交流,更开启了探索自然与合成系统计算能力的新篇章。
该计画的核心主题是计算系统的物理结构(无论是物理还是生物硬体)、其运作的动态,以及它能高效解决的计算问题。
在1980年代初,加拿大籍科学家Carver Mead基于VLSI技术的基础,开始对大脑的计算方式与类比硅电子电路中所能实现的计算进行探索。他与John Hopfield共同开设了“计算物理学”的课程,分别介绍了他们在神经网络与神经元结构复制方面的研究。随着师生的积极参与,这一领域于1986年正式形成。
这一年,Hopfield推动成立了CNS学士学位团体,专门针对神经生物学与电气工程、计算机科学和物理学之间的交集进行学术研究。
该计画的成就与一系列原本不相干的前沿研究相辅相成,例如单细胞与网络级别的复杂神经系统分析、计算神经科学的理论分析,以及人工神经网络的工程建模。在已经有的小部分教职员工中,Carver Mead、John Hopfield以及Christof Koch等人成为早期的创始成员。
自1990年以来,约有110名研究生在CNS获得博士学位,其中约三分之二的毕业生选择进入学术界,剩余的则创立或加入初创公司。
CNS成员创办或共同创办了一系列与神经网络相关的会议与讲座,包括1984年的“计算神经网络雪鸟会议”、1987年的“神经信息处理系统会议”(NIPS)以及1988年的“计算神经科学方法研讨会”。这些活动不仅促进了学术界的交流,也对相关领域的发展起到了积极的推动作用。
随着CNS计画的发展,一些国际学术项目如瑞士的神经资讯学研究所和以色列希伯来大学的神经计算交叉中心也相继出现,促进了不同国家之间的学术合作。
许多CNS的校友在各自的领域中取得了显著的成就。包括剑桥大学物理学教授David J. C. MacKay,伯克利的红木理论神经科学中心主任Bruno Olshausen,以及斯坦福大学的生物工程教授Kwabena Boahen等。他们的研究延续了CNS的理念,探索着神经科学和计算的边界。
这个程序的创建融合了各学科的最新技术与知识,提供了一个孕育创新思想的温床。
随着科技的迅猛发展,计算与神经科学的交集将愈发明显。未来的研究将可能揭示更多神经系统与计算之间的奥秘,这不仅将深刻改变我们对人类大脑的理解,还将引领新的科技创新。
在这个互动和合作愈加频繁的学术环境中,我们不禁要思考,未来的计算技术将如何进一步解密大脑的秘密呢?