在1986年,加州理工學院成立了計算與神經系統(CNS)計畫,旨在培養對探索神經元類電路網絡結構與其所執行計算之關係感興趣的博士生。這一計畫的設立,不僅促進了工程師、神經科學家和理論家之間的合作與思想交流,更開啟了探索自然與合成系統計算能力的新篇章。
該計畫的核心主題是計算系統的物理結構(無論是物理還是生物硬體)、其運作的動態,以及它能高效解決的計算問題。
在1980年代初,加拿大籍科學家Carver Mead基於VLSI技術的基礎,開始對大腦的計算方式與類比硅電子電路中所能實現的計算進行探索。他與John Hopfield共同開設了“計算物理學”的課程,分別介紹了他們在神經網絡與神經元結構複製方面的研究。隨著師生的積極參與,這一領域於1986年正式形成。
這一年,Hopfield推動成立了CNS學士學位團體,專門針對神經生物學與電氣工程、計算機科學和物理學之間的交集進行學術研究。
該計畫的成就與一系列原本不相干的前沿研究相輔相成,例如單細胞與網絡級別的複雜神經系統分析、計算神經科學的理論分析,以及人工神經網絡的工程建模。在已經有的小部分教職員工中,Carver Mead、John Hopfield以及Christof Koch等人成為早期的創始成員。
自1990年以來,約有110名研究生在CNS獲得博士學位,其中約三分之二的畢業生選擇進入學術界,剩餘的則創立或加入初創公司。
CNS成員創辦或共同創辦了一系列與神經網絡相關的會議與講座,包括1984年的“計算神經網絡雪鳥會議”、1987年的“神經信息處理系統會議”(NIPS)以及1988年的“計算神經科學方法研討會”。這些活動不僅促進了學術界的交流,也對相關領域的發展起到了積極的推動作用。
隨著CNS計畫的發展,一些國際學術項目如瑞士的神經資訊學研究所和以色列希伯來大學的神經計算交叉中心也相繼出現,促進了不同國家之間的學術合作。
許多CNS的校友在各自的領域中取得了顯著的成就。包括劍橋大學物理學教授David J. C. MacKay,伯克利的紅木理論神經科學中心主任Bruno Olshausen,以及斯坦福大學的生物工程教授Kwabena Boahen等。他們的研究延續了CNS的理念,探索著神經科學和計算的邊界。
這個程序的創建融合了各學科的最新技術與知識,提供了一個孕育創新思想的溫床。
隨著科技的迅猛發展,計算與神經科學的交集將愈發明顯。未來的研究將可能揭示更多神經系統與計算之間的奧秘,這不僅將深刻改變我們對人類大腦的理解,還將引領新的科技創新。
在這個互動和合作愈加頻繁的學術環境中,我們不禁要思考,未來的計算技術將如何進一步解密大腦的秘密呢?