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北京大脑科学研究专业:构建下一代智能科学体系:欧洲杯押注官网

发布时间:2021-05-18人气:
本文摘要:北京大脑科学研究专业:构建下一代智能科学体系■吴昊在北京市大脑科学研究专业领导下,中国科学院自动化所类大脑智能研究中心在大脑人工智能研究方面取得了初步进展。中国科学院自动化所类脑智能研究中心的研究人员表示,在北京市科学委员会脑科学研究专业的支持下,该中心在类脑人工智能研究方面取得了初步进展。

北京大脑科学研究专业:构建下一代智能科学体系■吴昊在北京市大脑科学研究专业领导下,中国科学院自动化所类大脑智能研究中心在大脑人工智能研究方面取得了初步进展。一个小机器人,从它的角度看,正面放着铃声。机器人说:这是什么?这是铃声。

机器人先慢慢观察,然后握着摇铃摇晃,然后回来。再次向机器人展示铃声时,机器人可以识别铃声,回忆铃声的声音。

这是笔者在中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心看到的场面。让机器人在与环境的交互过程中学习新的概念,让机器人深刻理解客观世界。中国科学院自动化所类脑智能研究中心的研究人员表示,在北京市科学委员会脑科学研究专业的支持下,该中心在类脑人工智能研究方面取得了初步进展。

类脑智能闪现曙光的人工智能是计算机科学的分支,其目标是了解智能的本质,生产出与人类智能相似的解决问题的智能机械。人工智能研究的主要目标之一是使机器适应人类智能完成的复杂工作。但是,开发于1956年的人工智能至今没有给计算机带来更多的人类智能,没有自主学习、想象创造等人类智能的高级特征。

使机器人产生类人的智能道路还很长,但这条曲折了几十年的长路前似乎已经看到了希望。中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心副主任曾毅研究员说:与原机器人非常不同的是,类脑智能不是向机器人灌输大量的概念和大量的相关照片,而是让机器人在与环境的交流中学习新的概念同时,其学习方式是通过视觉、听觉、触觉等多感知途径收集相关信息,实现真正的多模式概念学习。通过多模式的感知,以自主学习的方式探索客观事物和对象,其背后的机制与人的学习模式相同,多脑区合作,甚至数十脑区合作完成这样的认知功能。曾毅说。

机器人通过与环境交流和多感知通道融合学习客观事物,是中国科学院自动化在北京脑科学研究专业计划中承担的研究课题基于多脑区合作的认知计算研究和验证的部分研究内容和取得的最新进展,同时开展的研究是中国科学院自动化与北京大学、中国媒体大学一起承担的脑初级视觉系统分析模拟平台研究和应用验证课题。曾毅介绍,在这个课题中,自动化所主要研究模仿脑视觉相关脑区如何协作,在无人机上进行最终验证应用。现在的无人机障碍回避技术往往只是简单的规则设定,我们的研究通过感知-决定环路建模,无人机可以自主决定,自主选择路线回避障碍。曾毅说。

大脑

受大脑启发的机械大脑很多人都有疑问,大脑的奥秘还没有被揭露,我们还不知道智能背后的基本原理,怎么能制作出具有大脑智能的大脑系统呢?据北京大学计算机科学技术系主任黄铁军介绍,人脑是迄今为止最复杂的构造,规模庞大,但复杂性有限的物理构造:拥有约千亿个神经元,每个神经元与数千万个神经突然接触和其他神经元相连。采用神经科学实验手段,从分子生物学和细胞生物学层面剖析大脑神经元和突击的物理化学特性,了解神经元、突击的信号加工和信息处理特性,不可突破的技术障碍。随着检测手段的不断改进,大脑分析越来越精细,神经元和突然接触作为信息处理单元设定了分析精度的下界,因此大脑分析从长远来看是可以实现的工程技术问题。

中国科学院自动化的脑分析建模也做了很多前期工作。曾毅表示,人的大部分高级认知功能与大脑皮层密切相关,从类脑智能计算建模的角度来看,我们的初步工作是抽象人的智能信息处理模型,表示为可以用计算表现的类型皮质柱模型,作为机器进行智能信息处理的基本部件当然,不仅仅是脑皮层,很多分布在脑皮层下的脑区在认知功能的实现过程中也发挥着重要的作用。曾毅说:因此,我们的建模工作立足于全脑多脑区的协同和不同认知功能的协同。在构建认知大脑计算模型方面,类大脑智能研究中心开展了不同尺度的大脑认知计算建模工作。

曾毅表示,在微观尺度中,构建了30种以上不同类型的神经元放电和接触计算模型的介观尺度中,实现了由不同类型的神经元构成的基本单元级认知任务,如方向选择的微环路和皮柱计算模型。宏观尺度上,构建了由213个脑区、约7100万神经元构成的哺乳动物多脑区协同计算模拟系统。在此基础上实现的类脑计算模型已具有初步的多模态感知、自主学习、记忆、总结推理、决策、动作模仿等认知能力,初步应用于无人机和机器人平台。

以前用行为尺度观察人如何处理信息,结构人工智能系统,现在通过大科学仪器的帮助,我们可以初步、部分地观察大脑的工作。例如,观察单个神经元的活动,在大脑进行学习活动时,可以观察哪个大脑区参与这个认知过程,分析大脑区间的协同机制,在此基础上构建更接近大脑工作原理的智能系统。

曾毅说,受这些大脑研究的启发,通过计算建模构造机械大脑,该机械大脑有望广泛应用于未来的智能机器人。深度协同研究如何协同大脑的不同认知功能是智能科学回答的问题。构建受大脑启发的机械大脑,完成大脑认知功能的计算建模需要各科研团队之间的明确和合作的分工合作。

在北京市科学委员会类脑计算专业合作方面,我们推进中国科学院自动化所、北京大学、中国媒体大学等有关机构合作,相关人员定期召开项目讨论会等形式,实行具体科学研究项目合作。北京市科委主任燕傲霜介绍。

中国科学院自动化研究所从2009年开始规划类脑研究和前期探索,到2014年开始整体类脑智能研究,2015年4月正式成立类脑智能研究中心。目前,类脑智能已成为该研究所的重大战略,研究所协同所内的优势力量,包括模式识别国家重点实验室、复杂系统管理和控制国家重点实验室、国家专用集成电路设计工程技术中心、智能感知和计算研究中心,全面启动类脑研究。不久前,中国科学院开设了脑科学和智能技术优秀创新中心。中国科学院神经所、中国科学院自动化所等20多个脑科学、认知科学、人工智能、计算科学相关研究机构共同开展深交融研究。

据了解,不同研究所的脑神经科学研究人员和类脑智能科学研究人员将采用定期访问、共同指导青年科学研究人员和学生、共同开设脑科学和智能技术系列课程等方式促进深入交流和深入融合。中国科学报2016-04-05第首都科技。


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