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  • 人工智能与脑科学,各走到哪一步?(组图)

    类似于牛顿三大定律的“脑科学基本定律”有待被发现。

    去年,清华大学人工智能研究所所长、中国科学院院士张钹在《纪念“科学在中国”成立70周年特刊上发表署名文章,全面阐述“第三代人工智能”的概念,提出:第三代人工智能的发展路径是融合第一代知识驱动人工智能和第二代数据驱动人工智能。理论和方法,发展安全、可信、可靠、可扩展的人工智能技术,是发展人工智能的必由之路。

    在迈向第三代人工智能的过程中,许多类脑研究被寄予厚望。脑机交互、类脑计算等以脑科学为基础的技术领域,正在成为人工智能技术下一个突破的关键因素。

    回顾1956年达特茅斯会议后的60多年,人工智能的发展大致经历了两个阶段:

    第一代“符号AI”,其理论基础来自认知心理学,认为“符号”是人类认知的基本单位,认知是“符号”的操作,通常被称为“知识驱动的人工智能” ”。聪明的方式”。

    第二代“连接主义人工智能”以神经科学为基础。他们认为,基于神经网络的亚符号处理是人类智能行为的基础,通常被称为“数据驱动的人工智能方法”。

    十年来,我们确实见证了人工智能领域的飞速发展,以人脸识别、智慧医疗、语音交互为代表的技术真正走进了大众生活。但实际上,两代人工智能在理论上都存在严重缺陷,不能成为人类智能行为的完整理论和模型。

    在脑科学的推动下,人工智能将走向何方?

    人工智能和脑科学到底走了多远?

    6月22日,首届“脑科学开放日”在京举行。本次活动由脑陆科技与神经调控技术国家工程实验室联合举办。

    脑境科技首席技术专家张钹院士在主题演讲中提到,人工智能基础理论尚未建立的根本原因在于人类对大脑和智能的了解还很少,所以第一代人工智能的发展关键在于与脑科学研究的结合。

    张钹院士指出,人工智能发展的未来是人机协同、人机共生。因为人和机器各有千秋,相得益彰,才能共同建设一个更加和谐美好的社会。要实现人机共生的概念,也离不开对人脑的深刻理解。

    人类大脑探索的现状如何?在了解大脑奥秘的过程中,“保护大脑”、“开发大脑”和“向大脑学习”三个领域相得益彰,脑机接口技术可能是最热门的方向之一吧现在。

    前段时间,斯坦福大学的研究人员首次破译了“与笔迹有关”的大脑活动。在皮质内脑机接口系统的帮助下,瘫痪的受试者每分钟可以输入 90 个字符。该系统可以从运动皮层读取。从神经活动中解码瘫痪患者想象的笔迹,并使用循环神经网络 (RNN) 解码将这些笔迹实时转换为文本,准确率达到 94% 至 99%。

    这项研究以及其他同类研究具有帮助各种残疾人士的巨大潜力。尽管这些发现是初步的,但它们代表了脑机接口领域的重大进步。

    在脑科学开放日上,六位专业学者和行业代表还就脑科学的最新进展以及如何加速成果转化进行了深入探讨。

    张钹院士认为,人工智能经历了60多年的发展,目前只能算是“前奏”,根本没有进入核心问题。困扰人工智能发展的最大问题是,在人类智能不明朗的情况下,如何推动人工智能的进步。有一个从0到1的创新挑战。目前人工智能无法模拟人类智能,只能用机器来模拟人类的智能行为。这需要研究人员更多地了解大脑的机制。

    很久以前,有人说“21世纪是生物学的世纪”。这种说法受到了质疑,但似乎脑科学领域确实有巨大的潜力在酝酿。是否存在类似于牛顿三大定律的脑科学潜在定律有待被发现?

    美国医学与生物工程院院士、清华大学生物医学工程系教授高尚凯长期从事脑机技术研究,是该领域的权威。她说,脑机接口的概念首次出现在学术论文中已有半个世纪的时间,但在过去的 20 到 30 年间,进展甚微。原因在于它本身就是一门非常跨学科的学科,包括如何在大脑中记录信号、提取信号并进行分析。脑机接口的真正发展已经过去了20年。随着科技的飞速进步,很多问题得到了解决,脑机接口逐渐进入现实。

    近十年来,深度学习技术的发展为脑机接口的研究提供了很大的帮助。吕宝良,上海交通大学智能交互与认知工程重点实验室主任、IEEE Fellow,主要研究情绪脑机接口,包括情绪识别和疲劳检测。比如过去[56] 刘美俊 基于改进学习算法的模糊神经网络控制系统,信号梳理结果的个体差异非常大,深度学习大大改善了这个问题。然而,深度学习在原理上并没有将其推得更远,尤其是对大脑工作机制的研究。属于浅层。

    当深度学习技术慢慢走到天花板时,短期内可能很难看到突破性研究,但脑机接口的前景逐渐明朗。

    人工智能和脑机接口正在相互促进发展。人工智能与脑机接口技术的结合,将为实现模拟人类智能的目标提供新的可能。脑机接口的研究其实就是把人的智能和人工智能放在同一个平台上去研究,高尚凯认为:“两者相辅相成[56] 刘美俊 基于改进学习算法的模糊神经网络控制系统,一旦找到合适的方法,人的智能和人工智能的优势就可以发挥出来。”充分利用。如果是这样,必须有一个快速的进展。

    新一轮科技产业变革正在重构全球创新版图,重塑全球经济格局。中国大脑工程和人工智能是国家战略中非常重要的基础环节。脑科学将是中国成为世界主要科学中心和创新的关键。

    一个“30后”与一群“90后”的合作

    自去年张钹院士成为脑陆科技首席技术专家后,不少人开始思考:80后的张钹院士为何如此青睐一家经营三年的公司?

    基于matlab与fuzzytech的模糊与神经网络设计_bp网络神经算法例子_[56] 刘美俊 基于改进学习算法的模糊神经网络控制系统

    原因可能隐藏在他的留言中:“无论是脑科学本身的发展,还是与其他学科的交叉,都需要创新,尤其是从0到1的创新。我们特别希望有更多有抱负的年轻人能够加入进来。” “在脑科学研究的行列中。科学研究​​的长远发展,永远取决于年轻人的热血、感情和投入。”

    脑陆科技是张钹院士看好的团队。他自称“30后”,与一群跨越半个多世纪的“90后”达成合作。脑兰科技成立于2018年,总部位于北京。在硅谷拥有脑科技咨询团队,在济南、杭州、宁波、珠海设有分支机构。团队核心成员来自哈佛、斯坦福、麻省理工、牛津。、清华大学等知名大学。

    不仅是团队背景,脑陆科技在技术实力和产品方向上都值得肯定。

    是国内最早的脑机交互领域创新公司之一。脑陆科技与清华大学联合开发的通用脑机接口技术服务平台“Open-BrainUp”在全球率先支持多种常用脑机接口设备。连接使用的专业脑机接口技术服务平台,一站式解决从设备佩戴、交互任务定义、数据采集、交互的全链条脑机交互应用流程,为相关团队或个人提供依据脑机接口技术。旨在加速以脑科学为核心的新一代人工智能技术开发的工具。

    脑机接口是一个门槛高、要求复杂的系统工程。它应用范围广泛,跨越多个领域。很多时候,技术发展的速度要快于产品的应用。脑陆科技目前专注于底层技术的研发,以底层技​​术为起点,延伸对落地产品的探索。除个人消费级睡眠产品外,探索的商业化产品包括:

    与宣武医院、清华大学、浙江大学合作的记忆力增强产品处于临床试验阶段,将申请创新医疗器械证书,将应用于阿尔茨海默病患者、认知障碍患者和青少年需要改善记忆功能;

    企业级产品的方向是安全生产管理中用于实时监测和保护工人心理状态的头盔。客户包括应急管理部门、电力、铁路、煤炭行业的大型央企;

    心理健康筛查和测量服务采用脑机接口技术,通过便携式干电极,达到与医院湿电极EEG相同的精度,主要客户包括社区医院、体检中心;同时,脑电硬件产品获得医疗器械证书;

    与娱乐行业合作推出脑控汽车和脑控VR/AR,提升视觉交互体验。

    脑机接口领域的很多公司都以睡眠为突破口,脑陆科技也在寻找脑科学的落地场景。在本次发布会上,脑陆科技还正式发布了一款BCI消费类新品“SleepUp”,这也是目前全球已知最轻的BCI产品。SleepUp 基于全球领先的脑电采集技术,集成了多模态生物信号采集技术。经过医院、医生和睡眠技术人员近百次标注,多导睡眠图(PSG)整夜校准信号。为用户提供精准的睡眠管理解决方案。此外,SleepUp还可以识别人体脑电图,根据用户状态智能匹配不同频段、不同能量的个性化声波。s脑神经信号,诱导脑神经信号逐渐从兴奋状态过渡到平静的睡眠状态,优化深度睡眠时长,帮助失眠症患者。恢复良好的睡眠。

    在迈向第三代人工智能的过程中,脑机接口技术与人工智能技术的结合应用是最有发展前景的实现领域之一。这是一个新的领域,正如张钹院士所说:“中国要想在产业或科研水平上赶超世界,唯一的办法就是从这个产业发展的早期开始。只有在开始的时候成为参与者,才有可能在这个领域站在重要的位置。”

    需要看到的是,与上世纪启动国家脑科学计划的欧美国家相比,我国在脑科学研究领域起步较晚,也导致相关领域人才短缺。虽然处于同一起跑线上,但也存在人才创新能力不足的问题。探索科学前沿的高素质人才的数量和质量,将决定科学研究的步伐。

    在脑科学开放日上,脑陆科技正式启动“脑科学落地计划”,宣布将面向常春藤大学和国内高等院校的神经科学、微电子、材料科学、人工智能、电子信息工程、计算机软件硬件技术专业的学生招收和培养了更多脑科学交叉领域的人才,助力中国在脑科学研究领域处于领先地位,在全球脑科学竞赛中保持高竞争力。

    脑兰德科技创始人兼CEO王小安表示:“与前人所处的时代相比,今天的我们非常幸运。站在巨人的肩膀上,我们应该不断进步。硬科技的黄金十年刚刚过去。”开始了,新的希望正在出现。机会正在酝酿中。”

    WAIC AI开发者论坛:后深度学习AI时代

    7月8日-10日,AI开发者论坛将通过AI开发者论坛、WAIC·开发者黑客松和WAIC·云粉丝三大核心模块,展示今年人工智能领域最前沿的研究方向和技术成果。奖。

    7月10日,AI开发者论坛邀请多位行业大咖带来精彩分享:

    阿里巴巴副总裁、达摩院语言技术实验室负责人罗思

    上海交通大学特聘教授陈海波

    百度研究院量子计算研究所所长段润耀

    RISC-V国际开源(RIOS)实验室执行主任谭章喜

    Giacomo Indiveri,类脑芯片研究的领导者

    Yroam Singer,普林斯顿大学计算机科学教授

    本次论坛议题涵盖大规模语言智能、SysML(机器学习系统)、多模态机器学习与大规模自动生成技术、RISC-V技术与生态、AI原生计算机系统、量子人工智能、 GPGPU等,满足AI开发者多层次的学习需求。

    除了精彩的分享,我们还在桌上准备了RTX 3060显卡、HHKB键盘、Air Tag、人工智能专业本、鼠标垫。现场签到即可参与抽奖。

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